BR112016017421B1

BR112016017421B1 - Sistema de decomposição térmica e método para a produção de gás

Info

Publication number: BR112016017421B1
Application number: BR112016017421-6A
Authority: BR
Inventors: Pinchas Shalev
Original assignee: So Spark Ltd
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2023-04-04
Also published as: US20160280555A1; KR20210152022A; MX2016009823A; AU2015208702A1; KR20160113648A; AU2021202779B2; IL249135A0; EP3102504A2; WO2015111065A2; RU2018114485A3; AU2015208702B2; AU2019203140B2; RU2680063C2; AU2019203140A1; IL267943A; KR102337845B1; RU2018114494A3; US20180170742A1; RU2018114485A; WO2015111065A3

Abstract

SISTEMA DE DECOMPOSIÇÃO TÉRMICA E MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE GÁS. Trata-se de dióxido de carbono, tal como pode ser usado para uma bebida carbonatada, que é produzido por decomposição térmica de um material de partida. Um aparelho para o processo inclui um gerador de energia de radiofrequência (RF), uma câmara, unia cápsula recebida na câmara que contém material(is) de partida e um ou mais canais para recuperar o CO2 gerado no processo.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório no U.S. 61/931.720, depositado em 27 de janeiro de 2014, que está incorporado em sua totalidade a título de referência.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[0002] A invenção é direcionada à produção de dióxido de carbono sob pressão, para bebidas e semelhantes, por decomposição térmica de vários materiais de partida que utilizam energia de radiofrequência (RF).

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR

[0003] Vários métodos e aparelhos para usar microondas para efetuar a decomposição térmica são conhecidos na técnica anterior. Exemplos representativos incluem o documento no WO 2013/070095 que descreve um aparelho de reação ou aquecimento por micro-ondas para uso, por exemplo, em pirólise de resíduo orgânico. O documento no EP 343 673 A1 descreve um processo para a fabricação de refrigerante extraleve, em que carbonato de sódio é tratado com energia de micro-ondas. A técnica anterior não revelou um método ou aparelho para produção de dióxido de carbono com o uso de decomposição térmica de micro-ondas.

RESUMO DA INVENÇÃO

[0004] Em um aspecto a invenção é um sistema de decomposição térmica que compreende: um gerador de energia de RF; uma antena de RF ou eletrodo conectado ao gerador de RF; uma câmara de cápsula que tem uma abertura vedável adaptada para receber e reter pelo menos uma cápsula que compreende um material termicamente decomponível e para resistir uma pressão definida que se desenvolveu na cápsula; e pelo menos um canal que tem uma primeira extremidade aberta para a cápsula e uma segunda extremidade conectada a uma válvula de pressão. Assim, a aplicação de energia de RF ao material termicamente decomponível na cápsula provoca a decomposição térmica que desenvolve gás.

[0005] Em outro aspecto, a invenção é direcionada a uma cápsula para um sistema de decomposição térmica, que compreende um invólucro que embuti uma cavidade e pelo menos um primeiro compartimento na dita cavidade que contém um material termicamente decomponível. Em modalidades, a cápsula compreende adicionalmente um filtro para impedir que o material termicamente decomponível e subprodutos de decomposição térmica sejam expelidos da cápsula durante a decomposição térmica do material.

[0006] Em outro aspecto, a invenção é um método para produzir dióxido de carbono que compreende fornecer um gerador de energia de RF e uma antena de RF ou eletrodo conectado ao gerador de micro-ondas e embutir em uma cápsula em uma câmara de cápsula um material de partida termicamente decomponível que desenvolve dióxido de carbono mediante decomposição térmica. A câmara de cápsula tem uma abertura vedável adaptada para receber a cápsula, e a cápsula é adaptada para resistir uma pressão predeterminada desenvolvida durante a decomposição térmica. Um canal é fornecido tendo uma primeira extremidade aberta para a cápsula e uma segunda extremidade conectada a uma válvula de pressão. A energia de radiofrequência é gerada com o gerador de energia de RF para aquecer o material termicamente decomponível e desenvolver dióxido de carbono sob pressão.

[0007] Em outro aspecto, a invenção envolve modelar a termodinâmica de decomposição térmica com o uso tanto de coeficientes de absorção de potência de micro-ondas teóricos quanto de resultados empíricos para obter um bicarbonato de sódio ideal: razão de água para uma dada massa de bicarbonato de sódio e frequência de microondas. A partir desses dados, elementos de sistema são desenvolvidos para render extração máxima de dióxido de carbono a partir do processo de decomposição térmica na quantidade mínima de tempo.

[0008] As modalidades da presente invenção fornecem um sistema de aquecimento rápido único, composto de uma fonte de potência de radiofrequência e uma cavidade personalizada. O sistema é projetado para aquecer materiais termicamente decomponíveis, tais como pó de bicarbonato de sódio, a uma alta pressão para extrair dióxido de carbono de modo rápido e eficaz.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0009] A matéria considerada como a invenção, é particularmente apontada e reivindicada de modo distinto nas porções de conclusão do relatório descritivo. A invenção, entretanto, tanto como para organização quanto para o método de operação, juntamente com os objetivos, recursos e vantagens da mesma, pode ser mais bem compreendida por referência à descrição detalhada a seguir quando lida com os desenhos anexos em que:

[0010] As Figuras 1A, 1B, 1C e 1D são ilustrações esquemáticas de sistemas de decomposição térmica de acordo com algumas modalidades da presente invenção;

[0011] As Figuras 2A e 2B são ilustrações esquemáticas de outras modalidades de um sistema de decomposição térmica.

[0012] A Figura 3 é uma ilustração esquemática de um sistema de acordo com uma modalidade da presente invenção que tem uma câmara de cápsula adaptada para duas cápsulas;

[0013] A Figura 4A é uma ilustração de um sistema de acordo com modalidades da presente invenção para decomposição térmica e aquecimento de água simultâneos;

[0014] A Figura 4B tem ilustrações adicionais de sistemas de decomposição térmica de micro-ondas de alta pressão de acordo com algumas modalidades da presente invenção;

[0015] As Figuras 5A, 5B, 5C, 5D e 5E são ilustrações exemplificativas de cápsulas de acordo com modalidades da presente invenção;

[0016] A Figura 6 é um fluxograma de um método para decomposição térmica de um material de acordo com modalidades da presente invenção.

[0017] A Figura 7 é um gráfico que mostra a dissipação total de uma solução iônica de bicarbonato de sódio como uma função de temperatura e concentração iônica em frequência de micro-ondas fixa.

[0018] A Figura 8 é um gráfico que mostra dissipação de micro-ondas de solução de bicarbonato de sódio como uma função de teor de água por frequência de micro-ondas fixa.

