BR102019022370A2

BR102019022370A2 - autonomous hydraulic generator

Info

Publication number: BR102019022370A2
Application number: BR102019022370-7A
Authority: BR
Inventors: Gerson Silva Paiva
Original assignee: Gerson Silva Paiva
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2021-05-04
Also published as: WO2021077192A1

Abstract

gerador hidráulico autônomo. o presente pedido de patente de invenção consta de um gerador hidráulico autônomo constituído de um sistema de geração de energia hidráulico (1) formado por um cristal (2) de um sal, como o cianeto de zinco (zn(cn)2), o cianeto de manganês (mn(cn)2), o cianeto de cádmio (cd(cn)2) e o hexacianocobaltato de prata (iii) (ag3[co(cn)6)] ou de um óxido, como o tungstato de zircônio (zrw2o8) ou seus derivados (mew2o8, onde me é o metal sc, y, in, eu, er, yb ou lu), o vanadato de zircônio (zrv2o7) ou seus derivados (mev2o7, onde me é o metal zr, hf, ti, u, th, pu, np, mo, w, ce, pb, sn, ge, ou si), sendo que a medida que a pressão sobre o cristal (2) é aumentada do valor da pressão atmosférica para uma pressão de cerca de 10 mil atmosferas, o cristal (2) sofrerá expansão e à medida que a pressão é retirada ou diminuída, o cristal (2) voltará a se contrair por si só para o tamanho inicial, deslocando um fluído (3) que irá gerar energia elétrica, trifásica ou monofásica, num gerador ou dínamo (11) acoplado a uma turbina (10).autonomous hydraulic generator. the present patent application consists of an autonomous hydraulic generator consisting of a hydraulic power generation system (1) formed by a crystal (2) of a salt, such as zinc cyanide (zn(cn)2), or manganese cyanide (mn(cn)2), cadmium cyanide (cd(cn)2) and silver hexacyanocobaltate (iii) (ag3[co(cn)6)] or an oxide such as zirconium tungstate (zrw2o8) or its derivatives (mew2o8, where me is the metal sc, y, in, eu, er, yb or lu), zirconium vanadate (zrv2o7) or its derivatives (mev2o7, where me is the metal zr, hf , ti, u, th, pu, np, mo, w, ce, pb, sn, ge, or si), where as the pressure on the crystal (2) is increased from the atmospheric pressure value to a pressure of about 10,000 atmospheres, the crystal (2) will undergo expansion and as the pressure is removed or decreased, the crystal (2) will re-contract by itself to its initial size, displacing a fluid (3) that will generate electrical energy, three-phase or single-phase, in a generator or dynamo (1 1) coupled to a turbine (10).

Description

AUTONOMOUS HYDRAULIC GENERATOR

[001] O presente pedido de Patente de Invenção refere-se a um gerador de energia elétrica hidráulica ecológico que utiliza a expansão térmica negativa de certos materiais cristalinos, ou seja, a capacidade que têm certos cristais de expandir-se sob a influência de forças de compressão sobre eles, imersos ou não a um fluído, devido ao fato de a alta pressão transformar a duplamente densa estrutura molecular interpenetrada do cristal não poroso em um cristal poroso e não interpenetrado.[001] This patent application refers to an ecological hydraulic electric power generator that uses the negative thermal expansion of certain crystalline materials, that is, the ability that certain crystals have to expand under the influence of forces of compression on them, whether or not immersed in a fluid, due to the fact that the high pressure transforms the doubly dense interpenetrated molecular structure of the non-porous crystal into a porous, non-interpenetrated crystal.

[002] As fontes de energia renováveis utilizam recursos naturais como a luz solar, o vento ou o movimento de subida e descida das marés para a produção de eletricidade para diversos fins, por exemplo, para propiciar o deslocamento de veículos ou trens elétricos, gerar calor para a indústria siderúrgica, para iluminação de casas, lojas e hospitais dentre outros.[002] Renewable energy sources use natural resources such as sunlight, wind or the movement of rising and falling tides to produce electricity for various purposes, for example, to enable the displacement of electric vehicles or trains, generate heat for the steel industry, for lighting homes, stores and hospitals, among others.

[003] Há muitas desvantagens nas atuais fontes de energia renováveis, por exemplo, com os elevados custos de aquisição, manutenção e de infraestruturas apropriadas para instalação dos painéis solares e suas baterias de armazenamento de energia, além da baixa eficiência energética e impactos visuais negativos dos mesmos ao meio ambiente.[003] There are many disadvantages in current renewable energy sources, for example, with the high costs of acquisition, maintenance and appropriate infrastructure for installing solar panels and their energy storage batteries, in addition to low energy efficiency and negative visual impacts from them to the environment.

