[0001] Alle Lebewesen auf dieser Welt sind glücklich und zufrieden mit dem was ihnen die Natur beschert.
[0002] Nur der Mensch ist das einzige Individuum, dem die Natur ungenügend ist und der deshalb mehr Energie verbraucht als die Natur hergibt.
[0003] Jeder Mensch will mobil sein. Dafür hat er Motorräder, Autos, die Eisenbahn, Schiffe, Flugzeuge und andere Transportmittel erfunden, die durch ihre Antriebsaggregate allesamt grosse Energieverbraucher sind. Sie produzieren aber leider Schadstoffe die das Weltklima mehr und mehr verschlechtern.
[0004] Daneben will der Mensch aber auch ein gemütliches Zuhause haben und er hat dafür verschiedene Heizsysteme, Lüftungen, Klimaanlagen, Maschinen und vieles andere geschaffen die alles ebenfalls grosse Energieverbraucher und Schadstofferzeuger sind.
[0005] Auch in der Ernährung will sich der Mensch über die übrigen Lebewesen abheben. Die natürlichen Produkte wie Früchte, Gemüse, Fleisch und sonstigen Esswaren will er gekocht, geröstet, gebacken, gekühlt oder sonst wie zubereitet haben damit es ihm besser schmeckt.
[0006] Um alle diese grenzenlosen Ansprüche und Bedürfnisse zu befriedigen beutet der Mensch die Natur in einer Art und Weise aus ohne zu merken, dass er dabei die ganze Welt, seinen eigenen Lebensraum und letztendlich sich selbst zu Grunde richtet.
[0007] Die heutigen Energiequellen der Natur wie Holz, Kohle, Erdöl, Erdgas u.a. produzieren bei ihrer Nutzung Abgase mit Schadstoffen und sie vergiften damit unsere Atemluft, die Atmosphäre. Sie verschlechtern das Klima und beeinträchtigen die Natur. Zudem werden sie eines Tages aufgebraucht sein und niemand weiss, wie es dann weitergehen soll.
[0008] Es ist deshalb sehr wichtig und von unermesslicher Bedeutung, neue Wege zu finden die es ermöglichen, nie versiegende Kräfte der Natur ohne die schädlichen Nebenwirkungen, weltweit zu erschliessen und nutzbar zu machen.
[0009] Eine solche Kraft die immer und überall gratis vorhanden ist und die niemals abgenutzt werden kann, ist die Gravitation/Massenanziehungsoder Schwerkraft. Sie ist unverbrauchbar und auf der ganzen Welt uneingeschränkt vorhanden, so lange es die Erde gibt.
[0010] Es ist aber bis heute noch niemandem gelungen diese Gratiskraft auszuwerten und nutzbar zu machen.
[0011] Die vorliegende Erfindung ist deshalb der Weg, diese ewig und uneingeschränkt existierende und unverbrauchbare Gratis-Naturkraft nutzbar zu machen, ohne dass dabei klimaverändernde Schadstoffe oder Abfall entstehen die das menschliche Dasein bedrohen.
[0012] Die Schwerkraft oder die Schwere ist die Kraft die alles und alle Körper in Richtung Erdmittelpunkt zieht. Sie ist wahrnehmbar durch das "Gewicht" eines Materials oder eines Stoffes. Wir kennen feste, flüssige und gasförmige Stoffe.
[0013] Zufolge der unterschiedlichen Schwere der verschiedenen Stoffe steigt z.B. in einer Flüssigkeit jeder leichtere Stoff als die Flüssigkeit in der er sich befindet, an die Oberfläche und schwimmt.
[0014] Da Gase und Dämpfe leichter sind als Flüssigkeiten, sind in einem Gefäss oder Flasche alle Flüssigkeiten unten am Boden und z.B. die Luft als Gas darüber.
[0015] Wenn wir Luft oder Dampf mit Druck an den Boden eines mit Wasser gefüllten Zylindergefässes hineinpumpen, dann steigt sie sofort in Luft- oder Dampfblasen an die Oberfläche und tritt aus der Flüssigkeit aus.
[0016] Dieser Vorgang spielt sich deutlich sichtbar ab, wenn wir in einer Pfanne Wasser kochen. Durch die Hitze am Boden bilden sich Dampfblasen die leichter sind als das Wasser und die deshalb sofort aufsteigen und an der Oberfläche aus dem Wasser austreten, was wir als sprudelndes Kochen sehen können. Um diesen Effekt zu erzeugen brauchen wir aber viel Wärmeenergie um das Wasser vorerst zum Kochen zu bringen.