[0019] A Figura 9 é um gráfico que mostra o tempo de reação como uma função de teor de água pela decomposição térmica de bicarbonato de sódio na faixa de 2 0 °C a 150 °C.

[0020] Será entendido que, por uma questão de simplicidade e clareza de ilustração, os elementos mostrados nas Figuras não estão necessariamente em escala. Por exemplo, as dimensões de alguns dos elementos podem ser exageradas em relação a outros elementos para clareza. Adicionalmente, onde for considerado apropriado, os numerais de referência podem ser repetidos dentre as Figuras para indicar elementos correspondentes ou análogos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA PRESENTE INVENÇÃO

[0021] Na descrição detalhada a seguir, os inúmeros detalhes específicos são estabelecidos a fim de fornecer uma compreensão meticulosa da invenção. Entretanto, será compreendido por uma pessoa versada na técnica que a presente invenção pode ser praticada sem esses detalhes específicos. Em outras instâncias, os métodos, procedimentos e componentes bem conhecidos não foram descritos em detalhes de modo a não a presente invenção.

[0022] As modalidades preferenciais de acordo com a invenção utiliza energia de RF com uma frequência de 3 KHz a 3 00 GHz, que também inclui energia de micro-ondas (MW) , que tem uma frequência de 300 MHz a 300 GHz. Os exemplos no presente documento direcionados ao aquecimento com energia de MW não devem ser considerados para limitar a invenção. De modo semelhante, os Exemplos no presente documento que usam elementos de produção de energia de MW comercialmente disponíveis, que operam em frequências de 2,4 a 2,5 GHz, não devem ser interpretados como limitativos da invenção

[0023] Compreende-se "pó úmido" como referência a um pó misturado com um líquido que absorve energia de MW. Tal líquido inclui, sem limitação, água, óleo, álcool ou outro solvente, solução de água e álcool, etc. O pó úmido pode conter SBC e água, em tal caso o pó de SBC pode ser parcialmente dissolvido em água. A "decomposição térmica" se refere a uma reação química que desenvolve gás mediante aquecimento. A decomposição térmica inclui, mas não é limitada a, a decomposição térmica de bicarbonato de sódio para desenvolver dióxido de carbono.

[0024] A decomposição térmica com base em aquecimento de absorção de micro-ondas (MW) é um processo dinâmico complexo. Todos os parâmetros dependentes de absorção de micro-ondas variam durante o processo e podem levar a resultados indesejados, tais como disrupção térmica e deterioração de eficácia de decomposição. Por outro lado, a absorção máxima de micro-ondas durante todo o processo pode ser alcançada por conhecimento anterior da variação nos parâmetros de processo principais, juntamente com o controle da razão de componente dos componentes que são submetidos à energia de aquecimento de micro-ondas.

[0025] Em geral, a absorção de energia de MW em materiais é impactada por dois mecanismos principais de dissipação- condução dielétrica e de íon. O componente total de dissipação, que é a parte imaginária relativa da permissividade de material (ε'') é a soma do componente de absorção dielétrica

e a absorção de dissipação iônica

:

[0026] A absorção dielétrica é provocada por dipolos de molécula que tendem a girar quando introduzidos no campo elétrico alternado de radiação de MW. A absorção dielétrica é uma função da frequência angular do campo dielétrico (ω) , do tempo de relaxamento de dipolos de molécula (τ) e da diferença (ε∆) entre o valor de permissividade de material a frequência angular zero e o valor a frequência angula infinita:

[0027] A condução iônica é provocada por íons dissolvidos móveis que atuam como partículas livres de carga que oscilam ao longo do campo dielétrico da radiação de MW. A absorção de dissipação iônica é igual à razão entre a condução elétrica (o) e o produto da permissividade do vácuo (εo) e da frequência angular de campo dielétrico:

[0028] Ambos os mecanismos contribuem para objetar o aquecimento como um resultado de movimento de dipolo e forças de atrito intermolecular. A densidade de potência de aquecimento (P) absorvida no material depende da intensidade média de campo dielétrico (E), da dissipação total de material (εo ε'') e da frequência angular de campo dielétrico (ω) :

[0029] A absorção de MW varia fortemente durante o processo de decomposição térmica, devido às alterações em temperatura de material, quantidade de dipolos (teor de água) e concentração de íon. Com o uso do sistema bicarbonato de sódio ("SBC") - água como um exemplo, a Figura 8 ilustra a dependência da dissipação total de solução iônica como uma função de temperatura e concentração iônica a frequência de MW fixa.

[0030] Um sistema de acordo com modalidades da presente invenção, utiliza aquecimento dielétrico para aquecer o material-alvo (por exemplo, pó de SBC úmido) acima de 15 0 °C, uma faixa de temperatura na qual a decomposição térmica eficaz ocorre. Acima de 50 °C, o bicarbonato de sódio (NaHCCb) se transforma em 63,1% de carbonato de sódio (Na∑COs) , 10,7% de água (HzO) e 26,2% de dióxido de carbono (CO2) , em massa. A velocidade de reação aumenta exponencialmente com a temperatura, e é ideal em termos de taxa de decomposição em cerca de 200 °C, em que mais do que 9 0% do material original é decomposto dentro de um minuto. Em temperaturas mais altas processos adicionais se estabelecem, e a produção de dióxido de carbono diminui.

[0031] Com o uso de um software de simulação de campo eletromagnético, uma cavidade de micro-ondas foi projetada com dimensões compactas em comparação a uma micro-onda típica. Nesse projeto, a posição e geometria da câmara de reação foram otimizadas para reduzir o retorno de reflexões na fonte de gerador de micro-ondas (por exemplo, magnetrão) e para obter aquecimento homogêneo através da câmara.

[0032] A otimização de radiação de absorção de MW foi alcançado focando-se o desempenho em aquecer o pó úmido, que permite que o líquido no pó gere e transporte calor através do pó na câmara de forma tão eficaz quanto possível. Constatou-se que quando as moléculas de água se transformam do estado líquido para vapor, a eficácia de aquecimento do pó diminui. Para manter a absorção de micro-ondas na cavidade alta mesmo a temperaturas acima de 100 °C, o recipiente foi vedado de uma maneira hermética à pressão durante o aquecimento e, assim, a água foi mantida em um estado líquido. Isso permite uma transferência eficaz de calor entre a água e o pó, e reduz a substancialmente a perda de água.

[0033] 0 magnetrão foi hermeticamente montado na cavidade de micro-ondas, para eliminar a radiação de energia de micro-ondas de vazamento. O sistema que foi desenvolvido e usado durante a medição do desempenho do sistema e método de acordo com modalidades da presente invenção está em conformidade com regulamentos de segurança de radiação quando operado com um magnetrão de 1 kW padrão.

