BR102012009046A2 - Dispositivo reator de dissociação molecular de fluídos - Google Patents

Abstract

FERRAMENTA DE CORTE GIRATÓRIA APRIMORADA QUE TEM UMA PONTA DE CORTE DE PCD Trata-se de uma ferramenta de corte para realizar operações de corte de orifício em uma peça de trabalho quando a ferramenta de corte é girada sobre um eixo geométrico longitudinal central que inclui um corpo geralmente cilíndrico que tem uma primeira extremidade estruturada para ser montada em uma máquina-ferramenta e uma segunda extremidade oposta estruturada para engatar a realização de corte na peça de trabalho. Inúmeras passagens refrigerantes são definidas no corpo geralmente cilíndrico, em que cada passagem refrigerante dentre as inúmeras passagens refrigerantes está disposta em um primeiro ângulo de hélice em relação ao eixo geométrico longitudinal central; inúmeras estrias são formadas no corpo geralmente cilíndrico, em que cada estria dentre as inúmeras estrias inclui uma primeira porção em ou sobre a primeira extremidade do corpo geralmente cilíndrico, a segunda porção em ou sobre a segunda extremidade do corpo geralmente cilíndrico, e a porção de transição disposta entre as mesmas, a primeira porção de cada estria está disposta em geral no primeiro ângulo de hélice em relação ao eixo geométrico longitudinal central, a segunda porção de cada estria disposta em geral em um segundo ângulo de hélice em relação ao eixo geométrico longituinal central, e a porção de transição de cada estria está disposta em geral em um terceiro ângulo de hélice em relação ao eixo geométrico longitudinal central superior ao primeiro ângulo de hélice.

Description

DISPOSITIVO REATOR DE DISSOCIAÇÃO MOLECULAR DE FLUIDOS

I - CAMPO DA INVENÇÃO

A matéria tratada refere-se a um Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos que objetiva a separação de um fluido utilizado como fonte em seus diferentes elementos componentes.

Por ser o Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, operacional e fisicamente, tanto modulável quanto escalonável, é possível realizar a dissociação, sob demanda, de um fluido utilizado como fonte em seus diferentes elementos componentes, tornando-se opcional o armazenamento dos elementos componentes resultantes da dissociação do fluido fonte, atendendo a diversas aplicações práticas.

II - ESTADO DA TÉCNICA

Diversas formas de energia não convencionais e renováveis estão sendo consideradas como possíveis fontes energéticas para suprir essa demanda sempre crescente. (Winter, C. J., International Journal of Hydrogen Energy, 12, 521,1987).

Atualmente, diversos trabalhos citam o hidrogênio como uma alternativa energética estratégica para a complementação dos derivados do petróleo e outros combustíveis, que contribuem para a produção de contaminantes (eg. emissão de CO, CO2, SOx, NOx e os problemas ambientais correlacionados: chuva ácida, efeito estufa, derramamento de petróleo, etc.) e, eventualmente, na substituição destes.

O hidrogênio é um combustível do tipo limpo, possui um consumo que não gera quaisquer tipos de poluentes nocivos e possui disponibilidade praticamente ilimitada, pois o hidrogênio está presente em diversos compostos orgânicos, como os alcoóis, os hidrocarbonetos e, também, nas moléculas de água.

Entretanto, tecnologias empregadas para o uso prático do hidrogênio, como combustível, são ainda extremamente incipientes e de custos muito elevados.

A seguir são citados documentos de patente, para diferentes processos, materiais e condições de operação de sistemas, que têm como objetivo principal a produção de hidrogênio, sendo esta apenas uma das possíveis aplicações práticas para o Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, objeto deste pedido de patente.

O documento de patente brasileiro, PI0505123-1A intitulado "Célula geradora de combustível alternativo e método para produção de combustível alternativo", consiste, basicamente, de um recipiente cilíndrico, hermético, construído em aço, dotado de uma entrada de água com um dispositivo de nível constante e uma válvula que controla fluxo, uma saída da mistura combustível hidrogênio e oxigênio e um registro para controle da produção dos gases e certa quantidade de eletrodos planos conectados a uma fonte de energia elétrica que dará início ao processo. O aparelho pode ser construído em tamanhos e capacidades diversas para atender diferentes necessidades dos usuários desse tipo de equipamento para produção de combustível alternativo.