[0017] Um am Boden eines mit Wasser gefüllten Zylindergefäss ein Gas oder Luft hinein zu blasen und aufsteigen zu lassen, brauchen wir eine Druckpumpe die wiederum mit Fremdenergie angetrieben werden muss. Je höher die Wassersäule d.h. je grösser der Wasserdruck ist, um so mehr Energie wird benötigt.
[0018] Für eine Flüssigkeit wie das Wasser H2O gibt es aber noch eine weitere, bis heute ungenutzte Möglichkeit, um Gasblasen vom Boden eines Zylindergefäss aufsteigen zu lassen.
[0019] Wenn wir am Boden eines mit Wasser gefüllten Zylinders ein elektrische: Kabel durchziehen, können wir, unabhängig vom Wasserdruck, beliebig viel elektrischen Strom durchfliessen lassen. Als Beispiele kennen wir die vielen im Meer, von Kontinent zu Kontinent, verlegten Kabel.
[0020] Unabhängig von der Höhe eines mit Wasser gefüllten Zylinders, d.h., unbeachtet des vorhandenen Wasserdrucks, können wir somit in Form vor Gleichstrom am Boden eines Zylindergefässes "Ionen" einschleusen.
[0021] Wenn wir das elektrische Kabel am Boden des mit Wasser gefüllten Zylindergefässes unterbrechen, passiert gar nichts und die Ionen bleiben am Ende des unterbrochenen Kabels stecken. Sobald wir mit Hilfe von z.B, Kalilauge oder Anderem, das Wasser leitend machen, wird aus dem Wasser ein Elektrolyt. Die getrennten Kabelenden werden zu Elektroden. Bei Gleichstrom formiert sich eine Kathode und eine Anode und die Ioner beginnen im leitend gemachten Wasser, bei jedem Wasserdruck automatisch eine Wanderung. Sogenannte Kationen wandern zur Kathode und die Anioner wandern zur Anode. Es findet ein Ionenaustausch statt, mit dem Effekt, dass das Wasser dabei in 2 Teile reinen Wasserstoff und 1 Teil reiner Sauerstoff aufgespalten wird. Getrennt voneinander steigen die beider Gase in getrennten Zylindern als Gasblasen auf.
[0022] Zur grosstechnischen Bereitstellung der gewünschten Mengen an Gasblasen gibt es heute schon spezielle elektrolytische Verfahren und Geräte, die sowohl in verfahrenstechnischer als auch in qualitativer Hinsicht eine Sonderstellung einnehmen.
[0023] Da die Schwerkraft überall vorhanden ist, steigen die vorerwähnten erzeugten Wasserstoff- und Sauerstoffgasblasen am Äquator, am Nord- und Südpol, auf jedem Berg, in der Wüste, auf Schiffen im Meer, etc. auf, d.h. die vorliegende Erfindung ist an jedem Ort auf dieser Welt ausnutzbar. Der erforderliche Rohstoff Wasser liegt in fast unbegrenzter Menge vor. In nur einem einzigen Verfahrensschritt werden vom Elektrolyseur, der hinsichtlich Aufbau, Betrieb und Unterhalt vergleichsweise geringe Anforderungen stellt, als Gase getrennt voneinander, hochreiner Wasserstoff und reiner Sauerstoff abgegeben.
[0024] Es sind heute bereits die verschiedenen Typen von Elektrolyseanlagen bekannt und auf dem Markt erhältlich. Der einfachste Elektrolyseur arbeitet unter normalem atmosphärischem Luftdruck mit Trinkwasser, das durch Zusatz von Natron- oder Kalilauge elektrisch leitfähig gemacht wird. Zum Betrieb eines solchen einfachen Elektrolyseurs braucht es Gleichstrom z.B. aus einer Batterie. Die Zersetzungsspannung liegt bei 1,88-2,27 Volt und zur Erzeugung von 1 Nm<3> Wasserstoff und 0,5 Nm<3> Sauerstoff werden um 4,7 KWh verbraucht.
