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"Knallgas-Maschine zur Gewinnung nutzbarer Energie aus einem Wasserstoff-Kreislauf".
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Beschreibung zu den beiden anliegenden Zeichnungen.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Explosions-Maschine, die gleichzeitig
ein Explosionsmotor und eine Dampfmaschine ist.
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Das Haputzielist eine bessere Ausbeute aus den normalen Brennstoffen
wie Kohle, Koks, Erdöl, Torf oder Erdgas usw. zu gewinnen, weben allgemeiner Verwendbarkeit
als Antriebs-Maschina sowohl zur Elektrizitätserzeugung wie auch fifr Fahrzeuge,
insbesondere für Schiffe, soll eine spezielle Energie-@uelle für ein Gefrier-Seewasser
Entsalzungsverfahren geschaffen werden Bei ei dem vorgeschlagenen Gefrier-Seewasser-Entsalzungsverfahren
nach den Patentanmeldungen 2 1517 429.5 P 15 17536.7 P 15 17537.8 p 1517 538.9 P
15 17539.0 P 15 51068.6 1 1642 469.9 P 17 67951.5 P 15 51069.7 P 1642 467.2 2 16
42473.0 P 16 01856.7 P 1751 037.1 ist cie r;e irnung von Süßwasser bei Anwendung
normaler und bekannter Antriebsmaschinen und Brennstoffe schon mit dem verhältnismäßig
günstigen Energie-Aufwand von ca. 15 kWh je m/3 Süßwasser möglich. Dies haben mehrere
Fachleute unabhängig voneinander ausgerechnet. Zum Beispiel ist dieses Ergebnis
auch in dem Artikel über das Verfahren in der Fachzeitschrift "wasser luft und betrieb"
Nr. 1.1967 Seite 50; erwähnt.
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Inzwischen wurde nun noch der neue Vorschlag ger'cht, nach @atent
P 17 17 67 951.5, bei der Erzeugung des Schnees im Direktkontakt
mit
flüssiger Luft, wobei die Schneekanonen in einer Schneemacherhalle in einen Regen
von flüssiger Luft hineinschießen, die fldssige Luft erst in bekannter eise in Sauerstoff
und Stickstoff zu trennen. Man kann nämlich die -%chneekanonen auch mit einem Rreisstrom
aus reinem Druck-Stickstoffgas betreiben anstelle von Druckluft. Dadurch ist es
möglich, daß die Schneekanonen in der Schneewacherhalle in einen Stickstoffwind
von ca - 194°C ebenfalls nur mit Stickstoff hineinschießen. Auf diese Weise wird
der gewonnene reine Stickstoff nicht wieder verdorhen, und man kann aus der Schneemscherhalle
den auf ca OOC Temperatur wieder hochgefahrenen Stickstoff als reinen Stickstoff
aus der Schneemacherhalle abziehen.
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Die 20% abgetrennten flüssiger Sauerstoff können über Wärmeaustauscherflächen
insbesondere die Wände der Schneemacherhalle kühlen. Nach der Verdampfung des Sauerstoffs
kann man dann ebenfalls am Ende des Schneemacherprozesses reines Sauerstoffgas bei
ca 0°C Temperatur aus der Schneemacherhalle abziehen.
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Durch diesen Vorschlag ist eine weitere bedeutende Senkung der laufenden
Energie-Kosten von 15 kWh per m/3 Sü@wasser möglich.
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Es wird nämlich auf diesem Wege genau so viel und noch besser Schnee
erzeugt, aber am Ende des Prozesses 80% reises Stickstoffgas und 20% reines Sauerstoffgas
als "Rückstand" gewonn Hierdurch wird die Ensrgiebilanz und die Rentabilitätsbilanz
entscheidend verbessert.
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Wie bekannt bedingt ein Stickstoffverdampfer, oder Trennapparat für
die flüssige Luft, nur einen zusätzlichen Apparateaufwand, also nur einmalige Kosten,
aber keine ins Gewicht fallende neue Energie-Kosten für die Trennung der flüssigen
Luft, also keine neuen laufenden Kosten, und dies ist viel wichtiger.
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ltierzu verweise ich auch E. Hausbrand: "Die Wirkungsweise der Rektifizier-
und Destillierapparate" 1921 Seite 135. Hausbrand sagt hier wörtlich: "Die Trehnung
des Sauerstoffs und des Stickstoffs bei 194°C geschieht kostenlos, Kosten erzeugt
nur die Verflüssigung der Luft." Natttrlich treten noch ein geringer Aufwand für
Pumpenarbeit dabei auf, aber das ist unerheblich.
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In der vorgeschlagenen Knallgasmaschine soll nun noch eine besenders
günstige Verwendung und Verwertung des laufend als Rückstand anfallenden reinen
Sauerstoffs erreicht werden. Auf dies ein Wege wird es möglich sein, den Energie-Kosten-Faktor
von ca 15 klih per m/3 Süßwasser weiter zu senken. Der zurückgetiunnbare Sauerstoff
kann nämlich entweder zusammen mit Wasserstoff als reine. Knallgas verbrannt werden
oder besser noch als Zumischung zu einem Knallgas aus 2 Teilen Wasserstoff und 5
eilen Luft verwertet werden. Der Sticketoffanteil des Knallgases wird dadurch gesenkt
und es werden höhere Temneraturen und Drücke erreicht.
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Auch der laufend anfallende Stickstoff ist vielseitig verwendbar,
wodurch das Sitßwasser billiger wird. Notfalls schließt man dem Süßwasserwerk irgend
eine Fabrikation an, die Stickstoff zur Voraussetzung hat, z.B. Düngemittel, die
man dann billige fabrizieren kann als die heutigen Fabrikaiften.
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an das Seewasser in großen Mengen auf dem Gefrierwege mit einem noch
vertretbaren Apparatesufwand nur entsalzen kann, wenn man mit gewaltigen Kompressoren,
wie sie vorgeschlagen wurden, ei sehr tiefen Temperaturen trennt, empfiehlt sich
der forgeschlagene Weg.
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Da die vorgeschlagene Knallgasmaschine noch grundsätzlich neue Woge
geLt und mit wenig Kohlenverbrauch viel leisten kann, ist durch das Zusammenwirken
aller dieser Faktoren das Ziel rreicilbar, auch große Städte wie Hamburg und mew
York mit einwandfreiem Süßwasser aus Seewasser zu versorgen. Für diese genannten
Städte sind bekanntlich die Wassersorgen bereits sehr gro@, und nur wenn man mit
einem apparativ kleiner Werk wenigstens eine Viertelmillion m/3 Süßwasser täglich
nachen kann, wird ein Verfahren für diese Städte interessant, Steppen und Wüsten
brauchen ferner zu ihrer Kultivierung nicht nur kleine S@ßwasserwerke mit großer
Leistung, sondern auch ein Süßwasser, bei dem der m/3 unter DM o, 10 herstellbar
ist.
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Schon vor ca, 80 Jahren wurde von Cheiingenieur j. (uaglio nach-Sewiesen,
daß man aus derselben Menge Kohlen ca 50% mehr Nutzenergie gewinnen kann, wenn man
erst aus Wasserdampf und Kohlen sogenanntes Wassergas erzeugt und das gewonnene
Gas zu
Nutzzwecken verbrennt. Ich'verweise dabei auf sein Buch:
J. Quaglio "Wassergas " 1880, Seite 12.
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Wassergas iet eine Mischung von ca 50% freiem Wasserstoff H, oa 30%
Kohlenmonoxyd Co, 10* Methan CH4, und ca 104 nicht brennbare Reste, Man kann vermuten,
daß sich die Ausnutzung der Kohle nochmals bedeutend steigern läßt, wenn man mehr
die chemischen Fähigkeiten der vergasten Kohle, oder auch der Kohlen-Wasserstoffe1
verwertet. Gemeint ist damit die an sich bekannte Fähigkeit von gasförmigem Kchlenstoff
den Wasserdampf in freiem Wasseratoff zu trennen, wobei sich der Sauerstoff mit
dem Kohle stoff verbindet.
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Es wird deshalb eine Knallgasmaschine vorgeschlagen, bei der der Kohlenverbrauch
mehr eine chemische Teilfunktion laufend ausführt, nämlich die Trennung des Wasserdampfes,
während der eigentliche Energie-Lieferant ein Wasserstoffkreislauf ist.