Outro documento de patente brasileiro, PI0605478-1A2 intitulado

"Processo de Produção de Hidrogênio", descreve processos eletroquímicos para a produção de hidrogênio via eletrólise da água, onde são utilizados eletrólitos líquidos iônicos ou sais fundidos, em temperatura ambiente, em baixas concentrações, empregando eletrodos construídos com diferentes metais ou ligas metálicas. Os eletrocatalisadores podem ser o aço carbono ABNT 1005, aço inoxidável 304, níquel metálico, platina metálica e seus derivados ou assemelhados. O sistema opera numa ampla faixa de condições operacionais, incluindo temperaturas entre 10 e 80°C e pressão atmosférica. O produto final obtido consiste no hidrogênio gasoso de alta pureza e de baixo custo de produção.

O documento de patente US2006131538 intitulado "Hydrogen generating compositions and associated uses and methods of manufacture" enfoca o uso de novos catalisadores, onde eletrodos de ligas de magnésio, zinco, ferro e cálcio foram testados para a produção de hidrogênio, em meio ácido orgânico, sal e água.

O documento de patente PI0800793A2 intitulado "Projeto hidrogênio", descreve um aparelho que, por um processo ressonante (hidrólise), quebra a molécula de água, decompondo-a em gases que a constituem, tais como o hidrogênio, oxigênio e outros de menor importância, para utilização em motores de combustão interna veiculares, marítimos, estacionários que se utiliza de qualquer combustível. A mistura (oxihidrogênio) é injetada no motor pela entrada de ar do mesmo que é misturado junto com o combustível na admissão da câmara de combustão no referido aparelho, portanto pode ser utilizado sob demanda.

O documento de patente GB2467187 (A) intitulado "Device for the separation of elements from a compound using harmonic frequencies", descreve um dispositivo que separa os elementos de um composto usando freqüências de ressonância e múltiplos das freqüências de ressonância (freqüências harmônicas) dos elementos necessários, através de elementos eletricamente condutores do mesmo material. A água pode ser separada em elementos constitutivos, hidrogênio e oxigênio, onde o hidrogênio pode ser usado uma fonte de energia sob demanda.

O documento de patente US5149407 (A), intitulado "Process and apparatus for the production of fuel gas and the enhanced release of thermal energy from such gas", relata que as moléculas de água são quebradas em átomos de hidrogênio e oxigênio, em uma célula capacitiva, por um processo de polarização e ressonância que depende das propriedades dielétricas das moléculas de água. Os átomos do gás são, posteriormente, ionizados ou energizados termicamente e queimados para liberar um nível de energia maior do que a combustão do gás no ar ambiente.

O documento de patente US2009026089, intitulado "System and method forsplitting Waterj', relata um sistema e um método para a clivagem de água por meio de hiperpolarização. O sistema inclui um primeiro eletrodo e pelo menos um eletrodo adicional, pelo menos uma camada porosa ferroelétrica disposta entre o primeiro e o eletrodo adicional, bem como uma voltagem AC ou fonte DC controlada de tensão. Com o método, é possível decompor a água economicamente em hidrogênio e oxigênio e obter gases para fins técnicos.

O documento de patente US4936961 (A), intitulado "Method for the production of a fuel gas", mostra um método para obter a liberação de uma mistura de gases combustíveis, incluindo o hidrogênio e o oxigênio da água, na qual a mesma é tratada como um meio dielétrico em um circuito elétrico ressonante.

Uma dificuldade de se aplicar o uso do hidrogênio, na sua forma pura, baseia-se no fato deste não existir livre na natureza. Uma das possibilidades de sua obtenção é através da eletrólise da água, sendo que, neste processo, os elementos componentes da molécula de água, hidrogênio e oxigênio, são separados por meio de uma corrente elétrica, num dispositivo conhecido como eletrolisador.

O processo de eletrólise tem uma eficiência limitada por fatores, tais

como: O alto consumo de energia e seu elevado custo, o baixo rendimento obtido com a eletrólise, a rápida elevação da temperatura do meio reacional.

Por fim, sendo o átomo de hidrogênio (H) o de menor unidade de massa atômica, este demanda a aplicação de materiais específicos na composição de recipientes e, também, elevado consumo de energia na sua pressurização para armazenamento, representando, esta, uma dificuldade adicional no uso de hidrogênio como combustível. Ill - DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

A matéria tratada refere-se a um Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos que objetiva a separação de um fluido utilizado como fonte em seus diferentes elementos componentes.

Na concepção construtiva do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, a energia elétrica demandada à dissociação é substancialmente menor devido ao fato de se inserir o fluido fonte nos eletrodos, ao invés de se imergir os eletrodos em um grande volume de fluido.