[0025] Die Stromausbeute bzw. der Stromwirkungsgrad fast aller konventionellen Elektrolyseure liegt oberhalb 98%, d.h. wenn wir durch die erfindungsgemässe Verfahrenstechnik und Einrichtung, die nur 2% Verlustprozente zurück gewinnen können, dann liefert uns die Ausnützung der Schwerkraft überall auf der Welt "Gratisenergie" so viel wir wollen.
[0026] Im Vergleich zum atmosphärischen Elektrolyseur gibt es auch Druckverfahren, mit einem Betriebsdruck von ca. 30 bar, wobei der Primärenergieverbrauch nochmals um ca. 20% geringer ist. Bei gleicher Zellenspannung kann bei der Druckelektrolyse der Prozess mit erhöhter Stromdichte und mit verbesserter Leistungskapazität durchgeführt werden.
[0027] Auf Grund all dieser erprobten und bewährten Erkenntnisse und den bereits existierenden Elektrolyseuren liegt der Sinn und Zweck der vorliegenden Erfindung darin, verfahrenstechnisch eine Gesamteinrichtung zu schaffen die in der Lage ist, die Schweredifferenz der drei Stoffe, das flüssige Wasser, die Gasblasen des erzeugten Wasserstoffs und die Gasblasen des erzeugten Sauerstoffs auszunützen, um die 2% (Verlustprozente) der aufgewendeten Primärenergie zu kompensieren und dazu noch einen gratis Energieüberschuss zu erzeugen. Die reinen Gase Wasserstoff und Sauerstoff werden nach ihrem Austritt an der Oberfläche der Flüssigkeit Wasser gesammelt und können als höchstwertige Energiequellen ausgenützt werden. Bekannt sind vor allem die Stromerzeugung über Brennstoffzellen, Gasantrieb für Motoren und viele andere Verwendungszwecke, vor allem für den gratis Wasserstoff.
[0028] Wasserstoff ist die Energie der Zukunft und sie wird in Kürze mehr und mehr alle Schadstoff erzeugenden anderen Energiequellen ersetzen.
Die verfahrenstechnische Gerätekombination:
[0029] Ein herkömmlicher Elektrolyseur (1) liefert an einem Ausgang, reinen Wasserstoff (2) und am andern Ausgang reinen Sauerstoff (3) in Gasform.
[0030] Diese Gase werden am Boden in zwei separaten, mit Wasser gefüllten und aufrecht stehenden Zylindern (4 + 5), getrennt eingeblasen. Weil die Gase viel leichter sind als das Wasser im Zylinder, steigen sie in Form von Gasblasen sofort auf, bis zur Wasseroberfläche (10) wo sie austreten. Die durch die Schweredifferenz zufolge der Schwerkraft sich entwickelnde Auftriebsenergie ist beträchtlich gross. Sie kommt durch die Aufstiegsgeschwindigkeit der einzelnen Blasen deutlich erkennbar zum Ausdruck. Die ganze Kraft ist aber verpufft, sobald die Blase an der Wasseroberfläche austritt.
[0031] Der Sinn der erfindungsgemässen Einrichtung besteht darin, die Auftriebskräfte der einzeln aufsteigenden Blasen zusammen zu führen und gesamthaft nutzbar zu machen. Die einzeln aufsteigenden Gasblasen werden in einer nach unten offenen Schale (9) aufgefangen und gesammelt. Die nach oben drückenden Einzelblasen übertragen dadurch ihre ganzen Auftriebskräfte gesammelt auf die Fangschale (9), die dadurch mit summiertem Auftrieb nach oben bewegt wird.
[0032] Dieser ganze Vorgang muss sich im Wasser abspielen, d.h. unter der Wasseroberfläche, weil die Schwerdedifferenz nur im Wasser wirksam ist. So lange sich also eine Gasblase oder eine Fangschale (9), gefüllt mit einzelnen Blasen, im Wasser befindet und nach oben aufsteigen will, so lange kann ihre Auftriebskraft ausgenützt werden. Um die Nutzung dieser Auftriebsenergie erfindungsgemäss zu optimieren, werden in den Zylindern (4 + 5) innerhalb der gleichen Wassersäule, übereinander eine grössere Anzahl von Fangschalen (9) angeordnet, damit keine einzige Blase verloren geht.