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Bei der Explosion und Verbrennung von Knallgas, auch bei einigem Stickstoffanteil,
werden nämlich ca 3000°C Temne-ratur neben einem hohen gewinnbaren Explosionsdruck
freigesetzt. Es gibt heute billige Werkstoffe wie Pyroceram, ein Keramikglas, nit
denen man die Innentile von Reaktionsräumen und Brennkammern auskleiden kann, um
mit solchen Temperaturen laufend zu arbeiten. Diese neuen Keramikstoffe sind für
Raketenspitzen und -teil entwickelt worden und auch als Kochgeschirre in Jedem besseren
Warenhaus zu haben. Dieee Materialien halten Je nach Herstellung 2000 bis 3500 0C
aus und können von diesen Temperaturen durch Eintauchen in kalt es wasser auch plötzlich
auf 0° herabfallen und behalten dabei noch ihre mechanische Festigkeit.
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Da der Wasserdampf in an sich bekannter Weise in Gegenwart von glühendem
Eisen bei ca 750 0C mit Kohlenstoff getrennt werden kann, wobei bei der Vereinigung
des zuerst in das Eisen gegangenen Sauerstoffs mit dem Kohlenstoff eine sehr günstige
Verbrennung eintritt, wobei das glühende Eisen aufgeheizt werden kann, kann man
einen Kreislauf zwischen ca 3000°C und ca 750°C betreiben,
Der bei
der Knallgasexplosion sofort eintretende Explosions-Druck ist nutzbare Energie,
die auch gewonnen werden kann.
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Außerdem wird eine große Wärme-Menge freigesetzt. Druck und Warme
können zwar zum Teil ineinander übergehen, sind aber doch zwei verschiedene Dinge.
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teine technische Lösung einer solchen Kraftmaschine wird im folgenden
vorgeschlagen.
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Bei einer klassischen Dampfmaschine ist Ja erst der erzeugte Dampf-Druck
gegenUber dem Atmosphärendruck die nutzbare Energie, die einen Kolben oder ein Turbinenrad
bewegt, während der große Kohlen-Verbrauch bei der Verdampfung des flüssigen Wassers
verbraucht wird. Die Auflösung der flüssigen Wasserbindung braucht viel mehr Energie
als die Auflösung der Dampf-Bindung erfordern würde, weil Wasserdampf schon den
Charakter eines Gases hat.
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In diesem Zusammenhang kann man auf eine Autorität verweisen.
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Zum Beispiel Holleman-Wiberg: "Anorganische Chemie" Auflage 26/27,
1951 Seite 34. Dort gibt der Verfasser an, daß man mit ca 10-12 kWh Strom an Aufwand
arbeiten muß, Um aus flüssigem wasser über Elektrolyse einen m/3 reines Sauerstoffgas
zu erhalten. Man kann aber, -nach Angabe des gleichen Verfassers auf ders lben Seite,
denselben m/3 Sauerstoff auch schon mit G,5-1,5 kWh Strom erhalten, wenn man von
Luft ausgeht, -also einem Gas, und die Luft über ihre Verflüssigung trennt.
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Man kann also auf deutsch gesagt sich für das gleiche Ziel totarbeiten
oder nach einigem Nachdenken mit einem Bruchteil an Arbeitsaufwand dasselbe erreichen.
In unserem spezicllen Falle muß. ,van also versuchen, von Gasen auszugehen und Hiese
im Kreise zu fahren und das flüssige Wasser umgehen.
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Man kann ganz allgemein davon ausgehen, daß fie inneren Bindungekräfte
bei Elementen und Stoffen in ihrem gasförmigen und flüssigen und festen Zustand
in dieser Rickltung ständig ansteigen, und umgekehrt der Energie-Aufwand stetig
kleiner wird, um ein Element oder einen Stoff in seinem festen oder
flüssigen
oder gasförmigen Zustand weiter aufzulösen oder zu einer Reaktion zu bringen. In
diesem Zusammenhang kann man auch daran denken, daß Ja alle Verbrennungsvorgänge
oder Ex-Explosionen überhaupt erst im gasftsrmigen Zustand der Elemente oder Stoffe
beginnen.
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Nur die Geschwindigkeit und der noch notwendige Aufwand zur Vergasung
eines Elementes oder Stoffes ist sehr verschieden.
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hierauf dürften die Verbrennungsvorgänge und ihr Ubergang in Explosionen
beruhen.
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Da bei der vorgeschlagenen Knallgasmaschine der Wasserdampf, der schon
ein Gas ist, zwischen den Temperaturen der Knallgasexplosion und der Temperatur
der Dampftrennung im Kreis gefahren werden soll, also zwischen ca 3000°C und ca
750°C, müssen die Verhältnisse hier sehr günstig werden. Mit anderen Worten, man
muß mit erheblich weniger Kohlenverbrauch als bei der klassischen Dampfmaschine
den Dampf laufend wieder trennen können, dabei aber auf einen viel höheren nutzbaren
Druck kommen.
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Man kann zwar den hohen Explosionsdruck der Knallgasexplosion nur
noch nach dem Raketenprinzip nutzen und nicht mehr über Kolben oder Turbinenräder,
aber das ist Ja technisch ausführbar.
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Natürlich muß man eine Anfangsmenge sowohl Wasserstoff wie Dampf als
Startmenge beim Anfahren in die Maschine reingeben.
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Danach braucht man aber nur noch den laufenden Kohlenverbrauch für
die laufende Dampftrennung aufzuwenden. Da das Knallgas zu Wasserdampf verbrennt,
genügen geringe Mengen von verdampftem Kühlwasser in dem geschlossenen Reaktionsraum,
um den Dampfkreislauf und den Wasserstoffkreislauf konstant aufrecht zu erhalten.
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Der ert der Kohle muß sich auf diesemWege bedeutend erhöhen lassen.
Die Wertsteigerung der herkömmlichen Brennstoffe kann auch auf diesem Wege so groß
sein, daß sich die kleinen und armen Staaten, besonders Deutschland, nicht mehr
so dringlich mit den Gefahren und Kosten von Atom-Reaktoren für friedliche Atomenergie-Gewinnung
zu beschäftigen brauchen. Es steht Ja längst fest, daß sich diese kleinen Staaten
die Spaltstoffe
für Atomreaktoren gar nicht für denselben Preis
selbst herstellen könnten, der ihnen zur Zeit von den USA angerechnet wird.
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Bei der vorgeschlagenen Inallgasiasohine i.t auch eine besondere Verquickung
oder Verschmelzung mit einem Gefrier-Seewasser-Entsalzungsverfahren möglich, wobei
beide Verfahren große Vorteile gewinnen können.
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Die vorgeschlagene Knallgasmaschine, die sich wie vorgeschlagen wird
zu einer als Raketenturbine bezeichneten Kraftmaschine weiterentwickeln läßt, kann
einen allgemeinen technischen Fortschritt auf vielen Gebieten der Technik erbringen.
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Speziell das vorgeschlagene Gefrier-Seewasser-Entsalzungsverfahren
wird durch diese Antriebsmaschine wirtschaftlich möglich gemacht. Zur Erklärung
der vorgeschlagenen Knallgasmaachine ist es nützlich, Uber die Begriffe Energie
und Verbrennung erneut genauer nachzudenken. Man kann diese Begriffe sehr kospliziert
beschreiben, man kann aber auch mit einfachen Faktoren denken, wie sir praktisch
angewendet werden. Man kann zum Beispiel folgendes feststellen.
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Eine technisch verwertbare Verbrennung tritt ein, wenn der Luftsauerstoff
mit einem der untereinander verwandten Stoffe wie Holz, Kohle, Erdöl, Erdgas usw0,
also den Kohle-Wasserstoffen, nach Entzündung zusammen reagiert oder brennt. Hierbei
ist die Tatsache von Bedeutung, daß die Reaktion oder Verbrennung ca 100000 Temperatur
abstrahlen kann, also viel Wärme abgeben oder verlieren kann, und trotzdem von selbst
weiterbrennt, solange diese be oien Stoffe der Brennetelle zugeführt werden. Diese
Stoffe können also ihre inneren Bindungskräfte nach einer einmaligen Entzündung
dabei fortschreitend selbst auflösen, und die abgestrahlte Wärme kann der Mensch
nutzen. Die Nachfüllung einer Brennotolle mit dem Luftsauerstoff, in Zukunft der
Plus-Faktor genannt, wäre kein Problem, davon gibt es noch rund um die Erdkugel
eine praktisch unerschöpfliche Menge und ist umsonst zu haben. Nur bei den tohlen
und Kohlenwasserstoffen, in Zukunft der Minus-Faktor genannt, wird die Nachfüllung
zum Problem, weil diese Minusfaktoren einen Seltenheitswert haben.