Devido à configuração física do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de tecnologia proprietária, ocorre uma seqüência de dissociação nas membranas das bolhas formadas no processo de eletrólise do fluido utilizado como fonte. Para tanto, polariza-se o fluido fonte com aplicação de energia elétrica

necessária à eletrólise, levando à formação de micro bolhas de gases, obtendo-se, então, a transformação da massa fluídica em um sistema considerado como circuito de baixa resistência, reduzindo, desta forma, substancialmente, a necessidade de energia elétrica para a dissociação molecular do fluido fonte utilizado.

Na presente inovação, a otimização do uso de energia elétrica demandada para a dissociação do fluido fonte pode ser favorecida, também, pela adoção de aditivo, de baixa concentração e baixo custo, objetivando o aumento da condutividade elétrica do fluido fonte.

Haja vista ser o Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, operacional e fisicamente, tanto modulável quanto escalonável, é viável a produção dos elementos componentes do fluido fonte utilizado, já dissociados, sob demanda. Assim, empregando-se o Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos não há necessidade de armazenamento dos elementos componentes dissociados.

As partes componentes do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos foram concebidas para que, na sua configuração de montagem, fosse assegurada a flexibilidade de dissociar as moléculas, do fluido fonte utilizado, em seus diferentes elementos componentes.

O fluido fonte a ser utilizado no Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos poderá ser qualquer fluido, desde água até hidrocarbonetos, dissociando-se tantos elementos do fluido fonte utilizado quanto for a demanda.

Desta forma, por exemplo, utilizando-se como fluido fonte a água (H2O), no Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, é possível separá- la em moléculas de hidrogênio (H2) e oxigênio (O2), ou, ainda, opcionalmente, em hidrogênio (H2) e hidróxido (OH)1 conforme for o interesse.

Pelo exposto, por ser o Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos operacional e fisicamente, tanto modulável quanto escalonável, pode ser utilizado em diversas freqüências de energia elétrica, dimensões e configurações, com diferentes fluidos como fonte, dissociando-se o fluido utilizado em diferentes elementos dissociados, opcionalmente, sob demanda. Assim, esta inovação pode ser configurada para diferentes propósitos, sendo, portanto, possível, o uso do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos para atender a diversas aplicações, tais como aquelas relacionadas a

trabalho, calor e processos.

IV - BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A Figura 1 mostra, de forma não limitante, a vista, em elevação, e em perspectiva, do eletrodo multiconfigurável 100.

A Figura 2 mostra, de forma não limitante, a vista, em elevação, e em perspectiva, do elemento divisor de face simples 120 sem a cinta de vedação 160.

A Figura 3 mostra, de forma não limitante, a vista, em elevação, e em perspectiva, de ambas as faces 146, do elemento divisor de face dupla 140 sem a cinta de vedação 160.

A Figura 4 mostra, de forma não limitante, a vista, em elevação, da cinta de vedação 160.

A Figura 5 mostra, de forma não limitante, a vista, em elevação, da face interna 180, do suporte de compressão 170.

A Figura 6 mostra, de forma não limitante, a vista, em elevação, da face externa 182, do suporte de compressão 170.

A Figura 7 mostra, de forma não limitante, a vista, explodida, em perspectiva, dos elementos componentes do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos em sua configuração com o elemento divisor de face simples 120.

A Figura 8 mostra, de forma não limitante, a vista, explodida, em perspectiva, dos elementos componentes do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos em sua configuração com o elemento divisor de face dupla 140.

A Figura 9 mostra, de forma não limitante, a vista, em perspectiva, do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos construído, com seus componentes, quais sejam, os suportes de compressão 170, os elementos de conexão 192, as barras de compressão 190, as cintas de vedação 160 opcionais, os eletrodos multiconfiguráveis 100, e os elementos divisores 120 e 140, compondo as pilhas de eletrodos 194. V - DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A matéria tratada refere-se a um Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9, que pode ser utilizado para dissociar qualquer fluido utilizado como fonte em seus diferentes elementos componentes dissociados, opcionalmente, sob demanda.

O Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9 pode ser dimensionado e construído conforme o propósito, demandando energia elétrica, para polarização das moléculas, no início do processo de eletrólise.