[0033] Die einzelnen Fangschalen werden im rechten Winkel, nach unten offen, fest z.B. auf einem endlosen Zahnriemen (8) montiert. Der mit Fangschalen bestückte Zahnriemen wird über zwei, auf einem geraden Trägerrahmen (6) montierten Umlenkronen (7), die eine am oberen, die andere am unteren Ende des Trägerrahmens (6), gespannt. Das gesamte Trägergestell mit dem Zahnriemen und den darauf montierten Fangschalen wird nun in jede Wassersäule (4 + 5) eines, eingetaucht. Die untere Umlenkrolle (7) in der Nähe des Bodens, muss einen Bodenabstand haben, damit die Fangschalen (9) vorbei schwenken können. Die Umlenkrolle am oberen Ende der Wassersäule muss vom oberen Verschluss der Wassersäule ebenfalls einen Abstand haben, dass die Fangschalen auch dort vorbei schwenken können.
Dadurch wird erfindungsgemäss sichergestellt, dass die nach unten offenen Fangschalen auf der einen Seite des Zahnriemens, alle am Boden der Wassersäule eingeleiteten Gasblasen (2 + 3) auffangen und nach oben gedrückt werden. Die Summe aller Auftriebskräfte der Fangschalen überträgt sich dank des Zahnriemens auf die Umlenkrollen, von wo sie als Drehmoment nutzbar abgenommen werden kann. Am oberen Ende, d.h. durch die obere Umlenkrolle werden die bis hierher nach unten offenen Fangschalen umgedreht, das gefangene Gas kann entweichen und die Fangschalen tauchen nun mit der Öffnung nach oben und dadurch mit Wasser aufgefüllt, den Rückweg zum Boden der Wassersäule an. Am Boden der Wassersäule, d.h. durch die untere Umlenkrolle werden die Fangschalen wieder umgedreht und die Öffnung zeigt wieder nach unten.
Damit können sie erneut mit Gasblasen aufgefüllt werden und den Aufstieg zur Wasseroberfläche mit entsprechender Arbeitsleistung beginnen. Je länger ein solcher, mit Fangschalen bestückter Zahnriemen gemacht werden kann, d.h. je höher eine Wassersäule ist, um so grösser ist die Anzahl der nach oben drückenden Blasen in den Fangschalen und die Drehkraft an den Umlenkrollen.
[0034] Um einen Nutzeffekt zu erreichen braucht es eine Wassersäule von mindestens 25 - 30 Meter. Da eine so hohe, schmale Wassersäule praktisch unmöglich ist, dürfte dies wohl auch der Grund dafür sein, dass die Schwerkraft bis heute nicht ausgenützt werden konnte. Durch die in Versuchen und Tests gefundene verfahrenstechnische Lösung ist es nun aber doch möglich geworden, dass der Effekt einer unbegrenzten Höhe einer Wassersäule in jeder wünschenswerten Bauhöhe realisiert werden kann. Somit kann die Schwerkraft mit der vorliegenden Verfahrenstechnik, überall, auch in kleinsten Räumen ausgenützt werden.
[0035] Um z.B. in einem Keller von 2,5 Meter Bauhöhe eine erfindungsgemässe Anlage aufstellen zu können, d.h. um in diesem Raum den Effekt einer 20-30 Meter hohen Wassersäule zu erzeugen, ist es notwendig, 2 Kolonnen (4+5), d.h. eine für Wasserstoff (2) und eine für Sauerstoff (3), à je 10-15 einzelne 2 Meter hohe Wassersäulen neben einander aufzustellen. Alle Säulen müssen ausgerüstet sein mit dem entsprechenden Einbau des oben beschriebenen erfindungsgemässen Fangschalenelementes mit Umlenk-rollen. Die Achsen der nebeneinander stehenden Wassersäulen werden fest miteinander verbunden um am Ende der Kolonne, die Summe aller einzelnen Auftriebselemente, addiert, als Drehkraft, abnehmen zu können. Die Umlenkrollen (7) sind mit einem Freilauf auf der Achse in der Weise montiert, dass sie nur in Arbeitsrichtung treiben, aber nicht bremsen können.
Jede einzelne, gefüllte Wassersäule ist oben und unten wasserdicht verschlossen. Nur wenn sie erfindungsgemäss in Serie zusammengeschlossen werden, addieren sich der Wasser- und der Gasdruck rückwärts von der letzten zur ersten Wassersäule und die Drehmomente der Umlenkrollen addieren sich vorwärts, von der ersten zur letzten Wassersäule. So entsteht der Effekt einer 20-30 Meter hohen einzigen Wassersäule.
