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LE DIAGRAMME DU TRAVAIL DU CERVEAU. À PROPOS DU TRAVAIL DU CERVEAU EN GÉNÉRAL ...

GAZ COMBUSTIBLE ET HYDROGÈNE À BASE DE SOLUTIONS FACIALES DE L'EAU
RÉCUPÉRATION EFFICACE DE L'HYDROGÈNE DE L'EAU AVEC AIDE
ÉLECTROOSYME CAPILLAIRE DE LIQUIDES

GAZ COMBUSTIBLE AU GAZ ET HYDROGÈNE À PARTIR DE SOLUTIONS FACIALES DE L'EAU. PRODUCTION EFFICACE D'HYDROGÈNE À PARTIR D'EAU PAR L'ÉLECTRO-OXYME CAPILLAIRE DE LIQUIDES

Dudyshev Valery Dmitrievich, Russie, Samara
Université technique de Samara

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L'article discute d'une nouvelle direction scientifique et technique prometteuse de l'énergie hydrogène - la technologie électrocapillaire la plus récente pour l'obtention de n2 et de gaz combustibles . Il est basé sur des essais expérimentaux d'un nouvel effet électrophysique d'évaporation «froide» intense et de dissociation de solutions eau-organiques en gaz combustibles dans un champ électrique puissant. L'effet ouvert est la base physique de nombreuses nouvelles technologies «révolutionnaires» dans le combustible et l'énergie ...

La production efficace d'hydrogène à partir de l'eau est un rêve de longue date de la civilisation. Un problème énergétique pressant et urgent concerne également la gazéification des carburants hydrocarbonés solides et liquides, plus particulièrement dans la création et la mise en œuvre de technologies économes en énergie pour la production de gaz combustibles combustibles à partir de tout hydrocarbure, y compris le charbon. La perspective de transformer tout déchet organique liquide en un gaz combustible bon marché est tentante.

Diverses méthodes d'obtention d'hydrogène sont connues pour la décomposition de l'eau: thermique, électrolytique, catalytique, thermochimique, thermogravitationnelle, électropulse, et autres. Des coûts d'énergie importants dans l'obtention de gaz combustible à partir de l'eau dans des technologies connues sont dépensés pour surmonter les liaisons d'eau intermoléculaires dans son état d'agrégat liquide. Les biométhodes de gazéification de la matière organique ne possèdent pas d'universalité, une productivité élevée et sont essentielles à de nombreux paramètres. Une nouvelle technologie éprouvée pour l'obtention de gaz combustible à partir de solutions organiques utilisant un champ électrique est proposée. Le dispositif de fonctionnement le plus simple pour la réalisation expérimentale de l'effet de l' électro -osmose capillaire à haute tension pour l'évaporation "froide" et la dissociation des molécules d'eau est montré à la Fig.

Le dispositif le plus simple de l'électro-osmose capillaire des liquides

Le dispositif le plus simple ( figure 1 ) pour la mise en oeuvre du procédé de production d'un gaz combustible à partir de solutions aqueuses consiste en un réservoir diélectrique 1 avec un liquide 2 (émulsion eau-combustible ou eau ordinaire) en capillaire finement poreux, par exemple une mèche fibreuse 3 , immergée dans ce liquide et pré-mouillée dans celui-ci, à partir de l'évaporateur supérieur 4 , sous la forme d'une surface capillaire évaporative avec une surface variable sous la forme d'un tamis imperméable (non représenté sur la figure 1 ). Ce dispositif comporte également des électrodes haute tension 5, 5-1 connectées électriquement aux extrémités opposées d'une source haute tension d'un champ électrique constant 6 , l'une des électrodes 5 étant réalisée sous la forme d'une plaque trou-aiguille et positionnée de manière mobile au-dessus de l'évaporateur à une distance suffisante pour empêcher le claquage électrique de la mèche humide 3 reliée mécaniquement à l'évaporateur 4 .

Une autre électrode haute tension ( 5-1 ) reliée électriquement à l'entrée, par exemple à la borne "+" de la source de champ 6 , est reliée mécaniquement et électriquement à l'extrémité inférieure du matériau poreux, mèche 3 , presque au fond du récipient 1 , par sa sortie. Pour une isolation électrique fiable, l'électrode est protégée du corps de la cuve 1 par un isolant électrique de passage 5-2 , complété par un collecteur de gaz 7 . En tant que tel, le dispositif comprenant les unités 3, 4, 5, 6 est un dispositif combiné d'une pompe électroosmotique et d'un évaporateur de liquide électrostatique 2 provenant du récipient 1 .

