AT511864A1

AT511864A1 - TURBINE AND METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN AND OXYGEN (POOR GAS) FOR OPERATING A TURBINE (MICROTURBINE)

Info

Publication number: AT511864A1
Application number: AT13022011A
Authority: AT
Original assignee: Klaar Alfred
Priority date: 2011-09-12
Filing date: 2011-09-12
Publication date: 2013-03-15
Also published as: AT511864B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Turbine und ein Verfahren zum Betrieb einer Turbine, wobei Wasser, Prozesssauerstoff und Reaktionsmittel in den Brennraum einer Turbine eingebracht werden, dabei oder danach zumindest das Wasser auf eine Prozesstemperatur erhitzt wird, bei der sich bei der in den Wassermolekülen enthaltene Sauerstoff mit dem Reaktionsmittel und der in den Wassermolekülen enthaltene Wasserstoff mit dem Prozessauerstoff verbindet, und wobei die dabei entstehende Reaktionsenergie durch Expansion und Bewegung des Turbinenrades in Bewegungsenergie umgesetzt wird.The invention relates to a turbine and a method for operating a turbine, wherein water, process oxygen and reactants are introduced into the combustion chamber of a turbine, while or at least the water is heated to a process temperature at which in the oxygen contained in the water molecules with the reaction agent and the hydrogen contained in the water molecules with the process oxygen connects, and wherein the resulting reaction energy is converted by expansion and movement of the turbine wheel in kinetic energy.

Description

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Turbine und Verfahren zur Erzeugung von Wasser- und Sauerstoff (Knall-gas)zum Betrieb einer Turbine (Mikroturbine)Turbine and method for producing water and oxygen (blast gas) for operating a turbine (microturbine)

Die Erfindung betrifft eine Turbine und ein Verfahren zum Betrieb einer Turbine und ein Verfahren zur Erzeugung von mechanischer Arbeit mit einer Turbine und/oder Mikroturbine, die mit Selbst- oder Fremdzündung arbeitet.The invention relates to a turbine and a method for operating a turbine and a method for producing mechanical work with a turbine and / or microturbine, which operates with self-ignition or spark ignition.

Es wurde immer wieder versucht Wasserstoff bzw. Knallgas, auf verschieden artiger Weise aber insbesondere durch einen wie immer gearteten Elektrolyse Vorgang zu erzeugen, den Wasserstoff dann in irgend einer Form zu speichern, zu transportieren, um diesen anschließend zum Betrieb von Verbrennungsmotoren zu verwenden, um so die heute üblichen Treibstoffe wie z.B. Benzin und/oder Diesel durch Wasserstoff bzw. Knallgas zu ersetzen.It was repeatedly tried to produce hydrogen or detonating gas, in various ways, but in particular by any kind of electrolysis process, then to save the hydrogen in any form, transport it to then use this for the operation of internal combustion engines to so today's conventional fuels such as Replace gasoline and / or diesel with hydrogen or oxyhydrogen gas.

Bis dato wurde jedoch weder ein wirtschaftlich lebensfähiges Elektrolyse- Erzeugungs-Transport- noch ein ausreichend sicheres Speichersystem für das hoch explosive Wasserstoffgas, Knallgas gefunden.To date, however, neither an economically viable electrolysis production transport nor a sufficiently secure storage system has been found for the highly explosive hydrogen gas, oxyhydrogen.

Da es sich bei den heute verwendeten fossilen Brennstoffen um nicht erneuerbare Energiequellen handelt, wird weltweit nach Alternativen geforscht. Die Verbrennung fossiler Brennstoffe stellt infolge der anfallenden und bis dato nur teilweise beherrschbaren Emissionen (CO2, CO, SO2 sowie Ruß) und Erschöpfung der Vorkommen ein erhebliches globales Problem dar.As fossil fuels used today are non-renewable energy sources, alternatives are being researched worldwide. The burning of fossil fuels represents a significant global problem due to the resulting and only partially controllable emissions (CO2, CO, SO2 and soot) and depletion of the deposits.

Nach heutigem Erkenntnisstand wird zukünftig eine weitgehende Umstellung der Energieversorgung auf nicht fossile Primärenergie unausweichlich sein und es wird auf die umfangreichen Vorkommen für Wasserstoff, in Form von Wasser, weltweit bevorzugt zurück gegriffen werden. Dies deshalb, weil im Prinzip Wasserstoff in nahezu unbegrenzter Verfügbarkeit vorhanden ist. Wasserstoff liegt mit 0,88 Massen % an neunter Stelle der Häufigkeit der in der Erdrinde vorkommenden Elemente und Wasserstoff ist als "reine Energiequelle" als zukünftiger Primärenergieträger, unbestritten. tAccording to the current state of knowledge, in the future a substantial conversion of the energy supply to non-fossil primary energy will be unavoidable and the extensive reserves for hydrogen, in the form of water, will be preferred worldwide. This is because in principle hydrogen is available in almost unlimited availability. Hydrogen, at 0.88 mass%, is ninth in the abundance of elements found in the earth's crust, and hydrogen is the "pure energy source". as a future primary energy source, undisputed. t

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Bei Verbrauch des Wasserstoffes wird durch die Rekombination mittöfs des im Wasser selbst und des in der Luft enthalten Sauerstoffes ein relativ einfacher und immer wiederholbarer Kreislauf in Gang gesetzt.When the hydrogen is consumed, a relatively simple and always repeatable cycle is initiated by the recombination of the oxygen contained in the water itself and in the air.

Die Aufgabe besteht darin, eine ökonomische Lösung zum Betrieb einer Turbine oder ier Mikroturbine zu finden, die vorhandene Natur zu schützen, ohne zusätzliche, die Menschheit gefährdende Gift- und/oder Strahlungsstoffe zu erzeugen.The object is to find an economical solution for operating a turbine or microturbine to protect the existing nature, without generating additional humanity endangering poison and / or radiation materials.

Die erfindungsgemäßen Aufgaben werden dadurch gelöst, dass Wasser, Prozesssauerstoff und Reaktionsmittel in den Brennraum einer Turbine eingebracht werden, dabei oder danach zumindest das Wasser auf eine Prozesstemperatur erhitzt wird, bei der sich bei der in den Wassermolekülen enthaltene Sauerstoff mit dem Reaktionsmittel und der in den Wassermolekülen enthaltene Wasserstoff mit dem Prozes-sauerstoff verbindet, und dass die dabei entstehende Reaktionsenergie durch Expansion und Bewegung des Turbinenrades in Bewegungsenergie umgesetzt wird.The objects of the invention are achieved in that water, process oxygen and reactants are introduced into the combustion chamber of a turbine, while or at least the water is heated to a process temperature at which in the water contained in the water molecules with the reactant and in the Hydrogen containing water molecules with the process oxygen connects, and that the resulting reaction energy is converted by expansion and movement of the turbine wheel in kinetic energy.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind, dass das Reaktionsmittel metallische Bestandteile wie beispielsweise Aluminium, Zink, Molybdänsulfid und/oder insbesondere Mikrometall umfasst, das in der elektrochemischen Spannungsreihe höher angeordnet ist als Wasserstoff, dass das Reaktionsmittel pulverförmiges Aluminium wie beispielsweise Microaluminium umfasst, dass der Prozesssauerstoff in Form von Luft zugeführt wird und dass in den von der Turbine angesaugten Prozesssauerstoff ein Gemisch aus Wasser und Reaktionsmittel eingebracht wird, die Mischung aus Prozesssauerstoff, Wasser und Reaktionsmittel danach und/oder dabei verdichtet und anschließend von einem Lichtbogen zumindest lokal auf Prozesstemperatur gebracht wird.Further features according to the invention are that the reaction medium comprises metallic constituents such as, for example, aluminum, zinc, molybdenum sulphide and / or in particular micrometal, which is higher in the electrochemical series than hydrogen, in that the reaction medium comprises pulverulent aluminum such as, for example, microaluminium, that the process oxygen is in the form of is supplied from air and that in the sucked by the turbine process oxygen, a mixture of water and reagent is introduced, the mixture of process oxygen, water and reactant thereafter and / or compressed thereby and then brought by an arc at least locally to process temperature.

Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich daraus, dass die Prozesstemperatur zumindest 700°C, bevorzugt bis oder über 2000°C beträgt, dass Wasser, Aluminium und Prozesssauerstoff nach folgenden Formeln umgesetzt wird: - 2AI + 3H20 = AI203 + 3H2 und - 2H2 + 02 = 2H20, dass die das/die Reaktionsmittel Kaliumkarbonat, Frostschutzmittel und/oder Tenside umfasst, dass nach der Reaktion - das entstandene Wasser gegebenenfalls kondensiert wieder dem Brennstoff- 2 ψ ·Further advantageous features result from the fact that the process temperature is at least 700 ° C., preferably up to or above 2000 ° C., that water, aluminum and process oxygen are reacted according to the following formulas: - 2AI + 3H20 = Al 2 O 3 + 3H 2 and - 2H 2 + 02 = 2H20, that the reagent (s) comprises potassium carbonate, antifreeze and / or surfactants, that after the reaction - the resulting water optionally condenses again into the fuel. 2 ψ ·

Dispersionserzeugungs- und Vorratsbehälter zugefuhrf wirdYinä/odfeT - das entstandene oxidierte Reaktionsmittel ausgefiltert wird und oder dass die Mischung aus Prozesssauerstoff, Wasser und Reaktionsmittel nach der Verdichtung durch ein Verdichterrad durch oder in den Bereich eines Plasmarotors geleitet ist von dessen Oberfläche zumindest ein Lichtbogen die Mischung durchkreuzend zu einer Zündkerze geleitet ist.Dispersing and storage tank is fed Yinä / odfeT - the resulting oxidized reactant is filtered out and that the mixture of process oxygen, water and reactant is passed after compression by a compressor wheel through or in the region of a plasma motor of the surface at least one arc by crossing the mixture is passed to a spark plug.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in vorteilhafter Weise dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verdichterrad und dem Turbinenrad ein Plasmarotor vorgesehen ist, dass im Bereich des Plasmarotors Zündkerzen vorgesehen sind und dass zur Ermöglichung der Reaktion der Mischung aus Prozessluft, Wasser und Reaktionsmittel zwischen den Zündkerzen und dem Plasmarotor zumindest ein Lichtbogen vorgesehen ist, und/oder dass ein Startergenerator(7) vorgesehen ist.The device according to the invention is advantageously characterized in that a plasma motor is provided between the compressor wheel and the turbine wheel, that in the region of the plasma engine spark plugs are provided and that to enable the reaction of the mixture of process air, water and reactant between the spark plugs and the plasma motor at least one arc is provided, and / or that a starter generator (7) is provided.

Ferner ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenrad, der Plasmarotor und das Verdichterrad auf einer Turbinenwelle angeordnet sind, dass der Startergenerator von der Turbinenwelle angetrieben ist, dass dem Brennraum nachgeordnet eine Kondensationsvorrichtung vorgesehen ist, in der, der bei der Reaktion entstehende Wasserdampf verflüssigt wird und/oder dass dem Brennraum nachgeordnet eine Filtervorrichtung vorgesehen ist, in der die Reaktionsmittel zumindest teilweise dem Auspuffmassenstrom entnommen werden.Furthermore, the invention is characterized in that the turbine wheel, the plasma motor and the compressor wheel are arranged on a turbine shaft, that the starter generator is driven by the turbine shaft, that the combustion chamber downstream of a condensation device is provided, in which liquefies the water vapor formed in the reaction is and / or that the combustion chamber downstream of a filter device is provided in which the reactants are at least partially removed from the exhaust mass flow.

Es soll Wasserstoff „on demand“ - je nach Bedarf, dadurch erzeugt werden, dass eine Wasserdispersion unter Druck in Feinstwasserdampf umgewandelt wird, wobei die in diesem enthaltenen Mikro Metalloberflächen durch ein Elektroplasma soweit erwärmt werden, daß die Metalloberflächen mit Wasser spontan reagieren und dabei Wasserstoff produzieren. Das Mikrometall muß relativ günstig zu produzieren sein, in der elektrochemischen Spannungsreihe höher als Wasserstoff liegen und über absolut stabile und sichere Handhabungseigenschaften verfügen.Hydrogen "on demand" should be produced as required by converting a water dispersion under pressure into ultrafine steam, the micro metal surfaces contained therein being heated by an electroplasma until the metal surfaces react spontaneously with water and thereby hydrogen to produce. The micrometal must be relatively cheap to produce, higher in the electrochemical series than hydrogen and have absolutely stable and safe handling properties.

Zur Verbesserung der Klarheit der Erfindung werden nachstehend Grundlageninformationen erörtert: 3To improve the clarity of the invention, basic information will be discussed below: 3

Thermolyse bedeutet generell die Spaltung chemischerVerßmdungen durch Hitze -die Auftrennung von Molekülen in Atome der sie bildenden chemischen Elemente.Thermolysis generally means the cleavage of chemical stresses by heat-the separation of molecules into atoms of the chemical elements forming them.

Wasser kommt in der Natur in allen drei Aggregatzuständen somit fest, flüssig und dampfförmig, vor. Das Wasserstoffatom ist das einfachste und leichteste. Um ein Proton als Atomkern kreist ein Elektron. Der Wasserstoff ist ein färb- und geruchloses Gas mit einer Dichte von 0,0899 Gramm je Liter. Die chemische Formel der Knallgas Reaktion ist: H2 + 1Λ 02 = H20In nature, water occurs in all three aggregate states, solid, liquid and vapor. The hydrogen atom is the simplest and the lightest. An electron circles around a proton as an atomic nucleus. The hydrogen is a colorless and odorless gas with a density of 0.0899 grams per liter. The chemical formula of the oxyhydrogen reaction is: H2 + 1Λ02 = H20

Die Zünd- und Detonationseigenschaften der Gasgemische (Knallgas) von Wasserstoff mit Sauerstoff (Luft) sind von großer Bedeutung wobei die Zündgrenzen von Wasserstoff in Luft bei 4,00- bis 74,20 Vol. % H2 liegen.The ignition and detonation properties of the gas mixtures (oxyhydrogen) of hydrogen with oxygen (air) are of great importance, with the ignition limits of hydrogen in air being 4.00 to 74.20% by volume H2.

Wasserstoff hat unter allen Gasen den höchsten Diffusionskoefizienten, die untere und obere Detonationsgrenze von Wasserstoff in Luft liegt bei 18 und 59 Vol. %, die Zündtemperatur beträgt nur 858 Grad Celsius, die Verbrennungsgeschwindigkeit in Luft ist 275 cm/s und im Vergleich zu Benzin mit 37 - 43 cm/s wesentlich höher.Hydrogen has the highest diffusion coefficient of all gases, the lower and upper limit of hydrogen detonation in air is 18 and 59 vol.%, The ignition temperature is only 858 degrees Celsius, the combustion speed in air is 275 cm / s and compared to gasoline with 37 - 43 cm / s much higher.

Die Detonationsgeschwindigkeit in Luft ist mit 1,9 km/s im Vergleich zu Benzin mit 1,4 bis 1,7 km/s ebenfalls höher.The speed of detonation in air is also higher at 1.9 km / s compared to gas at 1.4 to 1.7 km / s.

Nicht nur, aber auch infolge der jeweils höheren Verbrennungsgeschwindigkeit und der höheren Detonationsgeschwindigkeit ist Knallgas als Betriebsstoff dem heute überwiegend verwendeten Benzin oder Dieselöl vorzuziehen.Not only, but also as a result of the respective higher combustion speed and the higher detonation speed oxyhydrogen gas is to be preferred as fuel to today's predominantly used gasoline or diesel oil.

Im Vergleich zu anderen Brennstoffen hat Knallgas einen besonders weiten Zündbereich, eine hohe Verbrennungs- und Flammgeschwindigkeit und benötigt eine relativ geringe Zündenergie.In comparison to other fuels, oxyhydrogen gas has a particularly wide ignition range, a high combustion and flame speed and requires a relatively low ignition energy.

Mit Sauerstoff aus Wasser oder Luft reagiert Wasserstoff zu Wasser. Die Reaktion kann sowohl thermisch als auch katalytisch als auch in jeglicher thermischer und katalytischer Kombination eingeleitet werden.Hydrogen reacts to water with oxygen from water or air. The reaction can be initiated both thermally and catalytically as well as in any thermal and catalytic combination.