[0036] Bei der ersten Säule jeder Kolonne wird am Boden, direkt unter der mit der Öffnung der nach unten gedrehten, untersten Fangschale der ersten Kolonne, der vom vorgeschalteten Elektrolyseur erzeugte Wasserstoff (2) und bei der zweiten Kolonne, der erzeugte Sauerstoff (3) eingeblasen. Durch den, dank der Schwerkraft erzeugten Auftrieb werden nun die auf dem Zahnriemen (8) befestigten, gasgefüllten Fangschalen (9) nach oben gedrückt und übertragen ihre Kraft auf die obere Umlenkrolle (7).
[0037] Bei der oberen Umlenkrolle (7) kippt die Fangschale, lässt das Gas entweichen und füllt sich mit Wasser zum abwärts tauchen.
[0038] Erfindungsgemäss wird nun das frei gegebene Gas am obersten Ende der ersten Wassersäule jeder Kolonne in einem kleinen Gasraum (10) gesammelt, durch ein Rohr oder Schlauch abgeleitet und am Boden der zweiten Kolonnensäule wieder eingeblasen.
[0039] Da in unserem Beispiel mit 15 Wassersäulen pro Kolonne, das Gas beim Einblasen in die 2. Säule der Kolonne wiederum eine 2 Meter hohe Wassersäule vor sich hat, addieren sich der Wasser- und der Gasdruck der 2. Säule zur Ersten, wie wenn es sich um eine einzige Säule mit doppelter Höhe handeln würde. Dieser Vorgang wird wiederholt bis zur letzten Säule 15 der Kolonne. Damit erreichen wir die Ausnutzung einer Gesamthöhe einer Wassersäule von 30 Meter. Bei 15 in Serie geschalteten Säulen ä 2 Meter Höhe, ergibt sich somit der Effekt einer insgesamt 30 Meter hohen einzigen Wassersäule und damit ein Druck beim Einlass an der ersten Basis von 3 Bar, der sich durch Verminderung des Ohmschen Widerstandes beim Jonenaustausch an den Elektroden des Elektrolyseurs, positiv auswirkt.
[0040] Die Achsen der oberen Umlenkrollen aller Säulen werden zusammengekoppelt, damit an der Achse der letzen Säule das Gesamtdrehmoment nutzbar zur Verfügung steht.
[0041] Von der letzten Wassersäule jeder Kolonne, d.h. von der Wasserstoffkolonne (4) und der Sauerstoffkolonne (5) wird nun das Gas, das über 30 Meter mechanisch auswertbare Auftriebsarbeit geleistet hat, aufgefangen und in einen Gasbehälter zur weiteren Nutzung abgeleitet.
[0042] Vom Gasbehälter wird ein Teil vom Wasserstoff und Sauerstoff über Brennstoffzellen geleitet um Strom für den Rest der Primärenergie, der noch nicht durch die mechanische Arbeit abgedeckt ist, zu erzeugen. Der Überschuss, insbesondere der Gratis-Wasserstoff kann beliebig verwendet werden.
[0043] Einer der wichtigsten Vorteile der erfindungsgemässen Anlage liegt vor allem darin, dass zum Betrieb des ganzen Systems, die aufzuwendende Primärenergie immer die gleiche bleibt, ob die Schwerkraft über 2 Meter oder um das 150 fache über 300 Meter ausgenützt wird. Zwischen 0 und 300 Meter Höhe einer Wassersäule gibt es einen Punkt, ab dem die rein mechnisch genutzte Auftriebsenergie, quasi als Motor, ausreicht, die gesamte Primäranergie zum ununterbrochenen Dauerbetrieb der Anlage zu erzeugen. Die dabei gleichzeitig erzeugten riesigen Mengen an Wasserstoff sind dann frei verfügbar für andere Zwecke. Eine kleinere oder grössere Menge an überschüssigem reinem Gratis-Wasserstoff und Gratis-Sauerstoff ist in jedem Falle garantiert und überschussmässig anpassbar.