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Die Minus-Faktoren, also die Kohlen, öl usw., kosten deshalb Geld,
weil.sie selten sind und immer einen"Besitzer" haben, meist mehrere. Der Plus-Faktor,
also der Sauerstoff aus der Luft, kostet kein Geld, weil er häufig und allgegenwärtig
ist, eine Steuer für Mundaufmachen oder mit einem Motor Sauerstoff Ansaugen, ist
noch nicht erfunden worden, kommt aber wahrscheinlich auch noch.
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Wie häufig der Plus-Faktor Sauerstoff ist, kann man daran erkennen,
daß der Sauerstoff 49,4,' der gesamten äußeren Erdkruste bis 16 km Tiefe ausmacht,
das Meer-Wasser und die Luft mit einberechnet. Dagegen beträgt der Anteil der Minus-Faktoren,
Wasserstoff und Kohlenstoff zuaatmengerechnet, nur ca 0,97%, also weniger als 1%.
Der Kohlenstoff allein ist nochmal zehnmal so selten wie der Wasserstoff, mit 0,087%
in dem gleichen Raum. Wasserstoff und Kohlenatofi sind also schon von Natur aus
wirklich seltene und kostbare Stoffe. Das hängt vermutlioh mit ihrer entwicklungsgeschichtlichen
Stellung auf der Erde zusammen. Die schon geförderten Kohlenhalden im Ruhrgebiet
und die noch unter der Erde liegende Kohle, sind deshalb ein riesiger Schatz, man
muß die Kohle nur beseer verwerten. Die Deutschen ahnen gar nicht, wie reich sie
werden können, wenn sie ihre Kohlen besser nutzen würden.
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Da der Wasserstoff auch allein als Minus-Faktor mit dem Plus-Faktor
Sauerstoff reagiert, also brennt und Energie lieiert, und bei der kritischen Mischung
von zwei Teilen Wasserstoff auf einen Teil Sauerstoff, bzw. auf fünf Teile Luft,auch
sogar wunderbar explodiert, und erfreulicherweise der Wasserstoff in dem vorhandenen
Süßwasser und in den Weltmeeren noch herrenlos und in unerschöpfhoher Menge und
umsonst rund um die Erde überall zu haben ist, liegt in dieser Richtung eine mögliche
Lösung des Energie-Problems überhaupt. Genauer gesagt, man muß sich den Minus-Faktor
Wasserstoff zuerst aus dem Süßwasser und langsam auch aus dem Meerwasser holen.
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Solche statistischen Erkenntnisse kann man sich heute gans billig
aus dem Duden-Lexikon Band 1, Ausgabe 1961, Seite 358 aus der Tabelle "Chemieche
Elemente" herauslesen.
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Da die Knallgas-Explosion um so höhere Temperaturen und Drücke liefert
Je kleiner der Stickstoffanteil wird, kann man bei dem
Zusammenarbeiten
des vorgeschlagenen $Gefrier-Seewasser-Entsalzungsverfahren mit der Knallgasmaschine,
die laufend als "Rückstand" anfallenden ca 20% reines Sauerstoffgas als Zumischung
zu dem Luftsauerstoff mit großem Gewinn verbrennen. Dies ergibt eine echte weitere
Energie-Rückgewinnung und erhöhte Reversi@ilität für das Verfahren Man nuß also
eine Verbrennungsmaschine anstreben, die ruhig viel Plus-Faktor, also Sauerstoff,
verbrauchen kann, aber nur wenig Minus-Faktoren verbraucht, also Wasserstoff und
Kohlenstoff. Dies Kunststück ist mit der vorgeschlagenen Knallgasmaschine auch erreichbar,
indem der Wasserstoff einige Zeitlang im Kreis gefahren wird, während der Sauerstoff
nach Jedem Explosions-Takt zu Asche wird und über Katalysatoren ausgestoßen wird.
Warum man den Wasser stoff nach seiner erneuten Abtrennung aus dem Wasserdampf immer
wieder mit neuem Sauerstoff zur Explosion bringen kann, braucht man schließlich
nicht su ergründen, fest steht nur die Erfahrung, daß der Wasserstoff das tut und
das genügt. Ob der Wasserstoff bei angenommen nach 100 mal Kreislauf irgendwie altern
sollte, ist theoretisch nicht zu erwarten, er kann sich auch noch aufwerten dabei.
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Der geringe Wasserstoff-Verlust bei dem Kreislauf durch die Undichtigkeit
der Maschine und bei der Trennung des Wasserdampfes, kann durch geringe Mengen Kühlwasser
ausgeglichen werden, die bei jedem Explosionstakt in dem Reaktionsraum verdampfen.
Die Maschine wird nur mit Wasser von innen gekühlt, damit alles Kühlwasser verdampft,
und ohne Kühlung würde die Reaktionskammer bei den freiwerdenden ca 3000°C in kurzer
Zeit verschmoren. Wahrscheinlich wird bei diesem Verfahren in der Reaktionskammer
aber mehr Wasser verdampft, als man zur Dampftrennung braucht, und der überschüssige
Dampf wird in normaler Weise irgendwie genutzt und in einem Kondensator wieder niedergeschlagen.
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Für den Katalysator zur Dampftrennung muß laufend pro Explosionstritt
der Maschine eine gleichbleibende Menge Kohlenstoff verbrannt werden.
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Man kann zwar Wasserdampf auf sogenanntem direktem Wege, in den Wassergaserzeugern,
mit Kohlen bei ca 12000C trennen und erhält
dabei 50% reinen Wasserstoff.
Für die vorgeschlagene Knallgas-Maschine empfiehlt sich aber der indirekte Weg.über
glühendes Eisen. Ein Eisenkatalysator trennt den Wasserdampf schon bei ca 750°C,
wobei aller Sauerstoff aus dem Wasserdampf in das Eisen geht und aller Wasserstoff
aus dem Wasserdampf frei wird. Da die Knallgasmaschine auch wie ein Benzin- oder
Dieselmotor durch Druckknopf-Starter anfahrbar sein soll, empfiehlt sich folgender
Weg.
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Einen Eisenkatalysator für Dampftrennung kann man über eine elektrische
Starterbatterie in wenigen Sekunden auf 7500 Temperatur bringen. Wenn ferner die
Maschine in Reservedruckflaschen immer eine Mindestmenge sowohl Wasserstoffgas wie
Druckluft und gasförmigen Kohlenstoff aus einem automatischen Wassergaserzeuger
in Reserve hat, springt der Motor sofort an und läuft. Die Reservefüllung der Gasflaschen
kann groß genug gehalten werden, daß nach Anfahren des Motors der automatische Wassergaserzeuger
einige Minuten Zeit hat, um auf Temperatur zu kommen und zu arbeiten beginnt. Beim
Abschalten der Maschine kann eine Automatik umgekehrt den Wassergaserzeuger noch
so lange weiterlaufen lassen, daß sich die Reeervegasilaschen für einen neuen Start
ausreichend füllen.
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Der in das Eisen gegangen Sauerstoff wird in an sich bekannter Weise
durch überleiten von Wassergas, vornehmlich aber nur mit Kohlenmonoxyd-und Methangas,
die man aus dem Wassergas abtrennen kann, zusammen verbrannt, wobei der Eisenkatalysator
aufgeheizt und regeneriert wird und danach wieder neuen Sauerstoff aufnehmen kann.
Um einen ununterbrochen arbeitenden Motor zu ermUglichen, wird vorschlagsgemäß solch
eine Dampftrennungsstrecke min destens doppelt oder mehrfach angewendet. Man kann
dann die eine Strecke zur Dampftrennung fahren, während die andere Strecke regeneriert
wird.
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Hierbei trennt der Kohlenverbrauch nur ein Gasen Wasserdampf, was
weniger Energie kostet als flüssiges Wasser zu verdampfen.
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Die Luftverunreinigung durch Abgase von Benzin- u. Dieselmotoren ist
auch Anlass,sich wieder mit "Dampf-Maschinen" zu beschäftigen,z.B.in den USA für
Automobile.Die Knallgas -Maschine löst dies Ziel aueh. Die Regenerierung des Katalysators
ist eine "äussere Verbrennung',die einen ungiftigen Auspuff von nur Kohlendioxyd
und Wasserdampf haben kann
Zur Begründung dieser Theorie kann man
auch über den Energiebegriff erneut mal genauer nachdenken.