A polarização do fluido fonte leva à formação de micro bolhas de gases, obtendo-se a transformação da massa fluídica em um sistema considerado como circuito de baixa resistência, reduzindo, desta forma, substancialmente, a necessidade de energia elétrica para a dissociação molecular do fluido fonte utilizado, ocorrendo a dissociação, em seqüência, nas membranas das bolhas formadas no processo de eletrólise do fluido utilizado como fonte. Pode-se, ainda, otimizar o uso de energia elétrica com a adoção de aditivo, de baixa concentração e baixo custo, implicando no aumento da condutividade elétrica do fluido fonte.

Na concepção construtiva do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9, a energia elétrica demandada à dissociação é substancialmente menor que o usualmente aplicado em processos de eletrólise devido ao fato de se inserir o fluido fonte nos eletrodos multiconfiguráveis 100, ao invés de se imergir os eletrodos em um grande volume de fluido.

O Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9 foi concebido para ser, operacional e fisicamente, tanto modulável quanto escalonável. Desta forma, viabiliza-se a produção sob demanda dos diferentes elementos componentes dissociados a partir do fluido fonte que vier a ser utilizado, não havendo, portanto, a necessidade de armazenamento dos elementos dissociados.

Em sua construção, o Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9 compreende, pelo menos, dois eletrodos multiconfiguráveis 100 e, pelo menos, um elemento divisor 120 e 140, em que o elemento divisor 120 e 140 forma, pelo menos, uma câmara 126, 144 e 159 quando montado entre cada dois eletrodos multiconfiguráveis 100.

O Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9 pode ser construído com um único par de eletrodos multiconfiguráveis 100 e por um elemento divisor 120 e 140 entre eles - integrando uma única pilha 194, ou pode ser construído por um conjunto de pares de eletrodos multiconfiguráveis 100, com elementos divisores 120 e 140 entre eles - integrando tantas pilhas 194 quanto interessar ao propósito em que for utilizado.

O Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9 poderá ter, no mínimo, duas configurações diferentes em sua construção, com diferentes arranjos de elementos divisores 120 e 140, utilizando-se elementos divisores de face simples 120 ou elementos divisores de face dupla 140, dissociando-se o fluido fonte em seus diferentes elementos componentes, de forma distinta. Os elementos divisores 120 e 140 serão definidos, mais adiante, neste texto.

Considerando as diferentes configurações de montagem, além de, pelo

menos, um elemento divisor 120 e 140 inserido entre, pelo menos, um par de eletrodos multiconfiguráveis 100, pode-se, de forma não limitante, construir o Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9 utilizando-se suportes de compressão 170 que, por meio da barra de compressão 190 e dos elementos de conexão 192, conectem, entre si, pelo menos, uma pilha 194 de eletrodos multiconfiguráveis 100, com, pelo menos, um elemento divisor 120 e 140, vedados entre si, eventualmente, por meio de cintas de vedação 160. V.1 - DO ELETRODO MULTICONFIGURÁVEL 100

O eletrodo multiconfigurável 100 deve ser confeccionado a partir de um material condutor, como uma placa, cuja direção de corte para sua confecção, opcionalmente, obedeça ao sentido de sua formação cristalina (arranjo molecular).

O eletrodo multiconfigurável 100, para ser condutor, pode ser feito, ou composto, de material, ou liga, compreendido no grupo de aços inoxidáveis de baixo teor de componentes antioxidantes constituído, principalmente, por alumínio, cromo, molibdênio, níquel, nióbio, silício ou titânio, podendo, ainda, também serem utilizados alguns metais oxidáveis, dependendo da aplicação, tais como bronze, cobre, latão, dentre outros. Por fim, quando para aplicações específicas, pode-se, inclusive, de forma preferencial, utilizar materiais condutores não ferrosos, ou semi-condutores.

O eletrodo multiconfigurável 100 pode ser construído em diversas formas podendo ser, exemplificativamente, substancialmente na forma circular, triangular, retangular ou quadrada.

O eletrodo multiconfigurável 100, em qualquer formato construído, usualmente possui, pelo menos, um terminal de conexão elétrico-eletrônica 106, opcionalmente possuindo duas saliências 106 e 110 que atuem como terminais de conexão 106 e 110 - opcionalmente dispostas no mesmo plano e em laterais distintas 106 e 110 - servindo estes terminais de conexão 106 e 110 como suporte aos conectores das conexões elétrico-eletrônicas, podendo- se, ainda, adotar outras formas diferentes de conexão.

O eletrodo multiconfigurável 100, no que tange à espessura 103, poderá ter sua espessura 103 a partir de medidas nanométricas, podendo servir, ainda, à função de elemento estrutural na construção do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9.