[004] Para contornar esses problemas, no sentido de superá-los, o presente invento é capaz de gerar energia elétrica hidráulica eficiente com baixíssimo impacto ao meio ambiente, de fácil manutenção, baseado na expansão negativa de um cristal, ou seja, na expansão de um cristal com o aumento da pressão exercida sobre ele, ou mais particularmente a um gerador de energia elétrica que utiliza o fenômeno de expansão térmica negativa presente em alguns cristais especiais.[004] To circumvent these problems, in order to overcome them, the present invention is capable of generating efficient hydraulic electric energy with very low impact on the environment, easy to maintain, based on the negative expansion of a crystal, that is, on the expansion from a crystal with increasing pressure exerted on it, or more particularly to an electrical energy generator that uses the phenomenon of negative thermal expansion present in some special crystals.

[005] O desenho em anexo mostra a disposição dos componentes do presente gerador hidráulico, objeto da presente patente, no qual:[005] The attached drawing shows the arrangement of the components of this hydraulic generator, object of this patent, in which:

[006] FIGURA 1: ilustra os detalhes do referido gerador hidráulico, mostrando suas partes fundamentais.[006] FIGURE 1: illustrates the details of said hydraulic generator, showing its key parts.

[007] De acordo com o que ilustra a Figura 1 pode-se observar que o presente invento consta de um sistema de geração de energia (1) formado por um cristal (2) de um sal, como o cianeto de zinco (Zn(CN)2), o cianeto de manganês (Mn(CN)2), o cianeto de cádmio (Cd(CN)2), e o hexacianocobaltato de prata (III) (Ag3[Co(CN)6)] ou de um óxido, como o tungstato de zircônio (ZrW2O8) e seus derivados (MeW2O8, onde Me é o metal Sc, Y, In, Eu, Er, Yb ou Lu), o vanadato de zircônio (ZrV2O7) e seus derivados (MeV2O7, onde Me é o metal Zr, Hf, Ti, U, Th, Pu, Np, Mo, W, Ce, Pb, Sn, Ge, ou Si), podendo este cristal (2) ter uma massa que pode variar entre 1 quilograma a 10 toneladas, imerso ou não em um fluído como a água, etanol, metanol, álcool isopropílico ou na mistura destes, sendo que a medida que a pressão sobre o cristal (2) é aumentada do valor inicial da pressão atmosférica para um valor acima de 10 mil atmosferas devido à pressão de uma coluna de fluído (3) sobreposta ao cristal (2), podendo ser este fluído o óleo ou a água, o cristal (2) sofrerá expansão e, reversivelmente, à medida que a pressão do fluído (3) é retirada sobre o cristal (2) este voltará a se contrair por si só para o tamanho inicial, sendo que coluna de fluído (3), está situada sobre um êmbolo de plástico (4), como o PVC, o acrílico ou o PET, que separa o cristal (2) do fluído (3), sendo o cristal (2), o êmbolo (4) e o fluído (3) contidos dentro de um container (5) feito de aço inox cilíndrico, onde o fluído (3) será forçado a se deslocará para cima pela expansão do cristal (2) e escoará por uma tubulação lateral (6) situada entre o container (5) e um reservatório (7), com um respiradouro (8), localizado no nível do solo (9), girando uma turbina (10) em sua descida que por sua vez irá gerar energia elétrica num gerador ou dínamo (11) durante o giro.[007] According to what Figure 1 illustrates, it can be seen that the present invention consists of an energy generation system (1) formed by a crystal (2) of a salt, such as zinc cyanide (Zn( CN)2), manganese cyanide (Mn(CN)2), cadmium cyanide (Cd(CN)2), and silver hexacyanocobaltate (III) (Ag3[Co(CN)6)] or a oxide, such as zirconium tungstate (ZrW2O8) and its derivatives (MeW2O8, where Me is the metal Sc, Y, In, Eu, Er, Yb or Lu), zirconium vanadate (ZrV2O7) and its derivatives (MeV2O7, where Me is the metal Zr, Hf, Ti, U, Th, Pu, Np, Mo, W, Ce, Pb, Sn, Ge, or Si), and this crystal (2) may have a mass that can vary between 1 kilogram to 10 tons, immersed or not in a fluid such as water, ethanol, methanol, isopropyl alcohol or a mixture thereof, and as the pressure on the crystal (2) is increased from the initial atmospheric pressure to a value above 10,000 atmospheres due to the pressure of a fluid column (3) superimposed on the crystal (2), which may Whether this fluid is oil or water, the crystal (2) will expand and, reversibly, as the pressure of the fluid (3) is removed over the crystal (2) it will re-contract by itself to its initial size , where the fluid column (3) is located on a plastic plunger (4), such as PVC, acrylic or PET, which separates the crystal (2) from the fluid (3), being the crystal (2) , the piston (4) and the fluid (3) contained within a container (5) made of cylindrical stainless steel, where the fluid (3) will be forced to move upwards by the expansion of the crystal (2) and will flow through a side pipe (6) located between the container (5) and a reservoir (7), with a vent (8), located at ground level (9), turning a turbine (10) in its descent which in turn will generate electrical energy in a generator or dynamo (11) during the turn.