[0044] Die Menge des Gratis-Wasserstoffs und des Gratis-Sauerstoffs kann durch den einfachen Anschluss weiterer Wassersäulen jederzeit, auch nachträglich, jedem gewünschten Bedarf angepasst werden. Auch eine anfänglich kleinere Anlage mit nur wenigen Wassersäulen pro Kolonne, kann jederzeit durch Anschluss zusätzlicher Säulen unbegrenzt vergrössert werden. Dabei vermindert sich sogar die Initiativ-Energie, d.h. der Primärstrom wird kleiner und der Energieüberschuss, d.h. der gratis Wasserstoff, vergrössert sich.
All living things in this world are happy and satisfied with what nature brings them.
Only humans are the only individual to whom nature is insufficient and who therefore consumes more energy than nature gives.
Everybody wants to be mobile. He has invented motorcycles, cars, railways, ships, airplanes and other means of transport, all of which are energy consumers thanks to their power units. But they unfortunately produce pollutants that worsen the global climate more and more.
In addition, people want to have a comfortable home and he has created various heating systems, ventilation, air conditioning, machinery and many other things are also all major energy consumers and pollutants.
Also in the diet, humans want to stand out above the rest of living things. The natural products such as fruits, vegetables, meat and other foods he wants to cooked, roasted, baked, chilled or otherwise prepared so it tastes better.
In order to satisfy all these boundless demands and needs, man exploits nature in a manner unknowing that he is destroying the whole world, his own habitat, and ultimately himself.
The current energy sources of nature such as wood, coal, petroleum, natural gas and others. When they are used, they produce exhaust gases with pollutants and thus poison our breathing air and the atmosphere. They worsen the climate and affect nature. In addition, they will one day be used up and nobody knows how to continue.
It is therefore very important and of immeasurable importance to find new ways that make it possible to unlock the never-ending forces of nature without the harmful side effects, worldwide and harness.
Such a force, which is always available everywhere and free of charge and which can never be worn out, is gravitation / gravitational attraction or gravitational force. It is unconsumable and fully available throughout the world as long as the earth exists.
However, until today nobody has managed to evaluate and use this free force.
The present invention is therefore the way to make use of this eternal and fully existing and unconsumed free natural force without causing climate-changing pollutants or waste that threaten human existence.
Gravity or gravity is the force that pulls everything and all bodies towards the center of the earth. It is perceptible by the "weight" of a material or substance. We know solid, liquid and gaseous substances.
Due to the different severity of the different substances, e.g. in a liquid any lighter substance than the liquid in which it is located, to the surface and floats.
Since gases and vapors are lighter than liquids, all liquids in the bottom of a vessel or bottle are e.g. the air as gas over it.
When we pump air or steam with pressure to the bottom of a water-filled cylinder vessel, it immediately rises in air or vapor bubbles to the surface and exits the liquid.
This process is clearly visible when we boil water in a pan. The heat at the bottom creates vapor bubbles that are lighter than the water and therefore rise immediately and exit the surface of the water, which we can see as bubbly boiling. To create this effect, we need a lot of heat energy to bring the water to boil for the time being.
In order to blow a gas or air into the bottom of a cylinder vessel filled with water and to rise, we need a pressure pump which in turn must be driven with external energy. The higher the water column i. the higher the water pressure, the more energy is needed.
For a liquid such as water H2O but there is another, until today unused opportunity to rise gas bubbles from the bottom of a cylinder vessel.
If we pull an electrical cable at the bottom of a cylinder filled with water, we can, regardless of the water pressure, flow through any amount of electrical current. As examples, we know the many cables laid in the sea, from continent to continent.
Regardless of the height of a cylinder filled with water, that is, regardless of the existing water pressure, we can thus introduce "ions" in the form of direct current at the bottom of a cylinder vessel.
If we break the electrical cable at the bottom of the water-filled cylinder vessel, nothing happens and the ions remain stuck at the end of the broken cable. As soon as we make the water conductive with the help of, for example, potassium hydroxide or others, the water becomes an electrolyte. The separated cable ends become electrodes. With DC, a cathode and an anode are formed, and the ioners begin to migrate in the conductive water, automatically at each water pressure. So-called cations migrate to the cathode and the Anioner migrate to the anode. There is an ion exchange, with the effect that the water is thereby split into 2 parts of pure hydrogen and 1 part of pure oxygen. Separately, the two gases in separate cylinders rise as gas bubbles.
For large-scale provision of the desired amounts of gas bubbles, there are already special electrolytic processes and devices that occupy a special position both in terms of process engineering and in terms of quality.