O eletrodo multiconfigurável 100 pode ser construído com um canal próximo à borda 108, ora denominado canal de borda 108, neste caso circunscrito e recuado do perímetro externo da peça. Caso necessário, o leito do canal de borda 108 poderá ser utilizado para inserção de uma cinta de vedação 160.

O eletrodo multiconfigurável 100 poderá ter, em um de seus lados, um ou mais furos 112 e 102, ora denominado furo de alimentação 112, com formas geométricas diferenciadas para passagem de fluxo do fluido fonte, permitindo a alimentação em modo contínuo.

O eletrodo multiconfigurável 100 poderá ter, ao longo de sua área, na extremidade oposta ao furo de alimentação 112, um ou mais furos 102, ora denominado furo de escoamento 102, para que os elementos componentes do fluido fonte - e resultantes do processo de dissociação - tenham vazão.

O eletrodo multiconfigurável 100 poderá ter, ao redor do furo de escoamento 102, um rebaixo que forme um canal 104, ora denominado canal de vedação 104, onde, neste caso, pode-se encaixar, em seu leito, um anel de vedação.

O eletrodo multiconfigurável 100 pode ser construído com mais de um furo de escoamento 102 permitindo, assim, concomitantemente, o escoamento dos diferentes elementos dissociados, destinando-os, opcionalmente, para propósitos distintos.

V.2 - DO ELEMENTO DIVISOR 120 e 140

O elemento divisor 120 e 140 deve ser confeccionado a partir de uma lâmina de material isolante, e este material isolante deve resistir a elevadas tensões, cargas elétricas e variações térmicas.

O elemento divisor 120 e 140 pode ser construído em diversas formas geométricas 122, 124, 126, 128, 132, 142, 144, 146, 148 e 159, em conformidade com a área Iimitante do eletrodo multiconfigurável 100.

O elemento divisor 120 e 140, em qualquer formato construído, forma pelo menos uma câmara 136, 144 e 159 em seu interior, é (são) desta(s) câmara(s) 136, 144 e 159, que fluirá(ão) os elementos componentes dissociados, já decompostos a partir do fluido fonte.

O elemento divisor 120 e 140 deverá ser montado entre dois eletrodos multiconfiguráveis 100, formando, neste caso, uma pilha de eletrodos 194. Poderá também ser montado entre um suporte de compressão 170 e um eletrodo multiconfigurável 100, neste caso, servindo de apoio entre o suporte de compressão 170 e o eletrodo multiconfigurável 100 e, também, entre pilhas de eletrodos 194, integrando um conjunto de pilhas de eletrodos 194.

O elemento divisor 120 e 140, além de poder ser usado para separar os eletrodos multiconfiguráveis 100, ou para separar um eletrodo multiconfigurável 100 de um suporte de compressão 170, também pode servir de suporte para a cinta de vedação 160.

O elemento divisor 120 e 140 pode ser plano, vazado, ou poroso, e, no que tange à espessura, poderá ter sua espessura a partir de medidas nanométricas, podendo, assim, servir a diferentes funções e a configurações distintas do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9.

O elemento divisor 120 e 140 apresenta, no mínimo, duas configurações diferentes na construção do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9. Para dissociação do fluido fonte, em seus elementos componentes, pode-se utilizar diferentes configurações de dissociação molecular, adotando-se diferentes arranjos de elementos divisores 120 e 140.

Opcionalmente, pode-se utilizar elemento divisor de face simples 120 ou elemento divisor de face dupla 140, sendo estas não limitantes. V.2.1 - Elemento Divisor de face simples 120

Fisicamente, em uma forma de concretização, o elemento divisor de face simples 120 possui pelo menos uma câmara 136 na qual se pode admitir existir até cinco áreas distintas 122, 124,126, 128 e 132, todas compondo uma única área vazada, havendo ainda, neste formato, de forma isolada à câmara 136, um outro furo 134, de passagem.

Como característica preferencial, em um dos dois lados 122 desta área única e vazada 122,124,126,128 e 132, onde se acomoda o fluido fonte a ser eletrolisado, considera-se ser o reservatório 122 que se une à câmara de dissociação 136 através de um espaço de transição 124. Em seguida da câmara de dissociação 136 poderá haver um retentor de controle 130 - sendo este um anteparo saliente, substancialmente pontiagudo 130. Na seqüência, após o retentor de controle 130, está o duto de saída 128, por onde escoarão os elementos depois da dissociação.