Le bloc 6 vous permet d'ajuster la tension d'un champ électrique constant ( "+", "-" ) de 0 à 20 kV / cm . L'électrode 5 est faite pour être perforée ou poreuse pour permettre à la vapeur générée de passer à travers elle-même. Dans le dispositif (figure 1), il est également possible de modifier la distance et la position de l'électrode 5 par rapport à la surface de l'évaporateur 4. En principe, on peut utiliser des dispositifs céramiques monoélectriques au lieu du bloc électrique 6 et de l'électrode 5 la dissociation électrocapillaire des liquides a été réalisée à l'aide d'émulsions eau-carburant et de solutions fécales de différentes concentrations sous forme de liquides. Composition Nye et la capacité calorifique. Sous l'action des forces électrostatiques du champ électrique longitudinal, les molécules dipolaires polarisées du liquide se déplacent le long des capillaires du vaisseau vers le potentiel électrique opposé de l'électrode 5 ( électroosmose ), sont arrachées par la surface de l'évaporateur 4 et se transforment en brouillard visible puis se dissocient dans le champ électrique avec la consommation d'énergie minimale de la source du champ électrique ( 6 ). L'électroradialyse partielle, la dissociation thermocinétique et électrique des molécules liquides évaporées par le champ se produisent par collision entre elles et avec des molécules d'air et d'ozone, des électrons dans la zone d'ionisation entre l'évaporateur 4 et l'électrode supérieure. Comme le montrent les expériences, elles se produisent avec la formation d'un gaz combustible. En outre, ce gaz combustible circule à travers le collecteur de gaz 7 , dans l'accumulateur, par exemple, dans les chambres de combustion du véhicule automobile.

La composition de ce gaz combustible comprend des molécules d'hydrogène, des molécules d'eau, du méthane et d'autres molécules organiques complexes de carburant, etc. Il a été démontré expérimentalement que l'intensité du processus d'évaporation et de dissociation de ses molécules de vapeur dépend essentiellement du changement. paramètres de solutions aqueuses, installation et champ électrique. Le pouvoir calorifique du gaz combustible a été estimé en le brûlant pour chauffer le volume d'eau de référence.

Les expériences ont montré la haute productivité de cette technologie capillaire d'évaporation à froid de solutions aqueuses et de formation de gaz. Ainsi, pendant 10 minutes avec le diamètre du harnais capillaire et le cylindre de travail de 10 cm . l'électrospot capillaire évapore un volume suffisant d'émulsion eau-carburant ( 1 litre) sans consommation électrique, à une concentration de gaz combustible de 10 à 30% du volume de la solution vaporisée Les expériences montrent que dans presque tous les capillaires avec un liquide électrisé pompe à ions, qui élèvent la colonne polarisée et partiellement ionisée par le champ dans le capillaire d'une colonne de liquide micrométrique (eau) à partir d'un potentiomètre la un champ électrique fournie au liquide lui-même et l'extrémité inférieure du capillaire au potentiel électrique opposé, placé avec un intervalle par rapport à l'extrémité opposée du tube capillaire. Par conséquent, une telle pompe ion-électrostatique brise intensément les liaisons intermoléculaires de l'eau, se déplace activement avec les molécules d'eau polarisées et leurs radicaux à travers le capillaire, puis injecte ces molécules avec les radicaux chargés électriquement des molécules d'eau au potentiel opposé du champ électrique. Les expériences montrent que la dissociation partielle (rupture) des molécules solvatées de solutions aqueuses-organiques est d'autant plus grande que la force du champ électrique est élevée. Dans tous ces processus compliqués et simultanés d' électro-osmose capillaire , le liquide est précisément l'énergie potentielle du champ électrique. Simultanément, à la sortie des capillaires, les molécules gazeuses d'eau et de solvates sont rompues par les forces électrostatiques du champ électrique en méthane, H 2 et O 2 . Puisque ce processus de transition de phase d'un liquide d'eau en brouillard d'eau et de dissociation de molécules d'eau se déroule dans l'expérience en général sans dépense apparente d'énergie (chaleur et électricité triviale), c'est probablement l'énergie potentielle du champ électrique qui est utilisée. Ainsi, l' électro -osmose capillaire haute tension d'un liquide aqueux fournit, en utilisant l'énergie potentielle du champ électrique, une évaporation et une division des molécules d'eau en gaz combustible ( H 2 , O 2 , H 2 O ) vraiment intenses et énergétiquement non volatiles. Malgré la relative simplicité de la mise en œuvre technique de la technologie elle-même, la vraie physique et l'énergie des processus dans la réalisation de cet effet est très compliquée et est pleinement comprise jusqu'à la fin.

De nombreux processus électrochimiques, électrophysiques, électromécaniques et autres se déroulant simultanément et alternativement dans le processus d'évaporation capillaire électroosmotique «froide» et de dissociation des liquides, notamment lorsque la solution aqueuse traverse le capillaire de l'injection de molécules du bord du capillaire.