Das Wasserstoffmolekül ist stabil. Normalerweise beginnen sich die einzelnen Moleküle im Dampf erst um die 2.000 Grad Celsius in Wasserstoff und Sauerstoff aufzu- trennen und erst über 3.500 Grad Celsius haben sicfi alle K/Töfetcüle gespalten, die Wärmeschwingungen der Atome im Molekül sind so stark geworden, daß sie die molekularen Anziehungskräfte übersteigen.The hydrogen molecule is stable. Normally, the individual molecules in the vapor first begin to separate into hydrogen and oxygen at around 2,000 degrees Celsius, and only above 3,500 degrees Celsius have all the molecules split, the heat oscillations of the atoms in the molecule becoming so strong that they become molecular Top attractions.

Bei 3.500 Grad sind etwa 70% des Wassers in OH-Radikale, Wasserstoff und Sauerstoff dissoziiert und nur durch hohe Prozeßtemperaturen werden hohe Wirkungsgrade erzielt. Derartig hohe Temperaturen sind aus Materialgründen nur mit hohem Aufwand technisch beherrschbar. Ein Verfahren zur Absenkung des thermolytischen Temperaturbereiches mußte gefunden werden.At 3,500 degrees, about 70% of the water dissociates into OH radicals, hydrogen and oxygen, and high efficiencies are achieved only by high process temperatures. Such high temperatures are technically manageable for reasons of material only with great effort. A method for lowering the thermolytic temperature range had to be found.

Die in den Verdichtungsraum der Turbine / Mikroturbine angesaugte Luft wird mittels eines Koaxialverdichters, (Rotors) in einem möglichst hohen, technisch machbaren aber auch kostenadäquaten Maß, verdichtet und dabei entsprechend erhitzt.The sucked into the compression chamber of the turbine / microturbine air by means of a coaxial compressor, (rotor) in the highest possible, technically feasible but also cost-adequate measure, compressed and thereby heated accordingly.

Bereits in den Verdichterraum der Turbine / Mikroturbine (nicht in den Brennraum) wird die gleiche Menge an Wasserdispersion wie vor dem Umbau der Turbine / Mikroturbine (die z, B. vorher mit Jet Ai betrieben wurde) in den Verdichterraum eingespritzt.Already in the compressor chamber of the turbine / microturbine (not in the combustion chamber), the same amount of water dispersion as before the conversion of the turbine / micro turbine (which was previously operated with Jet Ai B.) injected into the compressor chamber.

Bedingt durch die im Verdichtungsraum herrschende hohe Temperatur, entstanden durch die Verdichtung der Luft und den Einspritzdruck der Wasserdispersion, geht die eingespritzte Menge Wasserdispersion sofort in einen für den nachfolgenden Prozeß wünschenswerten mikromolekularen heißdampfförmigen Zustand über.Due to the high temperature prevailing in the compression chamber, caused by the compression of the air and the injection pressure of the water dispersion, the injected quantity of water dispersion immediately changes into a micromolecular hot-vapor state which is desirable for the subsequent process.

Beim zwangsweisen Durchgang des im Heißdampf enthalten μΑΙ durch das Elektro-plasma entsteht unmittelbar im Verbrennungsraum detonationsfähiges Knallgas das sich sofort entzündet. Dieses Knallgas, entspricht einem Wasserstoff Luftgemisch von 29, somit detonationsfähigen, Volums Prozenten.During the forced passage of the hot-steam contained μΑΙ through the electro-plasma detonated explosive gas is formed immediately in the combustion chamber and ignites immediately. This oxyhydrogen, corresponds to a hydrogen air mixture of 29, thus detonationsfähigen, volume percentages.

Wenn eine Druckwelle von einer Flamme ausgeht und von einer Zylinderwand zurückgeworfen wird, erhöht sich der Druck im Flammenbereich. Dann kann die Flammgeschwindigkeit, die bei normaler Verbrennung 275 cm/s beträgt, plötzlich auf bis zu 2.000 m je Sekunde anwachsen. Das äußert sich als Verdichtungsstoß, der zum Antrieb des Turbinenrades (der Turbinenräder) herangezogen wird. • ·When a pressure wave emanates from a flame and is thrown back by a cylinder wall, the pressure in the flame area increases. Then the flame speed, which is 275 cm / s in normal combustion, can suddenly increase to up to 2,000 m / s. This manifests itself as a compression shock, which is used to drive the turbine wheel (the turbine wheels). • ·

Zur Optimierung der Verbrennung sollte Sauerstoff in einem über die stöchiometrischen Verhältnisse hinausgehenden Anteil vorhanden sein. Dieser Sauerstoffüberschuß wird durch den im Heißdampf befindlichen Luftsauerstoff und durch die Ansaugluft bereit gestellt und sollte zwischen 1,14 als oberen Grenzwert und 9,85 als unteren Grenzwert liegen.To optimize combustion, oxygen should be present in a proportion in excess of the stoichiometric ratios. This oxygen excess is provided by the oxygen in the superheated air and by the intake air and should be between 1.14 as the upper limit and 9.85 as the lower limit.

Wasserstoff-Luft-Gemische (Knallgas) detonieren viel eher als andere Gase - eine Folge der viel höheren Geschwindigkeit mit der sich Wasserstoff Flammen ausbreiten.Hydrogen-air mixtures (detonating gas) detonate much faster than other gases - a consequence of the much higher velocity with which hydrogen flames spread.

Beträgt der Wasserstoffanteil 29 Vol. %, entfällt auf jeweils zwei Wasserstoffatome ein Sauerstoff Atom, die sich zu einem Wassermolekül verbinden - bei einem solchen Verhältnis verbrennt der Wasserstoff restlos. Wenn die Zündtemperatur der Flammen von 535 Grad Celsius überschritten wird, kommt es bereits zu einer Verpuffung oder Detonation.If the hydrogen content is 29 vol.%, Each of two hydrogen atoms contains an oxygen atom, which combine to form a water molecule - at such a ratio, the hydrogen burns completely. If the ignition temperature of the flames is exceeded by 535 degrees Celsius, there is already a deflagration or detonation.

Erfindungsgemäß wird die jeweils nötige Knallgasmenge zum Betrieb der Turbine oder Mikroturbine - Verbrennungskraftmaschine, abhängig von der in den Verdichtungsraum eingespritzten Wasserdispersionsmenge in der Turbine oder Mikroturbine selbst hergestellt, und die so drehzahlabhängige Knallgasmenge wird durch das Vorhandensein des Elektropiasmas (das mehr oder weniger im gesamten Querschnitt der Röhre vorhanden ist durch Selbstzündung mit der ebenfalls vorhandenen Luft detonieren und so für den Antrieb der Turbine / Mikroturbine sorgen.According to the invention, the respectively necessary amount of oxyhydrogen for operation of the turbine or microturbine internal combustion engine, depending on the injected into the compression space water dispersion in the turbine or microturbine itself, and the so speed-dependent oxyhydrogen gas quantity by the presence of the Elektropiasmas (more or less in the entire cross section The tube is present by self-ignition with the existing air detonate and thus provide the drive of the turbine / micro turbine.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren neuer Technologie, können die für die Herstellung der eigentlichen Brennstoffbestandteile erforderlichen nicht entzündlichen Ausgangsstoffe wie Wasser, Metall und Luft in vollkommen ungefährlicher Form überall, aber insbesondere auch in jedem Kfz transportiert bzw. dort zum Verbrauch, bereit gehalten werden. 6By virtue of the method according to the invention of new technology, the non-flammable starting materials required for the production of the actual fuel constituents, such as water, metal and air, can be transported everywhere in a completely harmless form, but in particular also in any motor vehicle or kept there ready for consumption. 6

Die notwendige Menge Knallgas wird direkt* kn' VerbrfenniJngsröum erzeugt und dort anschließend außerhalb eines besonderen Regelbedarfs, somit völlig ungefährlich, sofort verbraucht.The necessary amount of oxyhydrogen gas is generated directly and then consumed immediately outside of a special control requirement, ie completely harmless.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat auch noch den äußerst angenehmen Nebeneffekt, daß kaum verunreinigter Wasserdampf die Turbine / Mikroturbine verläßt. Wasserdampf mit dem eine angeschlossene Dampfturbine betrieben wird und die ihrerseits dann ein bis zwei Generatoren zur Stromerzeugung antreibt.The inventive method also has the extremely pleasant side effect that hardly contaminated water vapor leaves the turbine / microturbine. Steam with which a connected steam turbine is operated and in turn then drives one to two generators for power generation.