Assim, de acordo com esta concretização, o denominado reservatório 122 é onde o fluido fonte se acomoda até adentrar a câmara de dissociação 136, sendo o espaço de transição 124 o local aonde se inicia a eletrólise, e a câmara de dissociação 136 onde ocorre a dissociação molecular. O retentor de controle 130 equilibra o controle dos fluxos, enquanto o duto de saída 128 e 132 é por onde os elementos componentes do fluido fonte, já dissociados, escoam.

No elemento divisor de face simples 120, além da câmara de dissociação 136, onde se dá todo o processo de dissociação molecular, mas sem se comunicar com esta câmara 136, pode haver um furo 134, a serviço do duto de saída 128 e 132 da pilha de eletrodos 194 adjacente. V.2.2 - Elemento Divisor de face dupla 140

Confeccionado com a mesma característica técnica do material utilizado no divisor de face simples 120, o elemento divisor de face dupla 140 é aplicado numa segunda configuração de construção do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9.

O elemento divisor de face dupla 140 tem, como principal característica que o distingue do elemento divisor de face simples 120, duas câmaras individuais 144 e 159 distintas - sendo uma em cada face 146 do elemento divisor de face dupla 140. O elemento divisor de face dupla 140 serve tanto para a construção de

uma pilha de eletrodos 194 para dissociação, quanto à união de várias destas pilhas 194.

Podendo possuir medidas externas no mesmo tamanho do eletrodo muIticonfigurável 100, o elemento divisor de face dupla 140 pode possuir um canal rebaixado 158, inscrito margeando o perímetro externo 156, e com um recuo, acompanhando, ou não, as características geométricas do eletrodo multiconfigurável 100 e, em seu leito 158, acomodar uma cinta de vedação 160.

Em um dos lados do elemento divisor de face dupla 140, há uma área vazada 142 que é considerada o reservatório 142, que atende às distintas câmaras de dissociação 144 e 159 do mesmo elemento divisor de face dupla 140, da pilha de eletrodos 194, onde se acomoda o fluido fonte a ser eletrolisado para dissociação.

O elemento divisor de face dupla 140 permite formar câmaras distintas 144 e 159 dentro de uma única pilha de eletrodos 194, sendo possível dissociar, separadamente, diferentes elementos que forem dissociados do fluido fonte utilizado.

O elemento divisor de face dupla 140 pode ter suas câmaras 144 e 159 formadas pelo rebaixamento interno - dentro do plano limítrofe de área até o recuo da borda do canal 156 da cinta de vedação 160 - das duas faces 146 do elemento divisor de face dupla 140.

O elemento divisor de face dupla 140 possui duas câmaras 144 e 159, e cada uma delas 144 e 159 terá seu próprio processo de dissociação molecular. Assim, acima de cada câmara de dissociação individual 144 e 159, no caminho de saída 148, haverá furos de saída 150 e 152 separados, cada um pertencente a sua respectiva câmara 144 e 159, permitindo a dissociação do fluido fonte individualmente, por cada câmara 144 e 159, e de cada face 146 do elemento divisor de face dupla 140, sendo possível, concomitantemente, a separação de elementos dissociados diferentes. V.3 - DA CINTA DE VEDAÇÃO 160

A cinta de vedação 160, quando aplicada, atua como elemento de segurança, vedação e guia de montagem dos elementos divisores 120 e 140.e dos eletrodos multiconfiguráveis 100 e os suportes de compressão 170. Pode ser produzida, opcionalmente, em borracha, inclusive VITON (FPM), TEFLON ou NITRÍLICA (BRUNA-N ou NBR). V.4 - DOS SUPORTES DE COMPRESSÃO 170 Os suportes de compressão 170 são utilizados para dar suporte à

construção do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9, confeccionado a partir de uma lâmina de material isolante, é aplicado nas laterais externas do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9, e deve resistir a elevadas tensões, cargas elétricas e variações térmicas.

A sua confecção a partir de medidas nanométricas, pode ser em diversas formas geométricas, sendo estas necessariamente maiores do que as dimensões do eletrodo multiconfigurável 100, compreendendo uma superfície substancialmente plana em sua face interna 180, e, nesta, possuir pelo menos três furos 172 e 174.