[0034] A cavidade de micro-ondas foi distinguida com o uso de um simulador de campo eletromagnético, e com o uso de um analisador de rede Agilent 5230A.

[0035] No simulador, o coeficiente de reflexão Sn na faixa de frequência 2,4 a 2,5 GHz para uma câmara de reação preenchida com água foi extraído (a função dielétrica de SBC nessas frequências é desconhecida). Visto que não há vazamento do sistema e visto que não há absorção em outras partes do sistema, a quantidade de potência absorvida pode ser diretamente calculada a partir do coeficiente de reflexão. Para manter o magnetrão de danos e deterioração a longo prazo, é aconselhável manter a potência refletida abaixo de 5%. No projeto testado, a potência refletida estava na faixa de 1 a 3% dentro da faixa de incerteza da frequência de magnetrão (2,4 a 2,5 GHz).

[0036] O dispositivo foi testado experimentalmente em baixa potência com o uso de um analisador de rede (Agilent 5230A), que mede o coeficiente de reflexão Sn na faixa de frequência de 2 a 3 GHz. Uma antena com geometria e dimensões similares a uma antena de forno de micro-ondas comercial padrão foi fabricada, e conectada ao analisador de rede através de uma linha de transmissão de 50 Q.

[0037] Em outro aspecto, a invenção é direcionada a um modelo para decomposição térmica de MW altamente eficaz de substrato de processo de SBC para produzir dióxido de carbono (CO2) • Esse modelo pode ser usado para conteúdo de cápsula, elementos de aparelho e parâmetros de processo específicos para controlar a produção de dióxido de carbono.

[0038] A reação de decomposição térmica de SBC é representada por:

[0039] SBC em forma sólida ou de pó quase não tem propriedade de absorção de MW (ε'' < 10’2) e a MW sozinha não irá decompor o substrato. A adição de água ao substrato aumenta dramaticamente a absorção de MW, devido aos dipolos adicionados e íons dissolvidos, mas também diminui a eficácia de decomposição de substrato visto que mais energia de MW é dissipada durante o aquecimento de água em vez do substrato.

[0040] Um modelo físico semiempírico com base tanto em coeficientes de absorção de potência de MW teóricos quanto em resultados empíricos se refere a termodinâmica da decomposição térmica para fornecer um valor inicial de SBC: a razão de água para cada dada massa de SBC e frequência de MW para alcançar a extração máxima de gás a partir do processo de decomposição térmica no tempo mínimo.

[0041] Conforme mencionado acima, a absorção de MW para frequência de MW fixa e dada temperatura inicial é dependente de teor de água da solução de SBC. O baixo teor de água (<20%) tem absorção dielétrica e iônica baixa devido à baixa concentração de dipolos e à baixa mobilidade de íon, respectivamente. Embora em alto teor de água (>90) a dielétrica alcance um máximo, a concentração de íon é desprezível. Como resultado, os valores de absorção máximos podem ser encontrados em um teor de água que corresponde à solução altamente concentrada. A absorção de MW como uma função de teor de água apresentado na Figura 8.

[0042] Durante decomposição térmica de MW muitas propriedades termodinâmicas da solução de SBC se alteram rapidamente. Aquecendo-se a solução de 20 °C para 100 °C, mais do que dobra a solubilidade de SBC e a dissipação iônica se torna o modo dominante de absorção de MW. A taxa de extração de CO2 aumenta em três ordens de magnitude. Assim, a taxa de decomposição é muito sensível à temperatura, e para diminuir o tempo total de processo, é crucial alcançar a temperatura máxima possível.

[0043] A energia térmica (Q) necessária para aquecer a solução para uma temperatura desejada (na ordem de 150 °C) , é a soma das energias de calor dos componentes de solução (SBC e água).

[0044] em que mSBC e mw são as massas de SBC e da f pSBC água respectivamente;

e

são as capacidades de calor específicas de SBC e água, respectivamente; ΔT é a diferença de temperatura; e QL é o calor latente de vaporização de água. A estimativa teórica para o período de tempo total de processo (t) é o quociente de energia térmica necessária pela potência absorvida.

[0045] Esse periodo de tempo tem uma dependência de teor de água, que aumenta principalmente em baixos e altos valores de teor de água, devido à solução absorção de MW relativamente fraca (Figura 9).

[0046] O teor de água inicial na cápsula é importante visto que o mesmo determina o equilíbrio de água ao longo de todo o restante do processo dinâmico. A presença de água em excesso na solução aquecida pode ser prejudicial para a reação, que provoca uma diminuição em absorção de MW concentrando-se a absorção na fração de água da solução e o resfriamento indesejado que resulta da formação de vapor de água e/ou de fluxo de convecção no interior da solução. Ao mesmo tempo, o baixo teor de água irá afetar a eficácia de processo, que impacte a mobilidade de íon e que impede que a energia térmica alcance áreas secas de SBC.

[0047] Agora, é feita referência às 1A e 1B que são ilustrações esquemáticas de sistema de decomposição térmica 100 e uma vista parcial 100A de sistema 100 que foca na câmara de cápsula 110, respectivamente. O sistema de decomposição térmica 100 pode compreender o gerador de micro-ondas 130; a antena de micro-ondas 135 conectada ao gerador de micro-ondas 130 e à câmara de cápsula 110.

[0048] A câmara de cápsula 110 pode ter uma abertura vedável (não mostrada) adaptada para receber e reter hermeticamente pelo menos uma cápsula 120. De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a cápsula 120 pode compreender uma fonte de gás termicamente decomponível, tal como SBC, zeólito e quaisquer outros materiais que desenvolvam CO2 mediante decomposição térmica. De acordo com algumas modalidades, o material termicamente decomponivel pode estar em uma forma de pó. De acordo com outras modalidades, o material termicamente decomponivel pode estar em uma forma de pó úmido. De acordo com ainda outras modalidades, o pó úmido pode ser uma mistura ou uma composição de 65% a 85% de material termicamente decomponivel tal como SBC, e de 35% a 15% de água. De acordo com algumas modalidades, a razão entre o material termicamente decomponivel e a água pode ser de 3 para 1.

[0049] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a câmara de cápsula 110 pode resistir, quando vedada, uma pressão definida, por exemplo, de 2 MPa (20 bar) , que se desenvolve na cápsula 12 0 durante a operação de sistema 100. De acordo com algumas modalidades, a câmara de cápsula 110 pode fornecer sustentação mecânica ao invólucro externo de cápsula 120 para impedir a ruptura de cápsula 120 durante a operação de sistema 100 devido ao desenvolvimento de pressão no interior da mesma.