Durch die Abkühlung des Dampfs in der Dampfturbine kondensiert dieser zu Wasser und wenn gewünscht, kann das Kondensat zumindest teilweise in den Brennstoff Vorratsbehälter rückgeleitet werden wodurch nur ein geringerer Nachfüllbedarf an Wasser entsteht.By cooling the steam in the steam turbine condenses this to water and if desired, the condensate can be at least partially returned to the fuel storage tank whereby only a small Nachfüllbedarf of water is formed.

Das industriell bis heute ungelöste Problem einer Wasserspaltung war und ist die Abtrennung des Wasserstoffes und Sauerstoffes unter Prozeßbedingungen und damit insbesondere die Vermeidung der Rekombination. Im erfindungsgemäßen Verfahren ist diese Rekombination, als Knallgas zur sofortigen Explosion ausgesprochen erwünscht.The industrially unsolved problem of water splitting was and is the separation of hydrogen and oxygen under process conditions and thus, in particular, the avoidance of recombination. In the process according to the invention, this recombination is extremely desirable as an oxyhydrogen for immediate explosion.

Im Wasser ist die positive Energie des hoch explosiver Wasserstoffs enthalten, die durch Knallgas-Verbrennung mittels des im Wasser selbst enthalten Sauerstoffs bzw. dem Sauerstoffanteils der Luft, genutzt wird.The water contains the positive energy of the highly explosive hydrogen, which is used by oxyhydrogen combustion by means of the oxygen contained in the water or the oxygen content of the air.

Grundlage der theoretischen Energiebetrachtung ist u. a. die thermische Dissoziation von Wasser also der Zerfall von Molekülen durch Wärme-Einwirkung in seine einzelnen Atome.The basis of the theoretical energy consideration is u. a. the thermal dissociation of water, that is, the decay of molecules through the action of heat in its individual atoms.

Bereits oberhalb einer Temperatur von 700° C vollzieht sich die direkte Spaltung von Wasserdampf in Wasserstoff und Sauerstoff. In der folgenden Betrachtung wird von einer Phyro- Thermolyse von 1000 g Wasser ausgegangen, und zwar derart, daß die betrachtete Wassermenge bei dieser Temperatur nahezu vollständig in Wasserstoff und Sauerstoff zerfällt, und die entstandenen Stoffmengen wieder miteinander reagieren und zu Wasser oxidieren. 7 * *Already above a temperature of 700 ° C, the direct splitting of water vapor into hydrogen and oxygen takes place. In the following consideration, it is assumed that a Phyro- thermolysis of 1000 g of water, in such a way that the considered amount of water at this temperature almost completely decomposes into hydrogen and oxygen, and the resulting amounts react with each other again and oxidize to water. 7 * *

Gleichfalls wird davon ausgegangen, daß die in Form eines Lichtbogens (Elektro-plasma) eingebrachte thermische Energie gänzlich der Phyro- Thermolyse zu Gute kommt, und es dabei vernachlässigende Verluste z. B. durch Wärmestrahlung gibt.Likewise, it is assumed that the introduced in the form of an electric arc (electro-plasma) thermal energy entirely the Phyro- thermolysis benefits, and there are negligible losses z. B. by thermal radiation.

Hierbei entstehen: a. ) an Sauerstoff: (1.0 g H20 /18,015 gmol) x 15,999 gmol = 888,093 g O und b. ) an Wasserstoff:This results in: a. ) of oxygen: (1.0 g H20 / 18.015 gmol) x 15.999 gmol = 888.093 g O and b. ) of hydrogen:

(1000g H20 /18,015 gmol) x (2 x 1,008 gmol) = 111,9067 g H(1000g H 2 O / 18.015 gmol) x (2 x 1.008 gmol) = 111.9067 g H

Diese entstandenen 111,9067 g Wasserstoff besitzen einen Heizwert von:These resulting 111.9067 g of hydrogen have a calorific value of:

111,9067 x 0,03333 kW = 3,729 kW111.9067 x 0.03333 kW = 3.729 kW

Es ist ersichtlich, daß der Heizwert des im Verfahren entstandenen Wasserstoffs deutlich höher ist, als die dafür notwendige Energie.It can be seen that the calorific value of the hydrogen produced in the process is significantly higher than the energy required for it.

Weitere Methode zur Erzeugung des für das Verfahren notwendigen Elektroplasmas:Further method for producing the electroplasma necessary for the method:

Wenn in dem Zeitpunkt wenn die im jeweiligen Feinstheißwasserdampf enthaltene relativ kleine Wassermenge, die die Luftleiteinheit 13 gerade zwangsweise und unter Druck passiert hat in den Brennraum 21 überströmt, und dort eine Entladung eines oder mehrerer Kondensatoren, die mit einer über 10.000 Volt liegenden Hochspannung und mit mehr als 2 pF (Micro Farad) vollständig geladen ist (sind), erfolgt, dann findet ebenfalls eine „Wasserexplosion“ statt, auch dann, wenn der Feinstwasser-dampf keine μΑΙ und/oder sonstigen pMetalle im Feinstwasserdampf enthalten sind.If at the time when the relatively small amount of water contained in the respective Feinstheißwasserdampf which has passed straight through the air guide unit 13 under pressure and flows into the combustion chamber 21, and there a discharge of one or more capacitors, which with a high voltage in excess of 10,000 volts and with If more than 2 pF (Micro Farad) is completely charged (are), then there is also a "water explosion", even if the fine water vapor contains no μΑΙ and / or other pMetalle in fine water vapor.

In weiterer Folge wird nun die Erfindung anhand konkreter Ausführungsbeispiele weiter erörtert. 8 • * t * ·· * * * * * I · I * * * * * · »·· • * I »I * · » * * * t · I | f · tSubsequently, the invention will be further discussed with reference to specific embodiments. 8 • * t * ·· * * * * * I · I * * * * * · »·· • * I» * * * * * t · I | for

Fig. 1 zeigt eine schematische SchnittcfapstetUng<Jeperfi&dun^6gemäßen Vorrichtung.Fig. 1 shows a schematic sectional view of the device according to the invention.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Plasmarotors 22, der auf der Turbinenwelle 4 angeordnet ist.FIG. 2 shows a view of the plasma motor 22 arranged on the turbine shaft 4.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht des Lagerbocks 27.Fig. 3 shows a view of the bearing block 27th