Dois destes furos 172, transpassantes, e postados próximos de uma das extremidades da face interna 180 do suporte de compressão 170, serão utilizados para facearem-se unindo-se às pilhas de eletrodos 194, servindo como duto de saída 132, 134, 150 e 152 nos elementos divisores 120 e 140 e também servindo através de seus furos de escoamento 102 no eletrodo multiconfigurável 100 de fluidos dissociados, produzidos nas pilhas de eletrodos 194. Pode-se, ainda, ao redor desses furos 172, haver um canal 174 para acomodação de um anel de vedação. Além disso, os suportes de compressão 170 podem integrar um canal de acomodação 176 para a cinta de vedação 160, próximo à sua borda 181, podendo, também de maneira opcional, possuir pelo menos dois cortes 178, sendo estes substancialmente côncavos, para permitir o acesso aos primeiros pontos de conexão elétrico-eletrônicos 106 e 110 na pilha de eletrodos 194.

O terceiro furo 174, transpassante, deve ser postado próximo à outra extremidade da face interna 180 do suporte de compressão 170, servindo como duto de entrada do fluido a ser dissociado no furo de alimentação 112 do eletrodo multiconfigurável 100, assim como na área vazada considerada reservatório 122 e 142 nos elementos divisores 120 e 140 sendo utilizado no faceamento unindo-se às pilhas de eletrodos 194. Vl - DAS DIFERENTES CONFIGURAÇÕES DE CONSTRUÇÃO O Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9

permite ao menos duas configurações distintas, que o define, variando-se o emprego de elemento divisor de face simples 120 e/ou o emprego de elemento divisor de face dupla 140. No mesmo diapasão, pode ser construído em diferentes tamanhos, escalas, inclusive em módulos, que podem ser utilizados de forma isolada e/ou concomitantemente com mais módulos.

O Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9 pode ser construído de acordo com o propósito em que vier a ser empregado, inclusive considerando-se a possibilidade de uso de diferentes fluidos como fonte para o processo de dissociação molecular. VI.1 - CONSTRUÇÃO COM ELEMENTO DIVISOR DE FACE SIMPLES 120

Uma, dentre as várias formas de construção do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9, pode compreender dois suportes de compressão 170; duas barras de compressão 190; quatro elementos de conexão 192; dois eletrodos multiconfiguráveis 100; três elementos divisores de face simples 120; e, opcionalmente, três cintas de vedação 160.

Entre os dois suportes de compressão 170, monta-se, seqüencialmente, um elemento divisor de face simples 120, opcionalmente com uma cinta de vedação 160, unido a um eletrodo multiconfigurável 100, mais um elemento divisor de face simples 120, opcionalmente com cinta de vedação 160, mais um eletrodo multiconfigurável 100, mais um elemento divisor de face simples 120, que, opcionalmente, aplica-se as barras de compressão 190, em conjunto com os seus elementos de conexão 192.

Uma cinta de vedação 160 se encaixa entre os canais 176 do suporte de compressão 170 estando esta cinta de vedação 160 montada sobre a borda do elemento divisor de face simples 120, revestindo-o, e entre o eletrodo multiconfigurável 100 e, também, entre os canais 108 de dois eletrodos multiconfiguráveis 100, formando as vedações entre si ou entre mais pilhas de eletrodos 194, e, também, entre as pilhas 194 e os suportes de compressão 170. Desta forma, pelo menos uma câmara de dissociação 136, será formada no elemento divisor de face simples 120, sendo que, essa câmara de dissociação 136, será acionada elétrica-eletronicamente, atuando sobre o fluido e iniciando a dissociação com a conseqüente produção de elementos componentes dissociados. Assim, ao menos uma pilha de eletrodos 194 será montada no Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9, sendo esta inicialmente montada entre dos suportes de compressão 170, em conjunto com a barra de compressão 190 e por meio dos elementos de conexão 192.

VI.2 - CONSTRUÇÃO COM ELEMENTO DIVISOR DE FACE DUPLA 140

Em outro modo de configuração, o Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9 compreende dois suportes de compressão 170; duas barras de compressão 190; quatro elementos de conexão 192; um par de eletrodos multiconfiguráveis 100; um elemento divisor de face dupla 140; e, opcionalmente, uma cinta de vedação 160. As cintas de vedação 160 se encaixarão entre o canal 176 do suporte de compressão 170 e o canal 158 de uma das faces 146 do elemento divisor de face dupla 140, e na outra face 146 do mesmo elemento divisor de face dupla 140 faceará o canal 108 de um eletrodo multiconfigurável 100. A partir deste se repete, a utilização de um elemento divisor de face dupla 140, com as cintas de vedações 160 formando as vedações entre uma ou mais pilhas 194, bem como entre as pilhas 194 e os suportes de compressão 170. Desta forma, utilizando-se pelo menos um elemento divisor de face dupla 140, pelo menos duas câmaras 144 e 159 serão formadas nos espaços vazados 144 e 159 de cada elemento divisor de face dupla 140, sendo que, essas câmaras 144 e 159, serão acionadas elétrica- eletronicamente atuando sobre o fluido e iniciando a dissociação com a conseqüente produção de elementos componentes dissociados em cada câmara 144 e 159.