Since gravity is present everywhere, the aforementioned generated hydrogen and oxygen gas bubbles rise at the equator, at the north and south poles, on every mountain, in the desert, on ships in the sea, etc., i. the present invention is exploitable anywhere in the world. The required raw material water is available in almost unlimited quantities. In only a single process step, the electrolyser, which makes relatively few demands in terms of construction, operation and maintenance, as gases separated from each other, high purity hydrogen and pure oxygen delivered.
There are already today the various types of electrolysis systems known and available on the market. The simplest electrolyser operates under normal atmospheric pressure with drinking water, which is rendered electrically conductive by the addition of caustic soda or caustic soda. To operate such a simple electrolyzer, it requires direct current, e.g. from a battery. The decomposition voltage is 1.88-2.27 volts and the generation of 1 Nm <3> of hydrogen and 0.5 Nm <3> of oxygen consumes 4.7 KWh.
The current efficiency or efficiency of almost all conventional electrolysers is above 98%, i. E. If we can gain back only 2% loss percentages by the process technology and device according to the invention, then the utilization of gravity anywhere in the world provides "free energy" as much as we want.
Compared to the atmospheric electrolyzer, there are also printing process, with an operating pressure of about 30 bar, the primary energy consumption is again lower by about 20%. At the same cell voltage can be carried out in the process of electrolysis of the process with increased current density and with improved power capacity.
Based on all these proven and proven knowledge and the existing electrolyzers, the purpose of the present invention is to provide procedurally an overall device which is capable of the gravity difference of the three substances, the liquid water, the gas bubbles of the exploited hydrogen and the gas bubbles of the generated oxygen to compensate for the 2% (loss percent) of the spent primary energy and also to generate a free energy surplus. The pure gases hydrogen and oxygen are collected after their emergence on the surface of the liquid water and can be used as most significant sources of energy. Above all, power generation via fuel cells, gas engines for engines and many other uses are known, especially for the free hydrogen.
Hydrogen is the energy of the future and will soon replace more and more of all other pollutant-producing energy sources.
The procedural device combination:
A conventional electrolyzer (1) provides at one output, pure hydrogen (2) and at the other output pure oxygen (3) in gaseous form.
These gases are blown on the ground in two separate, filled with water and upright cylinders (4 + 5), separated. Because the gases are much lighter than the water in the cylinder, they rise in the form of gas bubbles immediately, up to the water surface (10) where they emerge. The buoyancy energy evolving due to the gravitational difference of gravity is considerably large. It is clearly recognizable by the rate of ascent of the individual bubbles. All the power is lost as soon as the bubble comes out of the water surface.
The purpose of the device according to the invention is to guide the buoyancy forces of the individually rising bubbles together and make them usable overall. The individually rising gas bubbles are collected in a downwardly open shell (9) and collected. The upwardly pressing individual bubbles thereby transferred their entire buoyancy forces collected on the collecting pan (9), which is thereby moved with cumulative buoyancy upwards.
This whole process must take place in the water, i. below the water surface, because the difference in gravity is only effective in the water. So long as a gas bubble or a collecting tray (9), filled with individual bubbles, is in the water and wants to rise upwards, so long can their buoyancy force be utilized. In order to optimize the use of this buoyancy energy according to the invention, in the cylinders (4 + 5) within the same water column, a larger number of trays (9) are arranged one above the other so that no single bubble is lost.
The individual catch trays are at a right angle, open at the bottom, fixed e.g. mounted on an endless toothed belt (8). The toothed belt equipped with collecting shells is tensioned by two deflecting crowns (7) mounted on a straight support frame (6), one at the top, the other at the lower end of the support frame (6). The entire support frame with the toothed belt and the catching shells mounted on it is now immersed in each water column (4 + 5) of one. The lower pulley (7) in the vicinity of the ground must have a ground clearance so that the catching shells (9) can pivot past. The pulley at the upper end of the water column must also be at a distance from the top seal of the water column, so that the trapping shells can also swing past there.
This ensures according to the invention that the downwardly open traps on one side of the toothed belt, catch all introduced at the bottom of the water column gas bubbles (2 + 3) and pushed upwards. Thanks to the toothed belt, the sum of all buoyancy forces of the catching trays is transferred to the deflection rollers, from where they can be used as torque. At the upper end, i. through the upper pulley up to here down open catch trays are reversed, the captured gas can escape and the trays now dive with the opening up and filled with water, the way back to the bottom of the water column. At the bottom of the water column, i. through the lower pulley the catch trays are reversed again and the opening points down again.