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Praktisch brauchbare Energie ist für den Menschen immer nur ein irgendwie
geartetes Gefälle. Angefangen von dem Gewichtsgefälle des strömenden Wassers, das
von höher gelegenan Punkten zum Meeresniveau hinstrebt, in Wirklichkeit zum Erdmittelpunkt
hinstrebt, und dessen Motor die Sonne ist, über das Wärme-Gefälle zu irgendeinem
Druck-Gefälle und schließlich zum elektrischen Spannungagefülle, liegt immer ein
Gefälle vor. Nur durch die Ausnutzung solch eines Gefälles, indem der Mensch in
solch ein Gefälle einen Widerstand einschaltet, kann solch ein Gefälle Arbeit leisten.
hierbei gibt ea auch eine Wert-Skala. Ein Druck-Gefälle oder Bewegungs-Energie iet
mehr wert als ein Wärme-Gefälle. Am wertvollsten ist das elektrische Spannungs-Gefälle,
dieses ist auch am seltensten in der Natur vorzufinden oder künstlich zu erstellen
ausgenommen auf der Sonne3 Da die vorgeschlagene Knallgasmaschine im Gegensatz zu
der klassischen Dampfmaschine und auch dem Dieselmotor nur Gase im Kreis fiJlrt
und bei Jeder Explosion sofort ein großes Druckgefälle ausgelöst wird, muß sich
eine sehr günstige und leichte Antriebamaschine ergeben. Die klassische Dampfmaschine
muß immer erneut das flüssige Wasser auflösen,und der Dieselmotor muß immer erst
bei der Kompression viel Energie verbrauchen, um das flüssige 01 zu verdampfen,
bevor das öl explodieren und verbrennen kann.
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sie technische Ausführung solch einer Knallgasmaschine und ihre Erweiterung
zu einer Raketenturbine ist auf folgendem Wege durchaus lösbar.
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Beschreibung zu Figur I - Vill In Figur I ist das Prinzip einer Brennkammer
6 in einem Querschnitt A-B von der Seite gesehen gezeichnet. In Figur II ist der
Kreislauf der Elemente und des Wassers in einer Prinzip-Zeichnung dargestellt.
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Dic Brennkammer 6 wird durch Ventil-Klappen 12 in kleiner Explosionsräume
13 und einen größeren gemeinsamen Reaktioneraum 14 geteilt. Die eine Ventilklappe
12 ist zur besseren Anschauurig in offener Stellung gezeichnet, die andere Ventilklappe
12' ist in geschlossener Stellung gezeichnet, obwohl beide Ventilklappen
beim
Betrieb natürlich immer gleichzeitig auf.oder geschlossen sind. Über die Acheen
11 der Ventilklappen 12 können diese Ventilklappen außerhalb der Brennkammer 6 und
damit außerhalb hoher Temperaturen gelagert werden und von Federn in ihren Enastellungen
gehalten werden und auch von Steuerorganen gesteuert werden. Diese Ventil-Klappen
12arbeiten ähnlich wie die Flatter-Ventile der V 1, der deutschen fliegenden Bombe
im zweiten Weltkriege, nur umgekehrt, was viel günstiger ist, Also bei ansteigenden
Eiplosions-Drücken im Explosions-Zentrum 15 und in den Explosionsräumen 13 gehen
die Ventilklappen 12 und nach Abfallen einer Explosion gehen die Ventilklappen 12
wieder zu, bei der V 1 war es umgekehrt. Wenn die Ventil-Klappen 12 nach Abfallen
einer Explosion wieder geschlossen sind, kann man durch Offnen eines Ventils in
den Explosionsräumen 13 den in ihnen befindlichen Restdampf ablassen und durch Hineindrücken
von Kühlwasser 9 die Temperatur in den Explosionsräumen 13 soweit herabsetzen, also
schätzungsweise unter.2000C Temperatur mindestens, so daß man die Explosionsräume
13 über das Ventil 5 mit neuem Sauerstoff beziehungsweise Luft plus Sauerstoffgemisch
7 wieder füllen kann. ffber ein Ventil 5'' wird dann neuer Wasserstoff 3 in den
Explosionsraum 13 hineingedrückt, bis die kritische Mischung von Knallgas erreicht
ist. Hiernach wird durch eine Funkenstrecke 10 wie bei einem Benzinmotor die Knallgasladung
gezündet und zur Explosion gebracht.
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Jede neu eintretende Knallgas-Explosion soll vorschlagsgeiäß einen
Restdeipf 1, insbesondere einen nassen Dampf, aus der vorhergegangenen Explosion
in dem gemeinsamen Explosionsraum 14 schon durch das Ansteigen von Druck in dem
Explosionsraum 14 anheben und aufwerten. Da Wasserdampf schon den Charakter eines
Gases hat, müßte man auf diesem Wege den Explosionsdruck zum Teil in Wärme umwandeln
können, da der Wasserdampf nach seiner Kompression seine Wärme nicht so schnell
wieder verliert im Gegensatz zu der Explosionsdruckwelle, die schnell wieder in
sich zusammenfällt. Während dieses Vorganges bleiben die Ventile 19, 19' und 26
geschlossen. Im Anfangsstadium der Knallgasexplosionen soll also der Reaktionsraum
14 geschlossen
sein, damit der volle Explosions-Schock zur Aufwertung
eines unterwertigen Dampfes genutzt werden kann. Im geeigneten Zeitpunkt, entweder
gleichzeitig mit der Explosion oder etwas spater, wird Kühlwasser 9 in den Reaktionaraum
14 hineingedrückt, so daß die langsamer verlaufende weitere Verbrennung des Knallgases
dieses Kühlwasser verdampft. Nach Erreichung eines geeigneten Druckes und einer
Temperatur von oa 1000°C, oder darunter, bei dem entstehenden Dampfgemisch in dem
Reaktionsraum 14 wird das Ventil 26 geöffnet und über die Leitung 14' ein Teil des
entstandenen Dampfes zu beliebiger Nutzung abgelassen.
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Die Höhe des.Explosionsdruckes in der Brennkammer 6 kann man so hoch
treiben, wie es die Festigkeit des Materials erlaubt.
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Drücke von angenommen 100 bis 200 Atü im Augenblick des Explosions-Schock
kann man heute auch bei größeren Durohmessern der Brennkammer 6 sehr wohl ausführen.
Bei solchen Drücken muß sich eine Vorlage von nassem Dampf aus der vorhergegangenen
Explosion schon durch die Explasions-Druckwelle aufwerten lassen. Die neu freiwerdende
Wärme von oa 50000C muß ferner eine Menge Kühlwasser 9 verdampfen können.
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An der Brennkammer 6 ist eine doppelte Trennungs-und Reinigung strecke
für den Wasserdampf angeschlossen. Jede der beiden Trennungs-und Reinigungsstrecken
besteht aus einem Einlaßventil 19, einem Eisenkstalyeator 2t und einem Trenngitter
18. Der Eisenkatalyaator 21 kann durch die Ventile 20 und 23 gegenüber dem Trenngitter
18 abgeschlossen werden, so daß über die Leitung 24 von Zeit zu Zelt ein kohlenstoffhaltiges
Gas über den glühenden Eisenkatalysator 21 übergeleitet werden kann, wodurch der
Satalysator regeneriert wird, d.h. dabei wird der Sauerstoff aus dem Eisen wieder
herausgezogen und verbrennt mit dem Kohlenstoff, wobei auch der Eisenkatalyeator
wieder aufgeheizt wird.
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Vor dem Trenngitter 18 ist ein Sammelraum 22 für den Stickstoff vorgesehen.
Durch die drei Ventile 23 kann dieser Sammelraum 22 von Zeit zu Zeit so geschaltet
werden, daß entweder der noch stickstoffhaltige Wasserstoff über das Trenngitter
18 weiterfließen kann oder reiner Stickstoff aus den Sammelraum 22 abgezogen werden
kann. Der hinter dem Trenngitter 18 anfallende
reine Wasserstoff
3 wird im Kreislauf der Brennkammer 6 für neue Knallgasexplosionen wieder zugeführt.
Diese Trennungs-und Reinigungsstrecke zur Trennung des Wasserdampfes wird vorschlagsgemäß
mindestens doppelt angewendet. Die Brennkammer 6 kai&n also tinunterbrochen
laufen. Wenn die Reinigungsstrecke 21, 18 durch unterbrochenes öffnen des Ventiles
19 zur Trennung von Wasserdampf gefahren wird, kann gleichzeitig die @arallele Reinigungsstrecke
21, 18' bei geschlossenem Ventil 19' zur Regenerierung des Eisenkatalysators 21'
und zum Ablassen von Stickstoff aus den Sammelraum 22' gefahren werden.