[0050] O sistema 100 pode compreender adicionalmente pelo menos um canal 140. De acordo com algumas modalidades, o canal 14 0 pode ter uma primeira extremidade 145a aberta para a dita cápsula e uma segunda extremidade 145b conectada a uma válvula de pressão 150.

[0051] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a cápsula 12 0 pode ser uma cápsula de metal fino descartável 120. De acordo com modalidades alternativas, a câmara de cápsula 110 pode ser produzida a partir de um material eletricamente não condutivo, praticamente transparente à energia de RF, que é compreendido para significar que o material bloqueia menos do que 1% de energia de RF na faixa de frequência de micro-ondas.

[0052] De acordo com algumas modalidades, quando a cápsula 120 é inserida na câmara de cápsula 110, a cápsula 120 pode entrar em contato elétrico com a antena de micro-ondas 135. Deve ser entendido por pessoas versadas na técnica que quando a cápsula 120 é produzida a partir de metal, a cápsula 12 0 pode se tornar uma cavidade de micro-ondas descartável quando em contato com a antena 135 e quando a energia de RF, tal como energia de micro-ondas, é gerada através de antena 135 para a cápsula 120. De acordo com outras modalidades da presente invenção, a cápsula 120 pode compreender um soquete 127. A antena de micro-ondas 135 pode penetrar, de acordo com algumas modalidades, através de soquete 127 na cavidade interna de cápsula 12 0. De acordo com outras modalidades, a antena de micro-ondas 135 pode ser móvel dentro da cavidade interna de cápsula 120 ao longo de pelo menos dois eixos geométricos de um sistema de coordenadas Cartesiano. Deve-se entender que a antena 135 pode ser movida durante a operação de sistema 100 a fim de criar uma distribuição de calor homogênea dentro da câmara de cápsula 110. Deve-se entender adicionalmente que, quando a câmara de cápsula 110 e a cápsula 120 têm dimensões relativamente pequenas, a distribuição de calor uniforme pode ser alcançada sem mover a antena 135. O termo "relativamente pequena" nesse caso se refere às dimensões em que a temperatura do conteúdo da câmara alcançou um nível desejado através de pelo menos a maior parte do volume do conteúdo dentro de uma período de tempo definido. De acordo com algumas modalidades, a câmara 110 pode ser móvel em relação à antena 135. A antena 135 pode compreender adicionalmente pelo menos um elemento concentrador de energia de micro-ondas tal como uma ponta afiada para fornecer um campo dielétrico de densidade muito alta, que pode contribuir adicionalmente para o acúmulo de calor. De acordo com algumas modalidades, o elemento concentrador de energia pode ser adaptado para penetrar na cápsula 120 através de uma ou mais faces de cápsula 12 0, quando a cápsula 120 está inserida na câmara de cápsula 110.

[0053] O sistema 100 pode compreender adicionalmente um transdutor de pressão 170 para medir e fornecer indicação da pressão em tubo interno ou canal 14 0. De acordo com algumas modalidades, o transdutor de pressão 17 0 pode ser conectado a ou em comunicação com um circuito de controle 17 5 e pode transmitir para o circuito de controle 175 dados em relação à pressão na câmara 110 substancialmente em tempo real.

[0054] De acordo com algumas modalidades, o circuito de controle 175 pode ser conectado a ou em comunicação com o gerador de micro-ondas 130 para controlar a energia de micro-ondas, por exemplo, controlando-se a frequência gerada por gerador 13 0, com base nos dados recebidos do medidor 170 e, opcionalmente, com base também nas curvas de comportamento de absorção de energia pré-armazenadas para diversos tipos de materiais decomponíveis, de diversos tamanhos e/ou materiais de cápsulas, etc.

[0055] De acordo com algumas modalidades, a câmara de cápsula 110 pode ser produzida a partir de metal ou pode ter um envelope de metal de modo que a câmara de cápsula 110 possa atuar como uma cavidade de micro-ondas. De acordo com algumas modalidades, a câmara de cápsula 110 pode compreender uma cavidade de micro-ondas e pode ser parcialmente preenchida com um material dielétrico.

[0056] A cavidade de micro-ondas pode ser produzida a partir de paredes espessas de alumínio, e pode ser parcialmente preenchida com um material substancialmente transparente à energia de RF, tal como, sem limitação, Teflon™ (politetrafluoroetileno), que deixa espaço de trabalho suficiente da cavidade de micro-ondas. As dimensões de cavidade de micro-ondas interna, de acordo com uma modalidade da presente invenção, pode ser de tamanho de 100X60X60 mm (3 60 ml) . De acordo com outras modalidades, dimensões menores de cavidade de microondas podem ser usadas. De acordo com algumas modalidades, a cavidade de micro-ondas na câmara de cápsula 110 pode ser uma câmara de alta pressão.

[0057] É feita referência à Figura 1C, que retrata esquematicamente a câmara de alta pressão 100B produzida a partir de material dielétrico e a cápsula 121B produzida a partir de material metálico, e à Figura 1D, que retrata a câmara 100C de material dielétrico com uma caixa interna de câmara produzida a partir de metal e a cápsula 121 C produzida a partir de material dielétrico. Pode ser compreendido que a câmara 110 pode ser produzida a partir de um material dielétrico enquanto a cápsula 12 0 pode ser produzida a partir de um metal e atuar como uma cavidade de micro-ondas, embora, de acordo com outras modalidades, a cápsula 120 possa ser produzida a partir de um material dielétrico e a câmara 110 possa ser produzida a partir de metal e atuar como uma cavidade de micro-ondas. Em referência às Figuras 1A e 1B, de acordo com uma modalidade, a cavidade interna de câmara de cápsula 110 pode ter um volume de 3 0 a 4 0 mililitros (ml) . A câmara de cápsula 110 pode compreender uma fenda de antena de micro-ondas ou soquete 115.

[0058] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a câmara de cápsula 110 pode ser acessada para preencher através do lado A de câmara 110 (Figura 1A) , por exemplo, para inserir uma cápsula, e pode ser vedada, por exemplo, com uma cortiça (não mostrada) . De acordo com algumas modalidades, a cortiça ou quaisquer outros meios de vedação podem ser pressionados no Teflon através de um anel em O de silicone (não mostrado) . Deve-se entender que outros meios de vedação e métodos podem ser usados conforme conhecido na técnica.

[0059] De acordo com algumas modalidades, os gases produzidos durante o processo de decomposição na câmara 110 são ventilados através de um tubo interno ou canal 140 em uma câmara de pressão mais baixa externa (não mostrada) através de válvula de pressão 150.