Ao menos uma pilha de eletrodos 194 será montada no Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9, sendo estas, acopladas através dos suportes de compressão 170, da barra de compressão 190 e por meio dos elementos de conexão 192. EXEMPLO

Com o protótipo construído do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos Figura 9 fazendo-se uso da água (H2O) como fluido fonte, numa configuração de 150 pilhas de eletrodos 194, produzindo-se o suficiente para atender à demanda de cerca de 5,85 litros de elementos componentes dissociados (2H e OH), por minuto. Esta produção, de 5,85 litros de elementos componentes dissociados (2H e OH), por minuto, foi aplicada na composição da massa de combustível admitida por um motor do ciclo Otto, de 4 tempos, cujo o volume da câmara de combustão é de 60 cm3, adaptado para queimar hidrogênio e hidróxido. Sendo 50% dos ciclos, os ciclos de admissão de massa de combustível, e sendo esta massa de combustível composta por 87% de ar do ambiente e 13% de elementos componentes dissociados (2H e OH), a uma relação de 16:1 de taxa de compressão, foi possível atingir 1.500 RPM.

Claims (17)

1.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, caracterizado pelo fato de que compreende, pelo menos, dois eletrodos multiconfiguráveis (100) e, pelo menos, um elemento divisor (120 e 140), em que o elemento divisor (120 e 140) forma, pelo menos, uma câmara (136, 144 e 159), que acomoda o fluido a ser dissociado, quando montado entre cada dois eletrodos multiconfiguráveis (100).

2.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do eletrodo multiconfigurável (100) ser confeccionado a partir de um material condutor cuja direção de corte para sua confecção obedecerá o sentido de sua formação cristalina (arranjo molecular).

3.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato do eletrodo multiconfigurável (100) ser confeccionado de material condutor não ferroso, ou semi-condutor.

4.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o eletrodo multiconfigurável (100) possui, pelo menos, um terminal de conexão elétrico-eletrônica (106 e 110).

5.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o eletrodo multiconfigurável (100) possui um ou mais furos de alimentação (112) e um ou mais furos de escoamento (102).

6.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o furo de escoamento (102) possui um canal de vedação (104) onde encaixa-se um anel de vedação.

7.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do Elemento Divisor (120 e 140) ser composto de material isolante, resistente a elevadas tensões, cargas elétricas e variações térmicas.

8.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 1 ou 7, caracterizado pelo fato do Elemento Divisor (120 e 140) ser vazado ou poroso.

9.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 1 ou 7 ou 8, caracterizado pelo fato do Elemento Divisor (120 e 140) ser de face simples (120) ou de face dupla (140).

10.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato do Elemento Divisor de face simples (120) possuir um reservatório (122) que se une a uma câmara de dissociação (136) através de um espaço de transição (124), bem como um duto de saída (128 e 132).

11.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato do Elemento Divisor de face simples (120) ainda possuir um retentor de controle (130) constituído por um anteparo saliente (130) e um furo (134), a serviço do duto de saída 128 e 132, que não se comunica à câmara (136).

12.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o elemento divisor de face dupla (140) possui duas câmaras (146) individuais distintas, sendo uma em cada face (144 e 159) do elemento divisor de face dupla (140).

13.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o elemento divisor de face dupla (140) compreende, ainda, furos de saída separados (150 e 152), cada um pertencente a sua respectiva câmara (144 e 159).

14.Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender, ainda, suportes de compressão (170) nas laterais externas do Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, a partir de material isolante e resistente a elevadas tensões, cargas elétricas e variações térmicas.

15. Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato dos suportes de compressão (170), por meio de barras de compressão (190) e de elementos de conexão (192), conectarem, entre si, pelo menos uma pilha (194) de eletrodos multiconfiguráveis (100), com pelo menos um elemento divisor (120 e 140).

16. Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender, ainda, cintas de vedação 160.

17. Dispositivo Reator de Dissociação Molecular de Fluidos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser operacional e fisicamente, tanto modulável quanto escalonável.