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Den Stickstoff, der sich vor den Trenngittern 18 und 18' ansammelt,kann
man auch in kurzen Stoßen ablassen in den Pausen, in denen beide Ventile 19 und
19' geschlossen sind.
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Für die Trennunge-und Reinigungsstrecken 21 und 18, und 211 18t, wird
der Brennkammer 6 nur soviel Dampf bei ca 8000 Temperatur entnommen, wie man zur
Aufrechterhaltung des Wasser stoffkreislaufes 3 braucht. Da das in die Brennkammer
reingegebene Knallgas selbst zu Wasserdampf verbrennt, iiuß sich aus dem zuzüglich
verdampften Kühlwasser 9 nach Jeder Explosion ein Dampfüberschuß ergeben, auch wenn
man nur soviel Kühlung in die Kammer reingibt, daß der Kreislauf oberhalb von ca.
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800°C bleibt. Der Knallgas-Dampf-Kreislauf soll also zwischen ca 3000°C
und ca 800°C gefahren werden können.
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Eine automatische Steuerung für die Ventilklappen 12 kann man sowohl
von der Temperatur wie von dem Druck in dem Explosionsraum 14 steuern lassen. Die
Brennkammer 6 wird am besten ohne Schwankungen oder Lastwechsel gefahren. Man läßt
also die Brennkammer bei einer einmaligen Einstellung nur um ganz gerin ge Schwankungen
hin und herpendeln, dann wird die Maschine einfach und als Explosioflsmaschine betriebssicher.
Bei Enallgas sind wahrscheinlich nicht so große Schwankungen oder Stöße wie beim
Diesel-Motor zu befürchten. Man kann die Gasladung wahrscheinlich genauer dosieren
als das Rohöl bei einem Dieselmotor. Bei einem solchen konstanten Lauf der Brennkammer
6 kann man dann die Steuerung der Ventilklappen 12 und auch der Ventile 26, 19,
19', vorn@hmlich durch den Druck in der Brennzimmer
6 steuern,
da Druckregler schneller und billiger arbeiten als Temperaturregler.
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Um eine möglichst schnelle Folge der Explosionen ausftihren zu können,
kann man allerlei Wege beechreiten. Einmal kann man eine größere Anzahl Brennkammern
gleichzeitig anwenden und zu unterschiedlichen Zeiten zünden. Um eine schnelle Abkühlung
der Innenteile der Brennkammer 6 zu erreichen, kann man die Brennkammer nach Jedem
Explosionstakt mit kaltem Wasser durchspülen und dabei dieses Wasser vorwärmen,
um es während einer Explosion als Kühlwasser 9 in die Brennkammer zu pumpen. Das
schon erwihnte Keramik-Glas, Pyroceram, als Innenauskleidung der Brennkammer 6 und
ihrer Teile hält einen schnellen Temperaturwechsel aus, auch wenn man zwischen ca.
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30000 und 1000 Celsius schnell hin- und herpendelt. Wenn nach einer
Explosion z.B. die Dampferzeugung unter ca. 4000 a abfällt, drückt man kaltes Kühlwasser
9 in die Brennkammer, sodaß nur etwas kochendes Wasser und ein nasser Restdampf
in der Brennkammer übrig bleibt. Wenn sich nach einer Explosion ferner die Ventilklappen
12 wieder geschlossen haben, drückt man durch die Explosionsräume 13 solange kaltes
Wasser, bis die Temperatur in den Wandteilen der Explosionsräume 13 mindestens unter
ca. 2000C gesunken ist. Hiernach kann man die Explosionsräume 13 mit neuem Knallgas
laden. Die Zündtemperatur des Knallgases liegt bei ca. 6000C.
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Bei steigenden Explosionsdrücken muß man die Ventilklappen 12 wahrscheinllch
in einem ichrängen Winkel gegenüber der ankommenden Explosionsdruckwelle anordnen,
z.B. einem Winkel vom 45° oder noch steiler, dann können die Ventilklappen 12 nicht
weggesprengt werden. Man kann die Explosionsgase auch nach dem Aufklappen der Ventilklappen
12 zum Teil hinter die Rückseite der Ventilklappen 12 leiten, so daß die Ventilklappen
12 abgefedert werden und nicht gegen die Wand 17 der Brennkammer 6 anschlagen können.
Über die hohlen Achsen der Ventilklappen 12 kann man die Ventilklappen 12 auch noch
von innen kühlen.
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Die Leistung der Trenngitter 18 zur Abtrennung des Wasserstoff vom
Stickstoff ist heute bereite sehr hoch. Diese Gitter sind aus eine. gesinterten
Stahlpulver hergestellt und mit einer Palladium oder Platin oder Bor-Palladium-Legierung
Membran
versehen und sind bei den bisherigen Ausführungen mit Temperaturen
bis 5400C und Drücken bis 100 at betrieben worden.
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Die Leistung an Wasserstoffdurchlaß steigt schnell mit der Temperatur
und dem Druck. Eine Gitter-Platte von ca. 30x30 cm leistet z.B. bei ca.7at und 3000C
ca. 1ï,5 cbm Wasserstoff Je Minute mit noch ca. 98% Reinheit.
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Der stickstoff in dem Sammelraum 22 zwischen dem Katalysator 21 und
dem Trenngitter 18,hat eine hohe Temperatur und diese Wärme kann zum Wiederaufschmelzen
von Schnee im Direktkontakt großtenteils zurückgewonnen werden, wenn man die Brennkammer
gleichzeitig mit einem Seewasser-Entsalzungsverfahren zusammen betreibt. Das Wasser
nimmt keine ins Gewicht fallenden 1: engen Stickstoff N2 auf, so daß das Trinkwasser
dabei nicht verschlechtert wird. Der Stickstoff, der mit dem Dampf aus der Brennkammer
6 mitgeht, über irgend eine Nutzung, und sich erst im Kondensator wieder von dem
Wasser trennt, kann seine Wärme auch zum Wiederaufschmelzen von Schnee abgeben.
Es wurde mal vorgeschlagen, Abdampf, insbesondere von der Elektrizitätserzeugung,
im Direktkontakt um Schnee schmelzen zu verwerten.
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Die Einlaßventile 5" für den Wasserstoff 3 und das Einlaßventil 5
für die Luft 7 bzw. den Sauerstoff 7, haben rohrartige Vertiefungen 8 innerhalb
der Brennkammer 6. Außerdem sind die Ventile 5 und 5" sternförmig angeordnet. Auf
diesem Wege kann man die hohen Temperaturen der Explosionen von den Ven tilen fernhalten,
und auch Druck-Kühlwasser 9 in diese rohrartigen Vertiefungen 8 einführen.
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Im allgemeinen wird so eine Maschine oder Brennkammer 6 während des
Betriebes nicht umgedreht oder auf den Kopf gestellt, so daß man die rohrartigen
Vertiefungen 8 auch so anordnen kann, daß ihre Öffnungen nach oben zehen und nach
dem Durchtritt der Gase 3 und 7 eine Füllung der rohrartigen Vertiefungen 8 mit
Wasser sich gleich anschließen kann. Bei Eintritt einer Explosion sind dann die
rohrartigen Vertiefungen 8 bis zu ihrem oben Rand mit Wasser gefüllt, so daß ein
hoher Temperaturstoß in das Innere der Ventile garnicht hingelangen kann.
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Die Trennung des Wasserdampfes 1 kann auch ohne den Katalysator 21
erfolgen, indem noch andere brennbare und explosionsfähige Stoffe gleichzeitig oder
kurz hintereinander mit dem Knallgas 3, 7 in der Brennkammer 6 zur Reaktion gebracht
werden, z.B.
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Rohnatrium 4 über ein Ventil 5'.
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Bei dem vorgeschlagenen Seewasser-Entsalzungsverfahren, bei dem bereits
eine Restsole mit 18% Salz anfällt, wäre es lohnend, diese Sole zu festem Salz aufzuarbeiten.
Die Trennung des Salzes kann heute bereits durch die Gewinnung und den Verkauf des
Chlors bezahlt werden, da die chemische Großindustrie z.Zt.
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eine größere Nachfrage nach Chlor hat, als produziert wird.
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Unter diesen Umständen kann man dann das Rohnatrium als Explosivstoff
verbrauchen. Wenn man z.B. hierbei das Natrium dreimal zur Explosion bringt und
nach Jeder Explosion reinigt, würde ungefähr aus dem Rohnatrium ca. 90% Soda entstehen
und nur ca. 10% Reinnatrium. Ein solcher Weg ist bei Gmelin in dem Buch Natrium
angegeben.