[0060] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, essa estrutura pode ser projetada e construída para resistir pressões de até 2 MPa (20 bar) e temperaturas de até 250 °C sem qualquer degradação observada.

[0061] A cavidade de micro-ondas em câmara de cápsula 110 pode ser projetada para operação em modo frequência mais baixo, que se encaixa, de acordo com algumas modalidades, na faixa de 2,4 a 2,5 GHz . De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a antena 135 pode ser inserida através de fenda 115 no lado B da câmara de cápsula 110. De acordo com algumas modalidades, a antena 135 pode penetrar através de soquete 127 de cápsula 120 na cavidade interna de cápsula 120.

[0062] De acordo com a modalidade retratada na Figura IB, a antena 13 5 não pode penetrar em cápsula 12 0, mas pode entrar em estreita proximidade a uma face 121a de cápsula 12 0. De acordo com algumas modalidades, a face 121a de cápsula 120 próxima à antena 135 pode ser produzida a partir de um material dielétrico, praticamente transparente à energia de micro-ondas. De acordo com algumas modalidades, as faces restantes de cápsula 120 podem ser produzidas a partir de um material metálico.

[0063] De acordo com algumas modalidades, toda a pele externa 121 de cápsula 1201 pode ser produzida a partir de um material metálico. De acordo com essa modalidade, a antena 135 pode entrar em contato elétrico com a pele metálica 121 de cápsula 120, de modo que a pele 121 de cápsula 120 possa atuar como uma antena de micro-ondas.

[0064] Devido às incertezas na constante elétrica do pó úmido em cápsula 12 0 e na frequência de gerador de micro-ondas 130, e devido às variações da constante elétrica em temperaturas variáveis, um ou mais meios de sintonização podem ser exercidos, conforme é conhecido na técnica, para permitir a otimização do ponto de trabalho (por exemplo, frequência de micro-ondas, localização da antena na cavidade de micro-ondas, etc.).

[0065] Agora é feita referência à Figura 2A que ilustra um sistema 200 de acordo com outra modalidade da presente invenção. Similar às modalidades ilustradas nas Figuras 1A e 1B, o sistema 200 pode compreender uma câmara de cápsula 210, para receber e reter a cápsula 220. De acordo com algumas modalidades, o sistema 200 pode compreender adicionalmente o gerador de micro-ondas 230, por exemplo, um magnetrão, uma antena de micro- ondas 235 e um guia de onda 237 adaptado para direcionar a energia de micro-ondas a partir de antena 235, através de câmara de cápsula 210 para a cápsula 220.

[0066] Conforme observado na Figura 2A, a cápsula 220 pode ser produzida a partir de metal e pode ter uma porção 228 produzida a partir de um material não condutivo, praticamente transparente à energia de RF.

[0067] De acordo com algumas modalidades, a câmara de cápsula 210 pode ter uma fenda de tubo de água 212 para permitir que a água seja inserida em cápsula 22 0 através de um tubo de água 280. Conforme observado na Figura 2A, a cápsula 220 pode ter uma abertura 222 para receber uma saída 285 do dito tubo de água 280.

[0068] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a câmara de cápsula 210 pode compreender um tubo interno 240 para ventilar os gases de produto, tais como CO2, a partir de cápsula 22 0 para uma câmara de baixa pressão (não mostrada) através de válvula de pressão 250.

[0069] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a cápsula 220 pode compreender um filtro 260 para impedir que partículas de material termicamente decomponível sejam expelidas da cápsula 220 para o canal 240.

[0070] Em referência à Figura 2B, uma disposição diferente para a transmissão de potência de RF para o material decomponível é apresentada. Conforme observado na Figura 2B, duas antenas de metal ou eletrodos 235a e 235b colocadas opostas entre si são conectadas a uma fonte de energia de RF de AC 23 0 em uma extremidade, e aos lados opostos de cavidade de micro-ondas 220 na outra extremidade. Além da diferença na disposição das placas de eletrodos/transmissão de RF como uma fonte de micro-ondas para a câmara 220, o dispositivo de aquecimento 200A opera substancialmente similar ao dispositivo de aquecimento 200 da Figura 2A.

[0071] Agora é feita a referência à Figura 3 que é uma ilustração esquemática de uma câmara de cápsula 310 adaptada para receber e reter duas cápsulas 320a e 320b. Conforme observado na Figura 3, a câmara de cápsula 310 pode ter uma primeira área, ou espaço 310a e uma segunda área, ou espaço 310b. De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a eficácia térmica da energia de micro-ondas projetada em câmara de cápsula 310 pode ser distribuída de modo não uniforme. Por exemplo, a eficácia térmica pode ser sintonizada de modo a fornecer mais energia de aquecimento a uma área, por exemplo, a área 310a, do que a fornecida para a outra área, por exemplo, a área 310b. Assim, deve ser compreendido que o conteúdo de uma dentre as cápsulas 32 0a ou 32 0b localizado na área mais termicamente eficaz de câmara 310 será aquecido para uma temperatura mais alta do que o conteúdo da outra cápsula 32 0a ou 32 0b, em um dado intervalo de tempo e dado coeficiente de calor similar para o conteúdo de ambas as cápsulas.

[0072] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, esse processo de aquecimento não uniforme pode ser utilizado para produzir produtos finais diferentes que têm exigências de aquecimento diferentes em um ciclo de operação único de sistema de decomposição térmica de micro-ondas de alta pressão (100 nas Figuras 1A e 1B) . Por exemplo, um eletrodoméstico para preparar água gaseificada e expresso em um ciclo de operação único pode ser realizado colocando-se uma cápsula que contém pó de SBC úmido em uma área de câmara 310 em que a eficácia térmica é máxima para alcançar o aquecimento do pó de SBC úmido a uma temperatura na faixa de 150 °C a 200 °C dentro de 30 segundos, e colocando-se outra cápsula que compreende café em grão em uma área de câmara 310 em que a eficácia térmica é baixa de modo que, durante um ciclo de 30 segundos, o café em grão não aqueceria até uma temperatura acima, por exemplo, de 90 °C para evitar a derrogação das características desejadas do café. Será compreendido que tal modalidade pode ser usada para produzir concomitantemente outros pares de produtos tais como água carbonatada e chá de ervas, água carbonatada e leite espumado, bebidas gaseificadas, iogurte gaseificado e semelhantes, simultaneamente. 0 fornecimento de energia de RF com eficácia de aquecimento diferente para as áreas 310a e 310b pode ser realizado, de acordo com algumas modalidades, colocando-se a fonte de RF, por exemplo, a antena 335, não simétrica em relação às áreas 310a e 310b, de modo que a energia induzida por RF recebida em uma área, por exemplo, a área 310a, seja maior do que a recebida na área 310b.