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei ist ein Luftansaugrichter 1 vorgesehen, durch den bei Betrieb der Turbine Luft in Richtung 2 der angesaugten Luft strömt. Um die maßgeblichen Teile der Vorrichtung ist eine Röhre 3, die insbesondere aus Nirostamaterial gebildet ist oder dieses umfasst, angeordnet. Etwa zentral verläuft die Turbinenwelle 4, die an zumindest zwei Stellen eine Riffelung 5 aufweist. An der Turbinenwelle 4 ist eine Anspeisung 6 vorgesehen, die als Masse bzw. Minuspol beispielsweise als Schleifkontakt ausgeführt ist. Auf der Turbinenwelle 4 sitzend oder mit dieser verbunden ist der Startergenerator 7 vorgesehen. Dieser dient als Starter und Stromgenerator mit Permanentmagnet als Einheit. Außerhalb der Röhre 3 ist die Anspeisung 8 der Stromversorgung - also der Pluspol vorgesehen. Nach dem Luftansaugtrichter 1 folgt in Richtung bei der angesaugten Luft der Verdichterraum 9. In diesem vorgesehen ist die Einspritzdüse 10, durch die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Wasserdispersion eingespritzt werden kann. Verbunden mit der Einspritzdüse ist eine Hochdruckpumpe 11. In Richtung 2 der angesaugten Luft folgend ist das Verdichterrad 12 zur Verdichtung des angesaugten Gemische vorgesehen. Dem Verdichterrad 12 nachgeordnet ist eine Luftleiteinheit 13, die über eine Verschraubung 14 fest mit der Röhre 3 verbunden ist. In diesem Bereich ist auch eine Bohrung 16 zur Einbringung von Luft zur Durchmischung der Wasserdispersion vorgesehen. Die Wasserdispersion selbst befindet sich zumindest teilweise in dem Brennstoffdispersionserzeugungsund Vorratsbehälter 19. Des weiteren vorgesehen ist ein Vorratsbehälter und eine Dosiereinrichtung 17 für Tenside und Frostschutzmittel sowie ein Vorratsbehälter und eine Dosiereinrichtung 18 für das μ-metall. Der Luftleiteinheit 13 folgend ist, auf der Turbinenwelle 4 sitzend, eine Distanzscheibe 20 vorgesehen. Dieser nachgeordnet ist auf der Turbinenweile 4 der Plasmarotor 22 zur Erzeugung des Elektropiasmas vorgesehen. Die Reaktion findet im Brennraum 21 der Turbine oder der Mikroturbine statt. Zwischen dem Plasmarotor und der Röhre 3 ist eine Fläche 23 vorgesehen, in der der elektrische Funken, der Lichtbogen und/oder das Elektroplasma entstehen. 9 * *· · i ·· * ·· * * * »I # * * * * I «Μ * ·Fig. 1 shows a schematic sectional view of the device according to the invention. In this case, an air intake 1 is provided, through which air flows in the direction of 2 of the intake air during operation of the turbine. To the relevant parts of the device is a tube 3, which is formed in particular from Nirostamaterial or this includes arranged. Approximately centrally extends the turbine shaft 4, which has a corrugation 5 at least two places. On the turbine shaft 4, a feed 6 is provided, which is designed as a ground or negative pole, for example, as a sliding contact. Sitting on the turbine shaft 4 or connected to this, the starter generator 7 is provided. This serves as a starter and power generator with permanent magnet as a unit. Outside the tube 3, the power supply 8 - so the positive pole is provided. After the air intake hopper 1 follows in the direction of the intake air of the compressor chamber 9. In this is provided, the injection nozzle 10, can be injected through the process according to the invention water dispersion. Connected to the injection nozzle is a high-pressure pump 11. Following in the direction 2 of the intake air, the compressor wheel 12 is provided for the compression of the sucked mixtures. Downstream of the compressor 12 is an air guide unit 13 which is connected via a screw 14 fixed to the tube 3. In this area, a bore 16 for introducing air for mixing the water dispersion is provided. The water dispersion itself is located at least partially in the fuel dispersion generating and storage tank 19. Further, a reservoir and a metering device 17 for surfactants and antifreeze and a reservoir and a metering device 18 for the μ-metal. Following the air guide unit 13, sitting on the turbine shaft 4, a spacer 20 is provided. This is arranged downstream of the turbine 4 of the plasma motor 22 for generating the Elektropiasmas provided. The reaction takes place in the combustion chamber 21 of the turbine or the microturbine. Between the plasma motor and the tube 3, a surface 23 is provided, in which the electric spark, the arc and / or the electro-plasma arise. 9 * * · · i ·· * ·· * * * »I # * * * * I« Μ * ·

In diesem Bereich ist auch eine Zündkerze*24*vorgesehen, die*als Pluspol zur Erzeugung des Elektroplasmas dient. Der Begriff Zündkerze ist dabei nicht auf handelsübliche, dem Stand der Technik entsprechende Zündkerzen beschränkt. Viel mehr ist ais Zündkerze jegliche Vorrichtung zu bezeichnen, die eingerichtet ist, um einen Funken, Lichtbogen oder ähnliches zu erzeugen. Im Brennraum 21 oder dem Brennraum 21 nachgeordnet, befindet sich das Turbinenrad 25, Ferner sind in diesem Bereich ein Kugellager 26 und Lagerbock 27 zur Lagerung der Turbinenwelle 4 vorgesehen. Dem Lagerbock nachgeordnet, befinden sich Tesla-Scheiben, eine Turbine und/oder eine Dampfturbine 28. In der Dampfturbine wird der bei der Verbrennung oder der Reaktion entstehende Wasserdampf weiter entspannt und in nutzbare Energie umgewandelt. Der Dampfturbine und/oder den Tesla-Scheiben nachgeordnet, befinden sich der Rekupator 29 und die Dampfkondensationseinheit. Diesen Elementen nachgeordnet ist die Restdampfableitung 30 angeordnet, durch welche der Restdampf der Umgebungsiuft zugeführt wird. Ferner sind ein Stromgenerator der Antriebswelle 31 sowie ein Stromgenerator 32 vorgesehen. Die bei der Reaktion entstehende Tonerde bzw, das Metalloxid wird durch einen Abscheidungsfilter 33 dem Abgasmassenstrom entzogen. Das kondensierte Wasser wird über eine Rücklaufleitung 34 wieder zurück zum Brennstoffdispersionserzeugungs- und Vorratsbe-häiter 19 geleitet. Dieser weist eine Entlüftung 35 auf und ist über die Leitung 36 mit der Hochdruckpumpe 11 verbunden.In this area, a spark plug * 24 * is provided, which * serves as a positive pole for the generation of electroplasma. The term spark plug is not limited to commercially available, corresponding to the prior art spark plugs. Much more than a spark plug is any device designed to generate a spark, arc or the like. Downstream of the combustion chamber 21 or the combustion chamber 21, there is the turbine wheel 25, Furthermore, a ball bearing 26 and bearing block 27 are provided for supporting the turbine shaft 4 in this area. Downstream of the bearing block, there are Tesla disks, a turbine and / or a steam turbine 28. In the steam turbine, the water vapor produced during the combustion or the reaction is further expanded and converted into usable energy. Downstream of the steam turbine and / or the Tesla disks are the recuperator 29 and the steam condensation unit. Downstream of these elements, the residual steam discharge 30 is arranged, through which the residual steam is supplied to the ambient air. Further, a power generator of the drive shaft 31 and a power generator 32 are provided. The alumina or the metal oxide formed during the reaction is removed from the exhaust gas mass flow by a deposition filter 33. The condensed water is returned via a return line 34 back to the fuel dispersion generating and Vorratsbe-häiter 19. This has a vent 35 and is connected via the line 36 to the high-pressure pump 11.

Das Verdichterrad 12 entspricht einem herkömmlichen Verdichterrad einer Mikrotur-bine. Es Fördert das Gemisch durch Rotation, insbesondere im Bereich der Innenseite der Röhre 3. An der Innenseite der Röhre 3 sind auch die maßgeblichen Elemente der Luftleiteinheit 13 vorgesehen. Diese ist drehstarr mit der Röhre 3 verbunden und weist im Bereich der Innenseite der Röhre Leitmittel zur Beeinflussung der Strömung auf. Auch die Luftleiteinheit 13 kann der Luftleiteinheit einer herkömmlichen Mikrotur-bine entsprechen.The compressor wheel 12 corresponds to a conventional compressor wheel of a microturbine. It conveys the mixture by rotation, in particular in the region of the inside of the tube 3. On the inside of the tube 3 and the relevant elements of the air guide unit 13 are provided. This is rotationally rigidly connected to the tube 3 and has in the region of the inside of the tube on the guide means for influencing the flow. The air-guiding unit 13 may also correspond to the air-guiding unit of a conventional microturbine.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Piasmarotors 22, der auf der Turbinenwelle 4 angeordnet ist und eine Fläche 23 aufweist, in der der elektrische Funken bzw. das Elektro-plasma entsteht. Der Plasmarotor mit der Welle drehstarr verbunden. 10 » • « *··«« · » « •»**«4 » ι ιFig. 2 shows a view of the Piasmarotors 22, which is arranged on the turbine shaft 4 and has a surface 23 in which the electrical spark or the electro-plasma is formed. The plasma motor is rigidly connected to the shaft. 10 »•« * ·· «« · »« • »**« 4 »ι ι

Fig. 3 zeigt eine Ansicht des Lagerbocks*2?;<JerkreäEfötfnig‘ätisgeführt ist und über Verschraubungen 14 mit der Röhre 3 verbunden ist. Zur Lagerung der Turbinenwelle 4 ist wiederum ein Kugellager 26 vorgesehen.Fig. 3 shows a view of the bearing block * 2?; <JerkreäEfötfnig'ätisgeführt and is connected via screw 14 with the tube 3. For storage of the turbine shaft 4, in turn, a ball bearing 26 is provided.