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Bei einer solchen Verwendung des Rchnatriums, dessen Herstellungskosten
durch das Chlor bereits bezahlt ist, könnte man sowohl das Seewasser-Entsalzungsverfahren
wie auch diese Knallgas- maschine günstiger betreiben.
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In der Brennkammer 6 würde bei einer gleichzeitigen Explosion oder
Verbrennung von Natrium 4 der Sauerstoff aus dem Wasser dampf sich mit dem Natrium
zu Natriumoxyd verbinden und es müßte eigentlich bei genügenden Mengen von Natrium
eine Explosion möglich sein, nach der in der Brennkammer 6 nur noch Natriumoxyd
und reiner Wasserstoff vorhanden sind. Das Natriumoxyd-Gas müßte man über dieselben
Trenngltter 18 von dem Wasserstoff trennen können.
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Da alle Sprengstoffe sich erfahrungegemäß gegenseitig zu steigern
pflegen, ist es nicht abwegig zu vermuten, daß bei der Doppelexplosion ron Knallgas
und Natrium in der Brennkgmmer 6 sich eine gesteigerte @ergiefreisetzung erreichen
ließe. Das Natrium kann man z.B. in tiefkaltem Zustand su Pulver mahlen, und mie
einem Druckluftstoß als Treibmittel kurz vor der Explo-oder kurz danach sion zu
dem Knallgas zumischen, Bei solchen Doppelexplosionen können sich auch schon instabil
Zwischenstoffe bilden, die sofort wieder zerfallen, wie geringe Mengen schwerer
Wasserstoff
oder Helium2 und ähnliche Stoffe.
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Wenn bei solchen Doppelexplosionen größere Energiefreisetzungen eintreten
sollten, kann dadurch bedeutend mehr Kühlwasser 9 in der Brennkammer 6 zur Verdampfung
kommen und dadurch nutzbare Energie gewonnen werden.
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Die Brennkammer nach Figur 1 ist hauptsächlich ein Dampferzeuger.
Den Nutzdampf kann man beliebig verwenden. Man kann aber auch allen entstehenden
Wasserdampf aus der Brennkammer 6 mit entsprechendem Aufwand an Kohlenstoff für
den Katalysator 21 zu Wasserstoff trennen, und erhält so laufendeinen Überschuß
an Wasserstoff. Der Wasserstoff könnte zu beliebigen Zwecken verwertet werden.
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Besonders günstig ist noch eine dritte Möglichkeit. man kann beim
Zusammenarbeiten von mehreren Brennkammern, 6, also mindestens von zwei Brennkammern6,
in einer Brennkammer 6 nur Dampf erzeugen und gibt allen Dampf in einen Wassergaserzeuger.
Das Wassergas aus diesem Wassergaserzeuger könnte man über Trenngitter 18 trennen.
Das abgetrennte Kohlenmonoxyd CO und Methan CH4 aus dem Wassergas kann man in der
zweiten Brennkammer 6 gleichzeitig mit dem Knallgas zur Explosion und Verbrennung
bringen, oder danach so daß in der zweien Brennkammer 6 nach der Explosion teils
reiner Wasserstoff und teils Kohlendioxyd CO2 übrig bleibt. Hierbei müßte sich insgesamt
laufend ein Wasserstoff~ überschuß ergeben. Diesen Wasserstoff könnte man beliebig
verwerten, oder man kann mit ihm auch eine oder mehrere,dritte Brennkammer 6 mit
Wasserstoff versorgen, und große Mengen Dampf erzeugen, zu beliebiger Verwertung,
und dieser Dampf wird nach seiner Nutzung in einem Kondensator niedergeschlagen.
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Auch eine gleichzeitige Explosion von Knallgas und Kohlenmonp oxyd
und Methan in der Brennkammer 6 müßte zu einer größeren Ausnutzung oder gesteigerten
Verbrennung dieser Stoffe führen.
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Man könnte sogar an eine Zumischung von Kohlenstaub denken, aber das
Arbeiten mit Gaeen ist immer sauberer und es können sich weniger Rückstände bilden
in der Brennkammer 6.
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Der Katalysator 21 zur Aufnahme des Sauerstoffs aus dem Wasserdampf
und zur Abtrennung des Wasserstoffes 3 ist auch noch auf anderen Wegen möglich und
sehr entwicklungefähig.
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Es wird auch vorgeschlagen, den anfallenden Stickstoff aus dem Sammelraum
22, und bei gleichzeitiger Anwendung eines Seewasser-Entsalzungsverfahrens auch
den aus der Trennung der verflüssigten Luft laufend anfallenden Stickstoff, zu einem
reaktionsfähigen Stickstoff anzuheben, was unter Aufwendung von elektrischem Strom
ja bekannt und möglich ist. mit solch einem reaktionsfähigen Stickstoff könnte der
Katalysator 21 auch regeneriert werden, also der Sauerstoff zu Stickstoffoxyd gebunden
und ausgestoßen werden. Hierzu könnte ein kleiner Atomreaktor, der nicht so gefährlich
ist und nicht mehr soviel wiegt, vielleicht als Energiequelle geeignet sein.
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Im kleinen Umfang ist es wohl schon möglich Atomenergie direkt in
Elektrizität umzuwandeln, und mit einem so erzeug ten elektrischen Strom könnte
man vielleicht über den anfallenden stickstoff den Katalysator 21 laufend regenerieren
und damit praktisch den ganzen Kreialauf der Knallgasmaschine aufrechterhalten und
antreiben.
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Eine Verbrennung von Kohle oder Öl oder Erdgas zur Regen rierung des
Katalysators 21 ist aber erst mal der einfachste Weg und sofort ausführbar. Man
könnte auch kohlenstoffhaltiges Gas in Stahl-Druck-Flaschen zur Regenerierung des
Katalysators 21 anwenden. Durch solche auswechselbaren Gasflaschen könnte man über
die Knallgasmaschine auch kleinere Fahrzeuge, z.B.
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ein IJampf-Auto oder einen Dampf-Traktor betreiben, In Figur II ist
eine Prinzipzeichnung gezeichnet für den kreislauf der Elemente, die in der Brennkammer
6 in Figur I miteinander reagieren.
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Aus Luft NO 7, die laufend aus der Atmosphäre angesaugt werden kann,und
der bei einem gleichzeitig angewendeten Seewasser-Entsalzungsverfahren laufend anfallende
reine Sauerstoff kann dieser Luft noch zugemischt werden, entsteht nach Zumischung
von Wasserstoff H 3 im kritischen Mischungsverhältnis von ca.
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zwei Teilen Wasserstoff zu einem Teil Sauerstoff, bzw. zu fünf Teilen
Luft, das Knallgas 3 + 7. Dieses Knallgas ist die Explosivstoff-Füllung der Brennkammer
6. In die Brennkammer 6 wird Kühlwasser H20 9 zugeführt, aber nur soviel, daß alles
Kühlwaser 9 in der Brennkammer 6 verdampfen muß, und aus der Brennkammer 6 ein Heißdampf
H20 1 von cn. 1U000 C oder darunter
auetreten kann. Der Wasserdampf
1 kann zwischen der Trennung und Reinigungsstrecke 21,18 durch eine Turbine 38'
laufen. An der Turbine 38' ist der Dampfverlust H20 28 eingezeichnet, da jeder Kreislauf
einen geringen Massenverlust hat.
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Hinter der Turbine 38¢ tritt der Wasserdampf 1 in die Trennung streeke
21 ein, wo der Sauerstoff O 30 über einen Katalysator aus dem Dampf abgespalten
wird und als Auspuff ausgestoßen wird. Hinter der Dampftiennungsstrecke 21 wird
der Wasserstoff durch die Trennfilter 18 von dem begleitenden Stickstoff N 22 gereinigt,
und der Stickstoff in den Auspuff ausgestossen oder beliebig verwertet. Der gewonnene
reine Wasserstoff H 3 wird wieder mit Luft NO 7 zu neuem Knallgas gemischt und erneut
in der Brennkammer 6 verwertet. Ein geringer Wasserstoffverlust 11 29 durch den-Kreislauf
ist auf diesem Ast eingezeichnet.
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Die Dampfturbine 38' kann auch eine Raketen-Turbine sein, wie sie
in Figur V und VI vorgeschlagen wird. Bei Anwendung mehrerer solcher Raketen-Turbinen
38' auf einer gemeinsamen Achse 25" könnte man auch noch einen stetigen Dampfkreislauf
1' und 1" fahren. Ein solcher Dampfkreialauf ist in der Figur II einen zeichnet.