[0073] Agora é feita referência à Figura 4A que é uma modalidade de sistema 400A de acordo com a presente invenção. Conforme observado na Figura 4A, a câmara de cápsula 410 pode servir como uma cavidade de micro-ondas para aquecer por pressão uma substância contida na cápsula 420. Conforme observado adicionalmente na Figura 4A, a câmara de cápsula 410 pode compreender um tubo de água 490 que passa através da mesma. O tubo de água 490 pode passar água através de câmara de cápsula 410 e a antena de micro-ondas 435 pode transmitir energia de RF para aquecer, simultaneamente, tanto o conteúdo de cápsula 420 quando a água contida no tubo 490. O sistema 400A pode compreender adicionalmente um tubo de água 492 adaptado para penetrar em cápsula 420 quando o mesmo é colocado no interior da câmara 410 e pode ser adicionalmente adaptados para fornecer água a fim de umidificar o conteúdo de cápsula 42 0 quando o pó seco for usado.

[0074] Em referência à Figura 4B, a modalidade de um sistema 400B é ilustrada. O aquecimento do conteúdo de câmara 410 pode ser feito substancialmente conforme descrito em relação à Figura 2A. Conforme observado na modalidade da Figura 4B, uma bomba 493 e uma fonte de água 494 podem ser conectadas, através de um sistema de tubulação 496, à câmara 410, para bombear gases ventilados através de tubo 442, e a água a partir de fonte de água 494 de volta para a câmara de cápsula 410 e para a cápsula 420 em um processo substancialmente contínuo.

[0075] Agora é feita referência às Figuras 5A, 5B, 5C, 5D e 5E que ilustram cápsulas exemplificativas 520A a 52 0E, respectivamente, de acordo com modalidades da presente invenção. As cápsulas 52 0A a 52 0D podem compreender uma pele fechada ou invólucro 521 que tem uma cavidade interna 522 embutida em invólucro 521. A cápsula da Figura 5E é uma cápsula dupla adaptada para ter compartimentos posicionados em uma primeira área e uma segunda área em uma câmara de cápsula.

[0076] De acordo com algumas modalidades, a cápsula 520 pode compreender pelo menos um primeiro compartimento 523 na cavidade 522 para compreender um material termicamente decomponível (não mostrado), e um filtro 560 para impedir que partículas do material termicamente decomponível sejam expelidas da cápsula 520 durante a decomposição térmica do material.

[0077] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, o invólucro 521 pode ser produzido a partir de um material eletricamente não condutivo, praticamente transparente à energia de RF. De acordo com outras modalidades, o invólucro 521 pode ser produzido a partir de metal. Deve ser entendido pelas pessoas versadas na técnica que quando o invólucro 521 é produzido a partir de metal, o invólucro 521 pode ser uma cavidade de micro-ondas quando em contato com um gerador de micro- ondas .

[0078] De acordo com alguma modalidade da presente invenção, a cápsula 520 pode liberar gás dióxido de carbono (CO2) que pode ser liberado durante a decomposição térmica de SBC contido em um compartimento de cápsula 520.

[0079] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a cápsula 520A pode compreender um soquete 524 para receber a antena de micro-ondas 535.

[0080] De acordo com modalidades alternativas ou adicionais, a cápsula 520D pode compreender elementos de concentração de energia de micro-ondas 525 conectados ao invólucro 521 e que se projetam em cavidade 522 de cápsula 520.

[0081] De acordo com algumas modalidades, o soquete 524 pode ser adaptado para permitir que a antena 535 penetre na cavidade 522 de cápsula 520 quando a cápsula 520 está inserida no sistema de decomposição térmica (100 nas Figuras 1A e 1B).

[0082] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a cápsula 52 0B pode compreender um segundo compartimento 526 (na Figura 5B) para conter uma segunda substância, tal como uma substância aromatizante.

[0083] De acordo com algumas modalidades, a cápsula 52OA pode compreender uma abertura 52 8 revestida por uma vedação removível 528a. A abertura 528 pode ser adaptada para receber um orifício (145a na Figura 1A) de um canal (145 na Figura 1A) quando a cápsula 520 está inserida no sistema (100 na Figura 1A) . De acordo com algumas modalidades, a cápsula 520C pode compreender outra abertura 529, em que a abertura 52 9 pode ser revestida por vedação removível 529a. A abertura 529 pode ser adaptada para receber uma saída de um tubo de água (280 na Figura 2A).

[0084] A Figura 5E retrata uma disposição de câmara de cápsula dupla que é adequada para aquecer materiais de partida diferentes para uma temperatura diferente nas cápsulas dentro de áreas diferentes de uma câmara de cápsula. Por exemplo, a câmara de cápsula contém um primeiro compartimento 530A que contém uma primeira cápsula 536A e um segundo compartimento 530B que contém uma segunda cápsula 536B. As cápsulas 536A e 536B são conectadas por uma peça de conexão. Essa configuração permite que as duas cápsulas estejam localizadas em áreas separadas da câmara de cápsula que têm respectivas eficácias térmicas. A primeira área da câmara pode ser separada por uma parede 532 que inibe a transmissão de energia de RF da primeira área para a segunda área, enquanto o alojamento de câmara externo tem paredes de metal 534 que circundam a área 530B de alta eficácia térmica.

[0085] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a cápsula 53 6A contém uma substância que não aquece, tal como aromatizante, enquanto a cápsula 53 6B contém a substância a ser aquecida e termicamente decomposta, preferencialmente um pó de SBC úmido. É fornecida a cápsula que tem vedações superiores e inferiores 560 para manter o acúmulo de pressão, gerado devido à formação de CO2, dentro da cápsula 53 6B somente. A cápsula 53 6B compreende adicionalmente um conduto de saída de gás 562 na superfície inferior da cápsula para liberar CO2.

[0086] É feita referência à Figura 6, que é um fluxograma esquemático que retrata o processo de produção de gás por calor, de acordo com modalidades da presente invenção. O material, tal como bicarbonato de sódio, é fornecido (bloco 802) em uma câmara de aquecimento. O material pode ser qualquer material que tenha capacidade para liberar CO2 mediante decomposição térmica. A energia de RF é fornecido ao material na câmara (bloco 804). À medida que a pressão se acumula no interior da câmara devido à liberação de CO2, a pressão é controlada por um sistema de controle para estabelecer os parâmetros de processo em valores predefinidos (bloco 806). De acordo com modalidades da presente invenção, um material/líquido adicional pode ser aquecido na câmara de aquecimento (bloco 810). De acordo com modalidades da presente invenção, o líquido, tal como água, pode ser circulado através do material aquecido para aprimorar a absorção do gás liberado no líquido (bloco 812) . O gás liberado é coletado e infundido em um reservatório de líquido para criar um drinque gasoso (bloco 814).