Autrement dit, l'essence physique du nouvel effet et de la nouvelle technologie consiste à convertir l'énergie potentielle du champ électrique en énergie cinétique du mouvement des molécules de fluide et des structures le long et à l'extérieur du capillaire. En même temps, dans le processus d'évaporation et de dissociation du liquide, un courant électrique n'est pratiquement pas consommé, parce que l'énergie potentielle du champ électrique est dépensée. C'est le champ électrique dans l' électroosmose capillaire qui déclenche et maintient l'émergence et l'écoulement simultané dans le liquide lors de la conversion de ses fractions et agrégats au dispositif de nombreux effets bénéfiques de la transformation des structures moléculaires et des molécules liquides en gaz combustible. A savoir: l' électroosmose capillaire haute tension fournit simultanément une polarisation puissante des molécules d'eau et de ses structures avec rupture partielle intermoléculaire des liaisons hydriques dans le capillaire électrisé, fragmentation des molécules d'eau polarisées et clusters en radicaux chargés dans le capillaire par l'énergie potentielle du champ électrique.

L'ajustement de l'intensité de la formation de brouillard d'eau est obtenu en modifiant les paramètres du champ électrique le long de l'évaporateur capillaire et / ou en modifiant la distance entre la surface extérieure du capillaire et l'électrode accélératrice avec laquelle un champ électrique est créé dans les capillaires.

La régulation de la productivité de la production d'hydrogène à partir de l'eau est effectuée en modifiant (régulant) l'amplitude et la forme du champ électrique, la surface et le diamètre des capillaires, la composition et les propriétés de l'eau. Ces conditions de dissociation optimale du liquide sont différentes selon le type de liquide, les propriétés des capillaires et les paramètres du champ. et sont dictées par la productivité requise du processus de dissociation d'un liquide particulier. Les expériences montrent que la production la plus efficace de H2 à partir de l'eau est obtenue en séparant les molécules du brouillard d'eau obtenues par électro-osmose avec un second champ électrique dont les paramètres rationnels ont été choisis de manière prédominante expérimentale ( figure 2 ). En particulier, l'opportunité de la division finale des molécules de brouillard d'eau a été déterminée avec précision par un champ électrique pulsé constant avec le vecteur de champ perpendiculaire au vecteur du premier champ utilisé dans l' électroosmose de l' eau. L'effet du champ électrique sur le liquide lors de sa transformation en brouillard et ultérieurement lors de la séparation des molécules liquides peut être réalisé simultanément ou alternativement.

Grâce à ces mécanismes décrits, l' électroosmose combinée et l'action de deux champs électriques sur le liquide dans le capillaire permettent d'atteindre la productivité maximale du processus de production de gaz combustible et d'éliminer pratiquement les coûts d'énergie électrique et thermique.

Cette technologie est en principe applicable à la production de gaz combustible à partir de tout combustible liquide ou de ses émulsions aqueuses.

Le gaz combustible résultant, en fonction de la concentration de brouillard eau-combustible et de H2 dans celui-ci, avait une capacité calorifique différente. Il a été estimé en le brûlant et en chauffant le volume d'eau de référence. Ce gaz était le plus efficace dans un champ électrique (4) .

Autres aspects généraux de la mise en œuvre pratique de la nouvelle technologie

Nous examinerons également certains aspects pratiques de la nouvelle électrotechnologie révolutionnaire proposée pour la décomposition des solutions d'hydrocarbures, ses autres options efficaces pour le développement du système de base de la nouvelle technologie et quelques explications supplémentaires, recommandations technologiques et astuces technologiques utiles à sa mise en œuvre pratique.

Certaines autres versions approuvées de générateurs de carburant électro-osmotiques sont présentées sous une forme simplifiée dans la Fig . 2-3 . Une des variantes simples de la méthode combinée de production de gaz combustible à partir d'un mélange eau-carburant ou eau peut être réalisée dans le dispositif ( figure 2 )

Il consiste essentiellement en une combinaison du dispositif ( figure 1 ) par un dispositif additionnel contenant des électrodes transversales plates 8, 8-1 reliées à la deuxième source d'un champ électrique fort 9 .

Le gazéifieur à carburant est muni d'un réchauffeur thermique 10 situé, par exemple, sous le fond du récipient 1 . Sur les véhicules, cela peut être le collecteur d'échappement des gaz d'échappement chauds, les parois latérales du corps du moteur lui-même. Les blocs 3, 4, 5, 6 constituent globalement un dispositif combiné d'une pompe électroosmotique et d'un évaporateur de liquide électrostatique. Le bloc 6 vous permet d'ajuster l'intensité du champ électrique de 1 kV / cm à 30 kV / cm . Le dispositif ( figure 2 ) offre également la possibilité technique de changer la distance et la position du treillis en forme de plaque ou de l'électrode poreuse 5 par rapport à l'évaporateur 4 , a et la distance entre les électrodes planaires 8 et 8-1 .