Wie später beschrieben werden wird, könnte man einen Hochdruckdampf l' über eine
Hochdruckturbine 45, oder auch eine Verbrennungsturbine 45, und anschließend über
eine mitteldruckturbine 45' laufen lassen und einen Abdampf von noch sehr hohem
Druck l" wieder den Raketen-Turbinen 38' zuführen. Ein Teil des Dampfes l' könnte
über einen normalen Kondensator 46 zu Frischwasser 9 niedergeschlagen werden.
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In Figur III ist eine Prinzipzeichnung gezeichnet, wie man mehrere
Brennkammern 6 aus, Figur I hintereinander schalten könnte.
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an kann den Dampf-Wasserstoff-Kreislauf, der durch den Kohlenstoff-Verbrauch
für den Katalysator 21 aufrechterhalten wird, sowohl zur Gewinnung von Dampf wie
auch zum Gewinnung von Wasserstoff betreiben. In Figur III ist eine sich steigernde
Erbeugung von Wasserstoff veranschaulicht, unl mit einer großen Menge Wasserstoff
in der letzten Stufe mehrere Raketen- Turbinen 38''' zu betreiben, die sowohl mechanische
Energie liefern, wie große Dampfmengen liefern.
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Wenn man eine Brennkammer 6 aus Figur I auf einem drehbaren Had montiert,
wie in Figur V und VI beschrieben werden wird, kann
man mit der
Knallgas-Explosion genau so viel Dampf erzeugen, aber gleichzeitig auch noch nach
dem Raketenprinzip mechanische Energie gewinnen. Wenn man z.3. vier solcher Raketen-Turbinen
verschiedener Größe, 38,38',38'', und 38''' in Figur III, über eine Dampf-Ringleitung
14' hintereinander schaltet, und allen erzeugten Dampf einer ersten Einheit 38 über
eine Trend nungs und Reinigungsstrecke für den Wasserdampf,21' 18;zu Wasserstoff
3' für die nächste größere Einheit 38' verwertet, kommt man bei der letzten und
vierten Einheit 38''' auf sehr große Mengen Wasserstoff. Mit diesem erzeugten Wasserstoff
kann man dann die vierte größte Einheit 38''' betreiben und schlagt den erzeugten
Dampf dieser vierten Einheit nach seiner Nutzung größtenteils in einem Kondensator
wieder zu Wasser nieder.
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Solch eine Zusammenarbeit mehrerer Raketen-Turbinen. wie in Figur
III im Prinzip gezeichnet, ergäbe eine sehr günstige Antriebsquelle für viele Zwecke,
z.B. für Elekrizitätserzeugung, oder zum Betrieb des vorgeschlagenen Seewasser-Entsalzungsverfahrens.
Mit dieser Anordnung kann man nämlich gleichzeitig eine Menge mechanischer Energie
an den Wellen der Raketen-Turbinen erzeugen, zu beliebiger Verwendung,und auch eine
große Menge Heißdampf erzeugen, mit dem man z.B. die vor~ handenen Dampfturbinen
der jetzigem Elektrizitätswerke betreiben könnte, oder die großen Kompressoren,
insbesondere die vorgeschlagenen Freikolben-Dampfkompressoren, zum Betrieb eines
Seewasser-Entsalzungswerkes.
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In Figur IV ist die Brennkammer 6 aus Figur I mit einer normalen Verbrennungsturbine
vereinigt. Man kann z.B. ein Verbrennungsturbinenrad 25 in den Dampf-Wasserstoff-Kreislauf
1 + 3 einschalten. Nach einer Explosion in der Brennkammer 6 und öffnung des Ventils
19 würde dann der Strömungsdruck des Verbrennungsgases und Dampfgemisches aus dem
Reaktionsraum 14 dieses Turbinenrad 25 beaufschlagen, und man könnte an der Achse
252 des Turbinenrades 25 mechanische Energie gewinnen.
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Zum Anfahren solch einer zu einem Explosionsmotor erweiterten Wasserstoff-Maschine
in einem gemeinsemen Gehäuse 38 wird ein Druck-Wasserstoff-Sammelraum 43 mit einer
Anfangsmenge Wasserstoff 3 gefüllt. Ebenso muß der Druck-Luft-Sammelraum 44 mit
einer Anfangemenge Luft 7 als Sauerstoffquelle gefüllt werden.
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Ferner wird wie bei einem Auto-Motor aus einer Elektro-Batterie beim
Anfahren der Eisen-Katalysator 21 und 21' auf oa 750°C aufgeheizt, was Ja schnell
möglich ist0 Dann kann man die Explosionsräume 13 bei geschlossenen Ventil-Klappen
12 mit Knallgas laden und mit der Funkenstrecke 10 die erste Zündung auslösen.
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Hierauf springt der Motor an und läuft. Von der Starter-Batterie aus
könnte man auch schon beim Anfahren eine kleine Anfangsmenge Naßdampf schon als
Vorlage für die erste Explosion in dem Reaktionsraum 14 erzeugen. Hinter der doppelt
angeordneten Trennungs-und Reinigungsstrecke 2t,18 und 21',18' ist eine Pumpe 32
angeordnet, um den hinter den Trenngittern 18,18' austretenden Wasserstoff 3 in
den Druck-Wasserstoff-Sammelraum 45 überzupumpen. Zwischen der Pumpe 32 und den
Trenngittern 18 und. 18' wird dadurch auch immer ein Unterdruck aufrecht erhalten.
Der überschuß-Dampf 1', dessen Wasserstoff die Brennkammer 6 für ihren Kreislauf
nicht mehr braucht, kann über das Ventil 26 abgelassen werden und zum Beispiel noch
eine Dampfturbine 45 antreiben. Hinter der Turbine 45 geht dieser Dampf dann über
einen normalen Kondensator 46 zum Frischwasser oder Kühlwasserumlauf 9 zurück.
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In Figur V bis VIII ist eine Anwendung der Brennkammer 6 aus Figur
I in einem besonders leistungsfähigen Explosionsmotor vorgeschlagen.
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Figur V zeigt einen senkrechten Schnitt A - B von der Seite gesehen
gezeichnet. Figur VI zeigt denselben Querschnitt A-B von oben gesehen geseichnt.
Figur VII zeigt einen Querschnitt durch den Boden einer Brennkammer 6 von oben gesehen.
Figur VIII zeigt einen Querschnitt von oben gesehen durch ein Laufrad 34, auf dem
eine größere Anzahl Brennkammern 6 angeordnet sind.
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Durch die Anordnung von mehreren Brennkammern 6 auf einem Radkörper
34 entsteht innerhalb des Gehäuses 38' ein sich drehendes System, das im folgenden
Raketen-Turbine bezeichnet wird.
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Diese Raketen-Turbinen-Einheit besteht beispielweise aus mindestens
zwei Brennkammern 6, die auf dem Radkörper 34 montiert sind. Der Radkörper 34 int
mit seiner Achse 25" in dem Gehäuse 38' gelagert. Der Radkörper 34 und die zwei
Brennkammern
G sind von einer runden Trommel 35 eingeschlossen.
Nur die Öffnungen 36 der Brennkammer 6 bilden in der Wand der Trommel 35 eine offene
Verbindung mit dem Reaktionsraum 39 innerhalb des Gehäuses 38'.
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Der Reaktionsraum 39 stellt eine Erweiterung des Reaktionsrauries
14 in Figur I und IV dar.
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ffin der Achse 25'' der Raketen-Turbine kann eine beliebige Nutz-Last
engeschlossen sein zum Beispiel ein Generator 41 zur Erzeugung von elektrischem
Strom, oder Kreisel-Kompressoren und Pumpen. Die Trennungs- und Reinigungsstrecke
21, 18 zur Abtrennung des Wasserstoffes 3 aus dem Dampf 1' ist hinter dem Ventil
19 eingezeichnet.
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Die Idee dieser zu einer Raketen-Turbine erweiterten wasser stoff-Maschine
aus Figur I und IV ist folgende.