So they can be refilled with gas bubbles and begin the climb to the water surface with appropriate work performance. The longer such a toothed belt equipped with catch pans can be made, i. the higher a water column is, the greater is the number of upwardly pressing bubbles in the traps and the rotational force on the pulleys.
To achieve a benefit, it needs a water column of at least 25 - 30 meters. Since such a high, narrow water column is virtually impossible, this may well be the reason that gravity could not be exploited until today. However, it has now been made possible by the procedural solution found in tests and tests that the effect of an unlimited height of a water column can be realized in any desirable height. Thus, the gravity can be exploited with the present process technology, everywhere, even in the smallest rooms.
For example, be able to set up a system according to the invention in a cellar of 2.5 meters height, i. In order to produce in this room the effect of a 20-30 meter high water column, it is necessary to use 2 columns (4 + 5), i. one for hydrogen (2) and one for oxygen (3), à 10-15 single 2 meter high water columns next to each other. All columns must be equipped with the appropriate installation of the inventive catcher element described above with deflection rollers. The axes of the adjacent water columns are firmly connected to one another at the end of the column, the sum of all individual buoyancy elements, added, as a turning force to decrease. The pulleys (7) are mounted with a freewheel on the axle in such a way that they only drive in the working direction, but can not brake.
Every single, filled water column is sealed watertight at the top and bottom. Only when they are connected according to the invention in series, add the water and gas pressure backwards from the last to the first water column and the torques of the pulleys add up, from the first to the last water column. This creates the effect of a single 20-30 meter high water column.
In the first column of each column is at the bottom, directly below the bottom of the first column with the opening of the down-turned, the first column, the hydrogen produced by the upstream electrolyzer (2) and the second column, the generated oxygen (3 ). Thanks to the buoyancy generated by gravity, the gas-filled catching shells (9) fastened on the toothed belt (8) are now pushed upwards and transmit their force to the upper deflection roller (7).
In the upper deflection roller (7) tilts the catch pan, lets the gas escape and fills with water to dive down.
According to the invention, the released gas is then collected at the uppermost end of the first column of water of each column in a small gas space (10), discharged through a pipe or hose and blown again at the bottom of the second column column.
Since in our example with 15 columns of water per column, the gas in turn has a 2 meter high water column before blowing into the 2nd column of the column, the water and gas pressure of the 2nd column add up to the first, as if it were a single column of double height. This process is repeated until the last column 15 of the column. Thus we reach the utilization of a total height of a water column of 30 meters. With 15 columns connected in series at a height of 2 meters, this results in the effect of a total of 30 meters high single water column and thus a pressure at the inlet of the first base of 3 bar, which is reduced by reducing the ohmic resistance during ion exchange at the electrodes of the Electrolysers, has a positive effect.
The axes of the upper pulleys of all columns are coupled together so that the total torque is available available on the axis of the last column.
From the last column of water of each column, i. From the hydrogen column (4) and the oxygen column (5), the gas which has performed over 30 meters of mechanically evaluable buoyancy is now collected and discharged into a gas container for further use.
From the gas container, a portion of the hydrogen and oxygen is passed through fuel cells to generate power for the remainder of the primary energy that is not yet covered by the mechanical work. The surplus, especially the free hydrogen can be used arbitrarily.
One of the most important advantages of the system according to the invention lies above all in the fact that in order to operate the entire system, the primary energy to be expended always remains the same, whether gravity is utilized over 2 meters or 150 times over 300 meters. Between 0 and 300 meters in height of a water column, there is a point, from which the purely mechanical used buoyancy energy, quasi as a motor, sufficient to produce the entire primary energy for uninterrupted continuous operation of the system. The simultaneously generated huge amounts of hydrogen are then freely available for other purposes. A smaller or larger amount of excess pure free hydrogen and free oxygen is guaranteed in each case and excessively customizable.
The amount of free hydrogen and free oxygen can be adjusted at any time, even subsequently, any desired needs by simply connecting additional water columns. Even an initially smaller plant with only a few water columns per column can be increased indefinitely at any time by connecting additional columns. At the same time, the energy of the initiator, i. E. the primary current becomes smaller and the energy surplus, i. the free hydrogen increases.