Pour augmenter l'intensité de la production de gaz combustible, il est conseillé d'activer d'abord le liquide (eau) (préchauffage, séparation préalable en fractions acides et alcalines, électrification et polarisation, etc.). L'électroactivation préliminaire de l'eau (et de toute émulsion aqueuse), en la divisant en fractions acides et alcalines, est réalisée par électrolyse partielle par des électrodes supplémentaires placées dans des membranes semi-perméables spéciales pour leur évaporation séparée ultérieure ( figure 3 ).

Générateur de carburant électro-osmotique

Fig. 2

Générateur de carburant électro-osmotique

Fig. 3

En cas de séparation préliminaire d'eau initialement chimiquement neutre en fractions chimiques actives (acides et alcalines), la technologie de l'obtention de gaz combustible devient possible même à des températures inférieures à -30 ° C , ce qui est très important et utile en hiver pour les véhicules automobiles. Parce qu'une telle eau électroactivée "fractionnée" ne gèle pas du tout dans le froid. Par conséquent, une telle installation pour la production de gaz combustible et d' H2 à partir de cette eau activée peut également fonctionner sous des températures ambiantes inférieures à zéro et en cas de gel. Ce dispositif, contrairement à ce qui précède, est complété par un activateur de fluide électrochimique, deux paires d'électrodes 5, 5-1 . Le dispositif ( figure 3 ) contient un récipient 1 avec un liquide 2 , par exemple de l'eau, deux mèches capillaires poreuses 3 avec des évaporateurs 4 , deux paires d'électrodes 5, 5-1 . La source du champ électrique 6 , dont les potentiels électriques sont connectés aux électrodes 5, 5-1 . Le dispositif comprend également un tuyau collecteur de gaz 7, un séparateur filtre-membrane 19 séparant le récipient 1 en deux. Un bloc additionnel de la constante de tension régulée par signe 17 , dont les sorties à travers les électrodes 18 sont introduites dans le liquide 2 à l'intérieur du récipient 1 des deux côtés du diaphragme semi-perméable 19 .

Il est tout à fait possible d'utiliser cette méthode pour la dissociation et la production de gaz combustibles à partir de pratiquement n'importe quelle émulsion eau-organique. Nos expériences montrent que cette technologie permet d'utiliser efficacement toute solution organique liquide (par exemple, les déchets fécaux liquides de la vie humaine et animale) en tant que matière première pour la production de gaz combustible. Un tel gaz combustible hybride dérivé des déchets organiques est moins explosif que H2 . Ainsi, la présente technologie de carburant est effectivement applicable à la fois pour la gazéification d'émulsions eau-carburant et pour la gazéification utile de déchets organiques liquides. Les graphiques de la productivité du gaz combustible par rapport aux paramètres du procédé sont présentés à la Fig. 4

Graphes de la productivité du gaz combustible par rapport aux paramètres du processus d'électro-osmose

CONCLUSIONS

Un nouvel effet électrophysique du capillaire haute tension intense - évaporation «froide» et dissociation des molécules de tout liquide dans les champs électriques forts de certains paramètres a été découvert et expérimentalement étudié.

L'essence d'un nouveau procédé d'obtention de gaz combustibles par dissociation de pratiquement tout liquide consiste à rompre ses liaisons intermoléculaires et moléculaires par électro -osmose capillaire à haute tension.

La technologie d'économie d'énergie proposée pour la production de gaz combustibles à partir de solutions aqueuses faiblement conductrices est applicable pour la production efficace de gaz combustible à partir de n'importe quelles émulsions de combustibles liquides et d'eau, y compris les déchets organiques liquides.

LITTÉRATURE

  1. Dudyshev V.D. "Un nouvel effet d'évaporation à froid et de dissociation des liquides basé sur l'effet électro-osmotique capillaire" dans le magazine "New Energy" n ° 1/2003.
  2. VDDudyshev Nouvel Effekt d'or Evaporation - Nouvelles Technologies de l'Energie -Januar 2003
  3. DUDYSHEV VALERY DMITRIEVITCH (RU) ZAVYALOV STANISLAV YURIEVICH (RU); PROCÉDÉ DE DISSOCIATION DE LIQUIDE - Demande de brevet WO0207874 - Numéro de demande WO2001RU00308 20010725
  4. Dudyshev V.D. "La technologie de l'électro-incendie est un moyen efficace de résoudre les problèmes énergétiques et environnementaux -" Ecologie et industrie de la Russie ", n ° 3/97
  5. Stanley Meyer US Patent 4.936.961 Procédé de production de gaz combustible

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Auteurs: Doktor tehn. Sciences, Professeur N. Dudyshev
Date de publication 12.10.2006гг