[0087] Materiais susceptores de MW na forma de pó, agulhas e películas finas podem ser usados no interior da cápsula, ou como um componente da cápsula, para aprimorar a eficácia do processo de decomposição térmica. Os materiais susceptores incluem, sem limitação, flocos de alumínio, cerâmicas, películas metalizadas e outros materiais conhecidos na técnica, para exibir rápido aumento de temperatura em proporção à potência de MW aplicada ("susceptância"). Os materiais susceptores funcionam como absorvedores de MW eficazes tanto no interior de uma cavidade quanto em espaço aberto. Assim, a adição de um material susceptor no interior de uma cápsula que contém bicarbonato de sódio ou o uso de um material susceptor como um invólucro de cápsula pode positivamente incrementar a eficácia de processo de decomposição térmica.

[0088] Duas configurações principais que usam susceptores de MW são contempladas para uso com a invenção: cápsula úmida e cápsula seca. Na configuração de cápsula úmida, a adição de elementos susceptores à cápsula permite o aquecimento de SBC na vizinhança do susceptor, embora o teor de água no interior da cápsula diminua durante o processo, que leva ao resfriamento de cápsula e a redução em absorção de MW (por energia e escoamento de massa respectivamente, conforme descrito acima). A combinação de susceptor e água em conjunto permite uma taxa de decomposição muita mais rápida em comparação a uma cápsula que contém somente água e SBC, sem susceptor. Na configuração de cápsula seca, elementos susceptores colocados no interior da cápsula absorvem energia de MW e contribuem diretamente para aquecer o material de baixa absorção (tal como pó de SBC) para permitir o processo de decomposição térmica.

EXEMPLO A

[0089] Foi construído um sistema que consiste em uma pequena câmara de MW dedicada e um conduto que sai do micro-ondas conectado a um manómetro. Uma válvula de escape transitória foi localizada no conduto com a extremidade de conduto entrando em uma garrafa plástica de 0,5 1 produzida a partir de policarbonato (PC). Um bocal dedicado foi localizado na extremidade do conduto, com um manómetro conectado à garrafa, que mede a pressão no interior da garrafa. Uma bomba que circula água dentro e fora da garrafa plástica também foi conectada. A garrafa de água foi preenchida com água e resfriada para uma temperatura de 2,22 °C (36 °F).

[0090] A cápsula consistiu em politetrafluoroetileno reutilizável (Teflon) que foi preenchida com 25 g de SBC misturados com 5 cm3 de água. A cápsula foi recebida na cavidade de encaixe de câmara de micro-ondas. A câmara de micro-ondas foi, então, ativada, aquecendo, assim, o conteúdo da cápsula.

[0091] Simultaneamente, a bomba de água foi ativada, que mistura a água constantemente. Quando o calor no interior da MW câmara aumentou, o manómetro começou a se elevar, que indica a produção/extração do dióxido de carbono a partir da cápsula. Quando a pressão no interior da câmara de micro-ondas alcançou 1,5 MPa (15 bar) , a válvula foi aberta, o que permitiu que o gás entrasse na garrafa. A pressão no interior da garrafa aumento (indicado por leituras a partir do instrumento de medição conectado) . A circulação de água fez com que o gás fosse dissolvido na água, reduzindo, assim, a pressão no interior da garrafa.

[0092] O processo foi repetido diversas vezes liberando pulsos de dióxido de carbono na garrafa e misturando os mesmos - até que a pressão no interior da câmara de micro-ondas parou de aumentar, que indica que todo o gás contido no bicarbonato de sódio foi liberado. A duração total de operação não excedeu 1 minuto.

[0093] 0 refrigerante criado no interior da garrafa foi medido com o uso de um testador ICI, que indicou o nível de GV (Volume de Gás) atingido de 4,2.

EXEMPLO B

[0094] O sistema do Exemplo A foi usado para um conjunto adicional de experimentos, que utiliza o mesmo alojamento de cápsula, mas uma razão diferente entre o bicarbonato de sódio e a água (24 g de bicarbonato de sódio obtido misturados com 5,5 cm3 de água), e gás de tiragem em uma sequência contínua em vez de pulsada.

[0095] A água no interior da garrafa de água foi resfriada para uma temperatura de 2,22 °C (36 °F), e a bomba foi ativada para circular a água no interior da garrafa. A câmara de micro-ondas foi, então, ativada, e uma vez que a pressão no interior da câmara se elevou para 2 MPa (20 bar) , a válvula foi aberta, e mantida aberta durante 40 segundos. O refrigerante criado no interior da garrafa foi medido com o uso de um testador ICI, que indicou o nível de GV (Volume de Gás) atingido de 3,1.

[0096] Embora certos recursos da invenção tenham sido ilustrados e descritos no presente documento, muitas modificações, substituições, alterações e equivalentes irão, agora, ocorrer para as pessoas versadas na técnica. Por esse motivo, deve ser entendido que as reivindicações anexas se destinam a cobrir todas essas modificações e alterações que estejam dentro do espírito verdadeiro da invenção. Adicionalmente, as modalidades reveladas no presente documento são relacionadas, de modo que recursos e limitações dependentes reveladas no relatório descritivo em conjunto com uma modalidade ou uma reivindicação independente também possam ser combinados com outra modalidade ou outra reivindicação independente, sem se desviar do escopo da invenção.

Claims

1. Sistema de decomposição térmica, caracterizado por compreender: um gerador de energia de radiofrequência (RF); uma antena de RF ou um eletrodo conectado ao dito gerador de energia de RF; pelo menos uma cápsula que contém um material termicamente decomponível; uma câmara de cápsula que tem uma abertura vedável adaptada para receber ou reter a pelo menos uma cápsula e para resistir uma pressão definida que se desenvolve na dita cápsula; e pelo menos um canal, em que o dito canal tem uma primeira extremidade aberta para a dita cápsula e uma segunda extremidade conectada a uma válvula de pressão em que o gerador de energia de RF é configurado para gerar energia de RF que, quando aplicada à referida cápsula, é suficiente para causar a decomposição térmica do referido material termicamente decomponível para liberar dióxido de carbono.

2. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita cápsula é urna cápsula de metal com paredes finas descartável e a dita câmara de cápsula é produzida a partir de um material eletricamente não condutivo, praticamente transparente à energia de RF; e pelo fato de que, quando a dita cápsula é inserida na dita câmara de cápsula, a dita cápsula entra em contato elétrico com a dita antena de RF para se tornar uma cavidade de micro-ondas descartável.

3. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito material termicamente decomponível é bicarbonato de sódio.

4. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita cápsula compreende adicionalmente um filtro para impedir que o material termicamente decomponível e subprodutos da dita decomposição térmica sejam expelidos da cápsula durante a decomposição térmica do material.

5. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita cápsula compreende adicionalmente uma substância aromatizante e em que o dito bicarbonato de sódio está contido em uma primeira seção da dita cápsula e a dita substância aromatizante está contida em uma segunda seção da dita cápsula.

6. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o dito bicarbonato de sódio está em uma forma de pó.

7. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dito pó é um pó úmido.

8. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dito pó úmido compreende uma composição de bicarbonato de sódio e um líquido.

9. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dito pó úmido contém entre 65 a 85 em peso de bicarbonato de sódio e entre 35 a 15 em peso de água.

10. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita câmara de cápsula compreende uma cavidade de micro-ondas.

11. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita cápsula tem um soquete; e a dita antena de RF é adaptada para penetrar na dita cápsula através do dito soquete quando a dita cápsula está inserida na dita câmara de cápsula.

12. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita antena compreende pelo menos um elemento de concentração de energia de micro-ondas adaptado para penetrar na dita cápsula através de uma ou mais faces da dita cápsula, quando a dita cápsula está inserida na dita câmara de cápsula.

13. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita cápsula é uma cápsula descartável; em que uma porção da dita cápsula é produzida a partir de um material praticamente transparente à energia de RF; em que outra porção da dita cápsula é produzida a partir de metal; e em que, quando a dita cápsula está inserida na dita câmara de cápsula, a dita porção da dita cápsula produzida a partir de um material praticamente transparente à energia de RF está próxima e direcionada à dita antena.

14. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita antena é móvel dentro da dita cápsula ao longo de pelo menos dois eixos geométricos de um sistema de coordenadas Cartesiano.

15. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um medidor de pressão para monitorar a pressão na dita câmara de cápsula; e um circuito de controle em comunicação com o dito medidor e com o dito gerador de micro-ondas; em que o dito circuito de controle é adaptado para alterar a frequência e/ou potência de energia de micro-ondas gerada pelo dito gerador de micro-ondas de acordo com dados recebidos a partir do dito medidor de pressão.

16. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um primeiro canal e um segundo canal, e uma primeira câmara de cápsula e uma segunda câmara de cápsula; em que a dita câmara de cápsula é adaptada para receber e reter pelo menos uma segunda cápsula; e em que o dito primeiro canal é adaptado para canalizar um primeiro produto de decomposição térmica liberado a partir da dita primeira cápsula e o dito segundo canal é adaptado para canalizar outra substância liberada a partir da dita segunda cápsula.

17. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente pelo menos uma entrada de fluido; em que a dita pelo menos uma entrada de fluido tem um orifício para penetrar em pelo menos um dentre a dita primeira cápsula e a dita segunda cápsula para fornecer fluido para a dita pelo menos uma dentre a dita primeira cápsula e a dita segunda cápsula durante a operação do dito sistema.

18. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a dita câmara de cápsula tem uma primeira área e uma segunda área; e em que o dito gerador de energia de microondas tem uma primeira eficácia térmica na dita primeira área e urna segunda eficácia térmica na dita segunda área; e em que a dita primeira cápsula está na dita primeira área e a dita segunda cápsula está na dita segunda área, durante a operação do dito sistema, para aquecer de modo controlável o conteúdo da dita primeira cápsula para uma primeira temperatura predefinida em um intervalo de tempo predefinido e para aquecer o conteúdo da dita segunda cápsula para uma segunda temperatura predefinida no dito intervalo de tempo predefinido.

19. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um material susceptor em contato com o material termicamente decomponível, em que o dito material susceptor tem absorção de microondas aumentada em relação ao material termicamente decomponível.

20. Sistema de decomposição térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma fonte de energia de RF de AC e o primeiro e o segundo eletrodos posicionados em lados opostos da câmara de cápsula

21. Método para produção de dióxido de carbono, caracterizado por compreender: fornecer um gerador de energia de RF e uma antena de RF ou eletrodo conectado ao dito gerador de energia de RF; embutir em uma cápsula em uma câmara de cápsula um material de partida termicamente decomponível que desenvolve dióxido de carbono mediante decomposição térmica; em que a dita câmara de cápsula tem uma abertura vedável adaptada para receber a dita cápsula, e a dita cápsula adaptada para resistir uma pressão predeterminada desenvolvida durante a dita decomposição térmica na dita cápsula; fornecer um canal que tem uma primeira extremidade aberta para a dita cápsula e uma segunda extremidade conectada a uma válvula de pressão; gerar energia de RF com o dito gerador de energia de RF para aquecer o dito material de partida termicamente decomponível e desenvolver dióxido de carbono sob pressão.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracteri zado pelo fato de que o dito material de partida termicamente decomponível compreende água e bicarbonato de sódio.

23. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente coletar o dito dióxido de carbono desenvolvido em um líquido em um reservatório de líquido.

24. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracteri zado pelo fato de que a parede de cápsula compreende um metal eletricamente condutivo e o método compreende adicionalmente fazer contato elétrico entre o metal eletricamente condutivo da parede de cápsula e a antena.

25. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente filtrar o material de partida termicamente decomponível a partir do dito dióxido de carbono desenvolvido gerado na dita cápsula.

26. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente descartar a cápsula e o reusar a câmara de cápsula.

27. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o material de partida termicamente decomponível compreende 65% a de 85% em peso de pó de bicarbonato de sódio e 35% a 15% em peso de água.

28. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a dita câmara de cápsula é produzida a partir de um material eletricamente não condutivo, virtualmente transparente à energia de RF.

29. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracteri zado pelo fato de que compreende usar uma cápsula descartável que compreende uma primeira porção produzida a partir de metal e uma segunda porção produzida a partir de material virtualmente transparente à energia de RF, e adicionar os materiais de partida termicamente decomponíveis à segunda porção.

30. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende fornecer um soquete na cápsula, e inserir uma antena de micro-ondas no soquete enquanto gera energia de micro-ondas.

31. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende mover a antena de micro-ondas dentro da cápsula enquanto gera energia de micro-ondas.

32. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracteri zado pelo fato de que compreende adicionalmente: monitorar a pressão desenvolvida na cápsula com um medidor de pressão; fornecer um circuito de controle conectado de modo operacional ao medidor de pressão e ao gerador de energia de RF; e alterar a frequência ou potência da energia de RF gerada pelo gerador de energia de RF em resposta a um sinal do medidor de pressão.