[008] Como a pressão sobre o cristal (2) diminui com a saída do fluído (3) de dentro do container (5), o cristal (2) voltará a encolher para o seu tamanho inicial e nesse processo de encolhimento do cristal (2), o fluído (3) acumulado no reservatório (7) situado no nível do solo (8), irá ser tragado de volta par o interior do container (5) pelo êmbolo (4) devido à baixa pressão desenvolvida dentro do container (5) durante o encolhimento do cristal (2).[008] As the pressure on the crystal (2) decreases with the exit of fluid (3) from inside the container (5), the crystal (2) will shrink back to its initial size and in this process of shrinking the crystal ( 2), the fluid (3) accumulated in the reservoir (7) located at ground level (8), will be drawn back into the container (5) by the piston (4) due to the low pressure developed inside the container ( 5) during crystal shrinkage (2).

[009] Em seu trajeto de volta, o fluído (3) irá movimentar novamente a turbina (10) que por sua vez irá girar o gerador ou dínamo (11), produzindo eletricidade em seus terminais (12), trifásica ou monofásica, sendo que o fluído (3) é inicialmente colocado dentro do container (5) por meio de um orifício (13) situado no topo do container (5) que é definitivamente lacrado por uma tampa (14).[009] On its way back, the fluid (3) will again move the turbine (10) which in turn will turn the generator or dynamo (11), producing electricity at its terminals (12), three-phase or single-phase, being that the fluid (3) is initially placed inside the container (5) through a hole (13) located on top of the container (5) which is definitively sealed by a lid (14).

[010] Quando a pressão sobre o cristal (2) chegar novamente a um valor de pressão de cerca de 10 mil atmosferas devido ao peso do fluído (3) que retornou do reservatório (7) em para o container (5), o cristal (2) voltará a expandir-se, e todo o processo descrito anteriormente irá se repetir indefinitivamente por anos, gerando-se assim energia elétrica no gerador ou dínamo (11) por um longo período de tempo durante as várias e sucessivas expansões e contrações do cristal (2), podendo o gerador ou dínamo (11) gerar eletricidade em seus terminais (12), seja ela trifásica ou monofásica, com potências entre 100 Watts até 1000 milhões de Watts, dependendo das dimensões do container (5), das dimensões do cristal (2) e da potência gerador ou dínamo (11) utilizado, podendo o cristal ter uma altura entre 1 e 10 metros e diâmetro entre 1 e 50 metros, a altura do container (5) poder estar entre 1 e 100 metros e seu diâmetro pode estar entre 1 e 100 metros, e a potência do gerador ou dínamo (11) pode estar entre 100 Watts a 1 Giga watt.[010] When the pressure on the crystal (2) again reaches a pressure value of about 10 thousand atmospheres due to the weight of the fluid (3) that returned from the reservoir (7) to the container (5), the crystal (2) it will expand again, and the entire process described above will repeat itself indefinitely for years, thus generating electrical energy in the generator or dynamo (11) for a long period of time during the various and successive expansions and contractions of the crystal (2), the generator or dynamo (11) being able to generate electricity at its terminals (12), whether three-phase or single-phase, with powers from 100 Watts to 1000 million Watts, depending on the dimensions of the container (5), the dimensions of the crystal (2) and the generator power or dynamo (11) used, the crystal may have a height between 1 and 10 meters and a diameter between 1 and 50 meters, the height of the container (5) may be between 1 and 100 meters and its diameter can be between 1 and 100 meters, and the power of the generator or dynamo (11) po from being between 100 Watts to 1 Giga watt.

Claims

"AUTONOMOUS HYDRAULIC GENERATOR" characterized by being a hydraulic generator (1) that does not depend on external energy to function, whose operation is based on the reversible expansion and contraction of a crystal (2) made of certain salts or oxides, respectively, under the effect of increase and reduction of pressure applied over it, causing a fluid (3), in these expansion and contraction movements of the crystal (2), to move a turbine (10) to generate electrical energy in a generator or dynamo (11), three-phase or single phase.

"AUTONOMOUS HYDRAULIC GENERATOR", according to claim 1, characterized in that it has the operating principle based on the negative expansion of a crystal (2) made by a salt, such as zinc cyanide salts (Zn(CN)2), manganese cyanide (Mn(CN)2), cadmium cyanide (Cd(CN)2), and silver(III) hexacyanocobaltate (Ag3[Co(CN)6)] or by an oxide such as tungstate of zirconium (ZrW2O8) and its derivatives (MeW2O8, where Me is the metal Sc, Y, In, Eu, Er, Yb or Lu), zirconium vanadate (ZrV2O7) and its derivatives (MeV2O7, where Me is the Zr metal , Hf, Ti, U, Th, Pu, Np, Mo, W, Ce, Pb, Sn, Ge, or Si) this crystal (2) may or may not be immersed in a fluid such as water, ethanol, propanol, methanol or a mixture thereof.