In einem Behälter (19) {Tank} wird eine Wasserdispersion erzeugt und anschließend als Brennstoff für den Betrieb der Turbine > Mikroturbine verwendet. Diese Wasserdispersion besteht aus: 93 bis 95% Wasser 3 bis 5% Metalle insbesondere in Form von μΑΙ (Mikro Aluminium) und/oder ersatzweise Nano Ai, μ und Nano Zink. Es eignet sich auch Molybdän Sulfid. 1% Tensiden 1% Kaliumcarbonat (Pottasche), K2CO3,In a tank (19) {tank}, a water dispersion is generated and subsequently used as fuel for the operation of the turbine > Microturbine used. This water dispersion consists of: 93 to 95% water 3 to 5% metals, in particular in the form of μΑΙ (micro aluminum) and / or alternatively nano Ai, μ and nano zinc. It is also suitable molybdenum sulfide. 1% surfactants 1% potassium carbonate (potash), K2CO3,

Es kann praktisch jede Art von Wasser verwendet werden, wenn dieses Wasserfrei von störenden Verunreinigungen wie beispielsweise Feststoffen ist.Virtually any type of water can be used if it is free from interfering contaminants such as solids.

Metalle beinhalten insbesondere μΑΙ (Mikro Aluminium) an Hand dessen das Verfahren tieferstehend erklärt wird. Ersatzweise kann auch Nano AI, μ und Nano Zink und Molybdän Sulfid verwendet werden.Metals include in particular μΑΙ (micro aluminum) by means of which the method is explained in more detail. Alternatively, nano AI, μ and nano zinc and molybdenum sulfide can be used.

Im Alltag ist Aluminium als langlebiges, rostfreies Material bekannt. Chemisch gesehen ist es jedoch eines der unedelsten und damit reaktionsfreudigsten Metalle. In Kontakt mit Wasser entreißt es den H20 Molekülen sofort den Sauerstoff und setzt Wasserstoff und Energie frei. Das blanke Metall reagiert an der Luft sofort mit Sauerstoff und überzieht sich mit einer dünnen Oxidschicht, die alle weiteren Reaktionen stoppt.In everyday life, aluminum is known as a durable, rust-free material. Chemically, however, it is one of the most substandard and therefore most reactive metals. In contact with water, it immediately snatches the oxygen from the H20 molecules and releases hydrogen and energy. The bare metal immediately reacts with oxygen in the air and covers itself with a thin layer of oxide, which stops all further reactions.

Verkleinert man Aluminium bis zu einem Durchmesser von einem Tausendstel Millimeter, (seit Jahrzehnte industriell durchgeführt) so spricht man von „Mikro“ μ Aluminium (μ AI) 11 • ·If aluminum is reduced to a diameter of one-thousandth of a millimeter (carried out industrially for decades), this is called "micro" μ aluminum (μ AI) 11 •

Bei μΑΙ ist auch die Oxidschicht nur noch sehr dünn und bricht daher dementsprechend schneller auf. Mikro-Aluminium (μ AI) reagiert bereits bei Temperaturen, unter 1.000° C, mit Wasser.At μΑΙ, the oxide layer is only very thin and therefore breaks up faster. Micro-aluminum (μ AI) reacts with water even at temperatures below 1000 ° C.

Ein elektrischer Lichtbogen (Elektro Plasma) hat diese bzw. eine höhere Temperatur und stellt so die benötigte Energie für das Aufbrechen der Oxidschicht von μ AI bereit.An electric arc (electro plasma) has this or a higher temperature and thus provides the energy required for the breaking up of the oxide layer of μ AI.

Darüber hinaus ist bei feinem Pulver die Oberfläche im Verhältnis zum Volumen sehr groß was die Reaktionsneigung verbessert.In addition, with fine powder, the surface area in relation to the volume is very large, which improves the propensity to react.

Tenside verringern die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit oder setzen die Grenzflächenspannung herab, ermöglichen oder unterstützen die Bildung von Dispersionen.Surfactants reduce the surface tension of a liquid or reduce the interfacial tension, allowing or facilitating the formation of dispersions.

Bereits einige Tropfen eines handelsüblichen Haushalts - Spülmittels in der Wasser / μΑΙ (Mikro Aluminium) Dispersion verringern die Oberflächenspannung dieser Dispersion, daß ein schnellerer Start des Verfahrens einsetzt.A few drops of a commercially available household rinse aid in the water / μΑΙ (micro aluminum) dispersion reduce the surface tension of this dispersion, that a faster start of the process begins.

Kaliumcarbonat (Pottasche), K2CO3, das Kaliumsalz der Kohlensäure bildet ein weißes, hygroskopisches Pulver mit einer Schmelztemperatur von 891 °C und einer Dichte von 2,428 g ern-3 und ist kostengünstig erhältlich. Kaliumcarbonat ist u. a. ein Elektrolytbestandteil in Schmelzcarbonatbrennstoffzellen und erhöht dort und auch im dargestellten Verfahren die Reaktionsgeschwindigkeit ohne teure Edelmetallkatalysatoren.Potassium carbonate (Potash), K2CO3, the potassium salt of carbonic acid, forms a white, hygroscopic powder with a melting temperature of 891 ° C and a density of 2.428 g ern-3 and is available at low cost. Potassium carbonate is u. a. an electrolyte component in molten carbonate fuel cells and increases there and also in the illustrated method, the reaction rate without expensive noble metal catalysts.

Die Erzeugung der Dispersion zum Start des Verfahrens kann durch jegliches bekanntes Dispersionsverfahren erfolgen. Während des Betriebs des Verfahrens wird etwas Zapfluft (15) der Turbine oder Mikroturbine zur Aufrechterhaltung der Durchmischung der Wasserdispersion, verwendet.Generation of the dispersion to start the process may be by any known dispersion method. During operation of the process, some bleed air (15) from the turbine or microturbine is used to maintain mixing of the water dispersion.

Wasser und Wirbel gehorchen den Gesetzen der Hydrodynamik. Das von der Hydrodynamik am besten erforschte System ist m. E. n. das Taylor-Couette-System. Nach 12 * ·· ·· * · · · · fr • •••fr# φ · · 1 ·· #··· » φ · den Untersuchungen im Taylor-Couette-»System bifden*sich innerhalb der spiralförmig fließenden Wasserstruktur Turbulenzen aus, und zwar welche, in denen sich im Kleinen wieder ähnliche Turbulenzen ausbilden, und so weiter, und so fort - eine fraktale Struktur.Water and vortex obey the laws of hydrodynamics. The system best explored by hydrodynamics is m. E. n. The Taylor Couette system. According to the investigations in the Taylor-Couette system, turbulences within the spirally flowing water structure become apparent after 12 * ··························································································· out, and those in which similar turbulences form again on a small scale, and so on, and so on - a fractal structure.

Der auf der Turbinenwelle 4 fix montierte Rotor saugt über den Luftansaugtrichter 1 Luft an und kühlt dabei den mit der verlängerten Turbinenwelle 4 verbunden Starter-Generator 7. Zweckmäßigerweise werden für diesen Starter - Generator Permanentmagnete verwendet.The rotor mounted permanently on the turbine shaft 4 sucks in air via the air intake funnel 1 and thereby cools the starter generator 7 connected to the extended turbine shaft 4. It is expedient to use permanent magnets for this starter generator.

Vor dem Starter Generator ist ein Schleifkontakt (Minuspol) angebracht. Hier wird die zur Erzeugung des Elektroplasmas 23 notwendige Masse in das System eingespeist.A sliding contact (negative pole) is mounted in front of the starter generator. Here, the necessary for generating the electroplasma 23 mass is fed into the system.

In der Röhre 3 befinden sich im Verdichterraum 9 eine oder mehrere Einspritzdüsen 10 zur Einbringung des Brennstoffes. Die Hochdruckpumpe 11 und die eingespritzte Tröpfchengröße entsprechen je im Prinzip jenem Equipment das heute üblicherweise bei der Einspritzung von Benzin in Ottomotore verwendet wird.In the tube 3 are located in the compressor chamber 9, one or more injectors 10 for introducing the fuel. The high pressure pump 11 and the injected droplet size correspond in principle to that equipment that is commonly used today in the injection of gasoline in gasoline engines.

Infolge des im Verdichterraum 9 herrschenden Drucks wird der eingespritzte Brennstoff sofort in Feinstwasserheißdampf umgewandelt in dem das mit der Einspritzung mit eingebrachten μΑΙ schwebt.As a result of the prevailing pressure in the compressor chamber 9, the injected fuel is immediately converted into ultrafine hot steam in which floats with the injection with μΑΙ introduced.

Infolge des vom Verdichterrad 12 ausgeübten Sogs bzw. Drucks wird aus dem Feinstwasserdampf ein unter zwei oder mehr Bar stehender Feinstwasserheißdampf.As a result of the suction or pressure exerted by the compressor wheel 12, the ultrafine steam becomes a very fine hot water steam under two or more bars.

Dieser Feinstwasserheißdampf wird mitsamt seinen Inhaltstoffen über die fest in der Röhre verschraubte Luftleiteinrichtung 13 gepreßt und erreicht so den rotierenden Plasmarotor 22 der mittels Riffelung mit der Welle 4 fest verbunden ist.This ultrafine hot water vapor, together with its contents, is pressed over the air-conducting device 13 firmly screwed in the tube and thus reaches the rotating plasma motor 22 which is firmly connected to the shaft 4 by means of corrugation.

Dort wo sich im Inneren der Röhre das jeweilige Ende des Plasmarotors 22 befindet, werden rund um die Röhre 3 so viele Bohrungen wie technisch möglich angebracht. In diese Bohrungen werden handelsübliche Kleinzündkerzen eingeschraubt. Diese Kleinzündkerzen haben keinen eingebauten Wiederstand und die jeweilige Masse- 13 « * elektrode der Zündkerze wurde entfernWnckriurdfe·isolierte Mittelelektrode verblieb. Alle Zündkerzen werden mit 8 in Reihe in ausreichender Stromstärke angespeist.Where the respective end of the plasma motor 22 is located inside the tube, around the tube 3 as many holes as technically possible are made. Commercially available small spark plugs are screwed into these holes. These small spark plugs have no built-in resistance and the respective ground electrode of the spark plug was removed. The center electrode remained insulated. All spark plugs are fed with 8 in series in sufficient amperage.

Praktischerweise kann die Erzeugung der erforderlichen Hochspannung für das Elektroplasma durch den Einsatz herkömmlicher Technologien wie diese zur Erzeugung des Zündfunken in jedem z. B. mit Benzin etc. betriebenen Verbrennungsmotor vorhanden ist, erfolgen.Conveniently, the generation of the required high voltage for the electro-plasma can be achieved by the use of conventional technologies such as these to produce the spark in each z. B. powered by gasoline, etc. internal combustion engine is present, done.

Der dazu nötige Strom wird beim Start der Anlage von einer externen Stromquelle bezogen, später von einen der Generatoren der Anlage, zur Verfügung gestellt.The power required for this is supplied by an external power source at the start of the system and later by one of the generators of the system.

Infolge des thermischen Stresses werden vorzugsweise Iridium Zündkerzen „M10 x 1“, ohne Entstörungswiderstand, verwendet. Noch besser geeignet sind Zündkerzen aus dem Material „Inconel“, oftmals auch nur als „Inco“ bezeichnet. Für das Verfahren nicht zwingend aber vorteilhaft ist die Tatsache, daß zwei Frequenzen bzw. eine Aufmodulierung von Pulsen anläßlich der Stromanspeisung die Effektivität des Verfahrens verbessert.As a result of the thermal stress, it is preferable to use Iridium spark plugs "M10 x 1" without anti-interference resistor. Even more suitable are spark plugs made of the material "Inconel", often referred to as "Inco". Not necessarily advantageous for the method is the fact that two frequencies or a modulation of pulses on the occasion of the power supply improves the effectiveness of the method.

Eine davon ist: 43,430 Hz und die dazu gehörigen “Sub-Harmonic“ Frequenzen sind: 21715 Hz und/oder 14476 Hz und/oder 15517 HzOne of them is: 43.330 Hz and the associated "sub-harmonic" frequencies are: 21715 Hz and / or 14476 Hz and / or 15517 Hz

Eine zweite Frequenz ist: 14,3762 Hz und die dazu gehörigen “Sub-Harmonic" Frequenzen sind: 71881 Hz und/oder 47920 Hz und/oder 35840 Hz und/oder 28752 Hz.A second frequency is: 14.3762 Hz and the associated "sub-harmonic". Frequencies are: 71881 Hz and / or 47920 Hz and / or 35840 Hz and / or 28752 Hz.

Jedesmal wenn eine Zacke (das äußerste Ende) des Plasmarotors 22 der Mittelelektrode einer Zündkerze 24 gegenüber steht, entsteht ein (Zündfunken) Lichtbogen -Plasmafunken. Da dieser Spalt nur sehr klein ist, ergibt sich, bei entsprechender Stromzuführung, zwischen dem Ende der Turbinenschaufel und der Röhre immer nur ein sehr kleiner Lichtbogen und ein kleiner Lichtbogen benötigt wesentlich weniger an elektrischer Energie als ein großer Lichtbogen. Um den Abbrand des Endes des Plasmarotors 22 (die Zacke) so gering wie möglich zu halten wird das gleiche Material wie bei der Mitteielektrode der Zündkerze verwendet und dadurch nahezu die gleiche Lebensdauer bei den heute üblichen Zündkerzen erreicht. 14 • *Each time a tine (the extreme end) of the plasma motor 22 faces the center electrode of a spark plug 24, a (spark) arc plasma fire is produced. Since this gap is very small, results in a corresponding power supply, between the end of the turbine blade and the tube always only a very small arc and a small arc requires much less electrical energy than a large arc. In order to minimize the burnup of the end of the plasma motor 22 (the tine), the same material as in the center electrode of the spark plug is used, thereby achieving almost the same service life in today's conventional spark plugs. 14 • *

Infolge der hohen Drehgeschwindigkeit des Plasmarades 22 ergibt das, praktisch im gesamten Querschnitt der Röhre 3, eine Art Plasmavorhang - Dauerlichtbogen durch den der Feinstwasserheißdampf mit samt der in diesem Dampf schwebenden μΑΙ Teilchen zwangsweise hindurch gepreßt wird. Während der Durchpressung des „Feinstwasserdampf“ und des Luftgemisches durch das praktisch permanent vorhandenen Elektroplasma (zwischen Röhre und Ende des Plasmarotors 22) wird infolge des vorhandenen Drucks und Temperatur die dünne Oxidschicht des im Dampf der Wasserdispersion enthalten μΑΙ aufgebrochen und dabei den H2O Molekülen der Sauerstoff entrissen.As a result of the high rotational speed of the plasma wheel 22 results in virtually the entire cross section of the tube 3, a kind of plasma curtain - continuous arc through which the Feinstwasserheißdampf together with the floating in this vapor μΑΙ particles is forcibly pressed through. During the passage of the "ultrapure water vapor" and the air mixture through the practically permanently present electroplasma (between the tube and the end of the plasma motor 22), the thin oxide layer of the water dispersion contained in the vapor of the water dispersion μΑΙ is broken up as a result of the existing pressure and temperature while the H2O molecules of oxygen snatched.

Es entstehen spontan aus 2 Molekülen Aluminium und 3 Molekülen Wasser, Aluminiumoxid und 3 Moleküle Wasserstoff der sich mit dem Luftsauerstoff sofort zu Knallgas (HHO Gas) verbindet und in der Brennkammer 21 verbrennt, (im-) explodiert. Die heißen Verbrennungsgase werden in der Turbine entspannt und treiben so das Turbinenrad 25 und da auf der gleichen Turbinenwelle 4 sitzend auch das Verdichterrad 12 und den Generator 7 an. Die dabei erzielte Nutzwärme und die dabei freiwerdende Energie werden unmittelbar zur Arbeitsleistung in der Turbine - Turbine oder Mikroturbine herangezogen.It spontaneously arise from 2 molecules of aluminum and 3 molecules of water, aluminum oxide and 3 molecules of hydrogen which combines with the oxygen in the air immediately to oxyhydrogen (HHO gas) and burns in the combustion chamber 21, (im-) exploded. The hot combustion gases are expanded in the turbine and thus drive the turbine wheel 25 and sitting there on the same turbine shaft 4, the compressor 12 and the generator 7 at. The resulting useful heat and the energy released are used directly for the work in the turbine turbine or microturbine.

Aus: 2 AI + 3 H2O < entsteht > AI2O3 (Aluminiumoxid = Tonerde) + 3 H2From: 2 Al + 3 H2O < arises > AI2O3 (alumina = alumina) + 3 H2

Es wird dabei soviel Energie frei gesetzt, daß sich die Reaktion selbst aufrechterhält.It is released so much energy that the reaction itself maintains.

Das dabei erzeugte Aluminiumoxid, unter dem Begriff Tonerde bekannt, ein weißes ungefährliches Pulver, wird mit dem rekombinierten Wasserdampf mitgerissen, kann aber mit einem entsprechend Filter 33 aufgefangen und einer Verwendung zugeführt werden.The resulting alumina, known as alumina, a white harmless powder is entrained with the recombined water vapor, but can be collected with a corresponding filter 33 and fed to a use.

Der durch die Verbrennung des Knallgases unter Druck stehende Wasserdampf wird einer nachgeschalteten Tesla- und/oder Dampfturbine 28 zugeleitet und diese damit 15 • · • * betrieben. Diese Tesla- und/oder Dampfturbine 2# üfrersfeits betreibt mittels einer Welle 4 zwei an diese angeschlossene Generatoren 32.The steam which is under pressure due to the combustion of the blast gas is fed to a downstream Tesla and / or steam turbine 28 and these are thus operated. This Tesla and / or steam turbine 2 # üfrersfeits operates by means of a shaft 4 two connected to these generators 32nd

Nach dem Durchfluß des Dampfes durch die Tesla- und/oder Dampfturbine 28 gelangt dieser in den Nirosta Rekupator (Wärmegewinnung) und damit zur Dampfkondensation. Ein allfälliger Restdampf 30 wird in die Umgebungsluft abgeführt. Das Kondensat Wasser wird mittels der Rücklaufleitung 34 in den Tonerde Ausscheidungsfilter 33 geleitet um dann durch eine Rücklaufleitung 34 in den Vorratsbehälter 19 geführt zu werden. Ein teilweiser Kreislauf ist entstanden. 16After the passage of steam through the Tesla and / or steam turbine 28 this passes into the Nirosta recuperator (heat recovery) and thus for steam condensation. Any residual steam 30 is discharged into the ambient air. The condensate water is directed by means of the return line 34 into the alumina precipitation filter 33 to then be passed through a return line 34 into the reservoir 19. A partial cycle has emerged. 16

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Lufta n saugtrichter 2 Richtung der angesaugten Luft 3 Röhre aus Nirosta Material 4 Turbinenwelle 5 Riffelung der Turbinenwelle 6 Anspeisung Minus (Masse -) Schleifkontakt um ein Plasmafeld zu erzeugen 7 Starter und Stromgenerator mit Permanentmagnet als Einheit 8 Anspeisung Plus (+) Stromversorgung der Nr. 22 9 Verdichterraum der Turbine / Mikroturbine 10 Einspritzdüse für die Wasserdispersion 11 Hochdruckpumpe 12 Verdichterrad > Rotor 13 An der Röhre festgeschraubte Luftleiteinheit 14 Verschraubung 15 Zapfluft zur Durchmischung der Wasserdispersion 16 Bohrung zur Einbringung von Luft zur Durchmischung der Wasserdispersion 17 Vorratsbehälter und Dosierungseinrichtung für die Tenside 18 Vorratsbehälter und Dosierungseinrichtung für das μ Metall 19 Brennstoff Dispersionserzeugungs- und Vorratsbehälter 20 Distanzscheibe 21 Brennraum der Turbine / Mikroturbine 22 Plasmarotor zur Erzeugung des Elektroplasmas 23 Fläche in der der elektr. Funken > Elektroplasma entsteht. 24 Bearbeitete Zündkerze als Pluspol zur Erzeugung des Elektroplasmas 25 Turbinenrad 26 Kugellager 27 Lagerbock 28 Tesla Scheiben- und/oder Dampfturbine 29 Nirosta Rekupator und Dampfkondensation 30 Restdampfableitung in die Umgebungsluft 31 Stromgenerator Antriebswelle 32 Stromgenerator 33 Tonerde Abscheidungsfilter 34 Rücklaufleitung zu 19 35 Entlüftung 36 Verbindung 19 zu 11REFERENCE LIST 1 Air intake funnel 2 Suctioned air direction 3 Stainless steel tube Material 4 Turbine shaft 5 Turbine shaft corrugation 6 Supply Negative (ground) contact to generate a plasma field 7 Permanent magnet starter and generator 8 Power supply plus (+) power supply No. 22 9 Turbine compressor room / microturbine 10 Injection nozzle for water dispersion 11 High pressure pump 12 Compressor wheel > Rotor 13 Air guide unit screwed to the tube 14 Screw connection 15 Bleed air for mixing the water dispersion 16 Hole for introducing air for mixing the water dispersion 17 Reservoir and metering device for the surfactants 18 Reservoir and metering device for the μ metal 19 Fuel Dispersion generating and storage tank 20 Spacer 21 Combustion chamber the turbine / microturbine 22 plasma motor for the production of electroplasma 23 area in the electr. Sparks > Electroplasma arises. 24 Processed spark plug as positive pole for generating the electro plasma 25 Turbine wheel 26 Ball bearing 27 Bearing 28 Tesla disc and / or steam turbine 29 Nirosta Recuperator and steam condensation 30 Residual steam discharge into the ambient air 31 Power generator Drive shaft 32 Power generator 33 Alumina Separation filter 34 Return line to 19 35 Ventilation 36 Connection 19 to 11

Claims

* * * · · · · · · · I · tf · i I Φ * ·· «« * * * * «» • * »· · * k * + * * Claims 1. A method of operating a turbine, characterized in that water, process oxygen and reactant are introduced into the combustion chamber of a turbine, during or after that at least the water is heated to a process temperature at which the oxygen contained in the water molecules reacts with the reactant and the hydrogen contained in the water molecules Prozes oxygen connects, - and that the resulting reaction energy is converted by expansion and movement of the turbine wheel in kinetic energy.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reactant comprises metallic constituents such as aluminum, zinc, molybdenum sulfide and / or in particular micrometal, which is higher in the electrochemical series than hydrogen.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the reagent comprises powdered aluminum such as Microalumi-nium.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the process oxygen is supplied in the form of air.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that in the sucked by the turbine process oxygen, a mixture of water and reagent is introduced, the mixture of process oxygen, water and reagent thereafter and / or thereby compressed and then from an arc at least locally brought to process temperature. 19 • * 4 • • •

6. A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the process temperature is at least 700 ° C, preferably up to or above 2000eC.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that water, aluminum and process oxygen is reacted according to the following formulas: - 2Ai + 3H20 = Al203 + 3H2 and - 2H2 + 02 = 2H20.

Process according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that the reagent (s) comprise potassium carbonate, antifreeze and / or surfactants.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that after the reaction - the resulting water is optionally condensed again fed to the fuel dispersion production and storage tank and / or - the resulting oxidized reactant is filtered out.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the mixture of process oxygen, water and reactant is passed after compression by a compressor through or in the region of a plasma motor of the surface at least one arc, the mixture durchkreuzend to a spark plug is headed.

11 .Turbine with a compressor wheel (12), a combustion chamber (21) and a turbine wheel (25), characterized in that between the compressor wheel (12) and the turbine wheel (25) a plasma rotor (22) is provided, that spark plugs (24) are provided in the region of the plasma engine (22) and that at least one arc is provided between the spark plugs (24) and the plasma torch (22) to permit the reaction of the mixture of process air, water and reactant. 20 • · * a

12.Turbine according to claim 11, characterized in that a starter generator (7) is provided.

13. Turbine according to one of claims 11 or 12, characterized in that the turbine wheel (25), the plasma motor (22) and the compressor wheel (12) on a turbine shaft (4) are arranged.

A turbine according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the starter generator (7) is driven by the turbine shaft (4).

15. Turbine according to one of claims 11 to 14, characterized in that the combustion chamber (21) downstream of a condensation device (29) is provided, in which, the water vapor formed in the reaction is liquefied.

16. Turbine according to one of claims 11 to 15, characterized in that the combustion chamber (21) arranged downstream of a filter device (33) is provided, in which the reactants are at least partially taken from the exhaust mass flow.

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