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7n die Knallgas-Explosionen in den Brennkammern 6 selir heftig und
kanonenschußartig gesteigert werden können, einfach durch das Verhältnis von Knallgasladung
zu dem Raum-Volumen in den Explosionsräumen 13 der Brennkammer 6, ist die nutzung
der Explosions-Druckwelle der Hauptgewinn, der hier erreicht werden kann. Da der
Explosionsdruck in einer länglichen Brennkamrer G, die wie ein kurzes Kanonenrohr
gebaut sein kann, einen kurzen Moment lang am Boden 48 der Brennkammer 6 genau so
groß ist wie an der offenen Niündung 36 der kurzen Brennkammer 6, ist die Nutzung
dieses Explosionsdruckes nach dem Raketenprinzip auf beiden Seiten der Brennkammer
möglich. Bei der Brennkammer i@ Figur I wird demnach die Hälfte der freiwerdenden
Druckwelle einfa'ch verschenkt.
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Die Raketenturbine in Figur V dreht sich infolge des Schubes gegen
den Boden 48 in den Brennkammern 6, und an der Welle 25'' kann dieser volle Schub
als nutzbare mechanische Energie gewonnen werden. Die Brennkammern 6 schieben also
die Raketen-'urbine im Kreis, genau so wie die Düsenmotore ein Flugzeug vorwärts
achieben und eine Rakete vorwärts schieben.
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Im Gegensatz zu den herkömmlichen, man könnte auch sagen konventionellen,
Düsenmotoren der Düsenflugzeuge und den Düsen der Raketen, wird aber hier auch noch
die volle Explosionsdruckwelle und freiwerdende Wärme auf der offenen Seite 36 der
Brehnkammern
6 als Nutzenergie gewonnen.
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Wenn nach Zündung und Explosion von Knallgas in den Brennkammern 6
die Ventile 19,19' und 26 in dem Gehäuse 382 vorerst geschlossen sind,schießen die
Brennkammern 6 in den Reaktioneraum 39 hinein, erzeugen in dem Reaktionsraum 39
dadurch einen hohen Druck, der eine Vorlage von nassem Dampf aus der vorhergegangenen
Explosion schon durch die Kompression dieses Dampfes @einer Aufwertung dieses Dampfes
brinst . Perner geht die ganze freiwerdende Wärme des zu Dampf verbrennenden Kiiallgasgemi
schon in den Reaktionsraum 39 hinein und muß eine Menge Kühlwasser 9 verdampfen.
Während also bei den herkömmlichen Plugzeug-Düsenmotoren und Raketendüsen, die alle
auf einer Seite in den offenen Raum übergehen, der größere Teil der freigesetzten
Energie verloren geht, geht bei dieser Raketen-Turbine gar nichts verloren, da sie
praktisch keinen Auspuff hat, Au-Werden kann diese Maschine geräuschlqs laufen,
was zum Bei spiel zum Antrieb von Schiffen, insbesondere :Luftkissenschiffentvon
größtem Wert ist.
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Die Achse 25'' der Raketen-Turbine kann ein hohles Rohr sein von sehr
großem Durchmesser, so daß über Leitungen innerhalb der Achse 25'' die Brennkammern
6 mit Brennstoffen, Kühlwasser und Steuerimpulsen während des Laufes beliefert werden
können.
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Man wird vorteilhaft den Wasserstoff 3 auf einer Seite des Gehauses
38' in die hohle Achse 25'' einführen, und den Sauerstoff 7 für die Knallgasmischung
auf der entgegengesetzten Seite des Gehäuses 38' in die hohle Achse 25'' einführen.
Dadurch könnte man auch geringste Mengen entweichenden Wasserstoffes auf einer Seite
der Maschine absaugen, und eine Entstehung von-Knallgas zum Beispiel in dernAufstellungsraum
der Maschine verhindern.
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Der Explosionsraum 13 in Figur I würde bei der Raketen-Turbine in
Figur V - VIII direkt am Boden 48 der Brsnnkammer 6 angeordnet werden. Die Knallgasladung
würde dann in der wie ein kurzes Kanonenrohr gebauten Brennkammer'6 in Figur V-VIII,
einen Schub direkt nach hint6n, also gegen den Boden 48, ausüben, so daß sich die
Raketen-Turbine in der Richtung der Pfeile 37 drehen muß, Diese Drehbewegung 37
erfolgt ganz unabhängig
von dem Ansteigen und Abfallen des Druckes
in dem Reaktionsraum 39. Da die Raketen-Turbine von der kreisrunden Trommcl 35 eingeschlossen
ist und sich die Raketen-Turbine in dem ebenfalls kreisrunden Gehäuse 38' dreht,
heben sich die Drücke innerhalb des Reaktionsraumes 39 immer gegenseitig auf.
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Während des Nachladens der Brennkammern 6 der Raketen-Turbine mit
Knallgas sind die Ventilklappen 12 geschlossen. Es kann also kein Knallgas durch
Zentrifugalkräfte entweichen, bevor die Ziindung erfolgt ist. Es wird auch vorgeschlagen,
bei der Raketen-Turbine die Ventile 5, 5' und zum Nachladen der Explosionsräume
13 in den Brennkammern 6 so anzuordnen, daß die rohrartigen Vertiefungen 8 vor den
Ventilen 5, 5' und 5'' mit ihren Mündungen entgegengesetzt zur Zentrifugalrichtung
der Raketen-Turbine in die Brennkammern 6 hineinmünden. Auf diese Weise kann man
nach dem Nachladen eines Explosionsraumes 13 mit Gas diese rohrartigen Vertiefungen
8 auch schon vor der Zündung mit Kohle wasser 9 füllen, ohne daß dieses Wasser aus
den rohrartigen Vertiefungen 8 herausfliegen könnte. Bei Einsetzen der Explosion
sind dann die empfindlicheren Ventile 5 ,5' und 5tt schon völlig mit Wasser abgedeckt,
das erst einmal verdampfen muß. Werner kann man dann Roch während der Explosion
weiteres Kühlwasser 9 in die rohrartigen Vertiefungen 8 nacbdrücken, Durch derartige
Anordnungen kann man die hohen Temperaturen von ca 3000°C der Knallgasexplosionen
von Teilen innerhalb der Brennkammer 6 fern halten.
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Die Anordnung der Brennkammern 6 auf dem Radkörper 34 kann völlig
symmetrisch erfolgen, damit keine stoßartigen Belastungen der Lager der Achse 25''
der Raketenturbine eintreten können.
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Die zwei Brennkammern 6 in Figur V und VI können vorteilhaft etwas
schräg zu dem Radkörper 34 montiert sein, damit die Mündungon 36 der zwei Brennkammern
6 eine breitere Fläche an der Innenwand des Reaktionsraumes 39 bestreichen können.
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In Figur VIII ist das Prinzip einer größeren Raketen-Turbine von oben
gesehen gezeichnet. Man könnte auf einem größeren Radkörper 34 auch eine größere
Zahl Brennkammern 6 gleichseitig anordnen, zum Beispiel acht 3rennka:nmern 6, wie
in der Figur VIII gezeichnet.
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Die Explosionsgase, die aus solchen Brennkammern 6 austreten, haben
kurzzeitig bei starken Knallgasladungen eine starre gerade Richtung fast wie ein
mechanischer Hammer. Es empfiehlt sich deshalb, die Umlaufgeschwindigkeit der Raketenturbine
im Verhältnis zur Dauer des Explosionsstoßes so auszulegen, daß Jede Brennkammer
bei eines Umlauf der Achse 25'' den ganzen Umkreis des Reaktionsraumes 39 in Figur
V und VI wenigstens Einmal bestreicht, Dadurch würde die Kompression einer Vorlage
von unterwertigem oder nassem Dampf in dem, Reaktionsraum 39 schnell und gleicht
mäßig erfolgen. Die Umsetzung der Explosionsdruckwelle in nutzbare Energie ist der
Hauptgewinn in der vorgeschlagenen Raketen-Turbine.
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In Figur VII ist ein Querschnitt durch eine Brennkmmer 6 von oben
gesehen gezeichnet, wie sie für Raketenturbinen geeignet wäre. Die Brennkammer 6
bildet man am besten mit einem quadratischen Querschnitt aus mit etwas abgeschrägten
Ecken. Dabei wird die Anordnung der Ventilklappen 12 sehr einfach und man ordnet
nur einen Explosionsraum 13 direkt auf dem Boden 48 der Brennkammer 6 an. Da der
Explosionsraum 13 immer bei niedrigem Druck geladen wird, braucht man nur eine einfache
elastische Abdichtung als Auflage der Ventilklappen 12 zum Beispiel einen Asbestring.
Bei allen hohen Druckzuständen stehen die Ventil klappen 12 offen.
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Man kann auch an der Innenwand des Reaktionsraumes 39 in Figur V und
VI parallel zu der Achse 25§ senkrechte Widerstandsflächen 47 anordnen, um ein starkes
Kreiseln des Dampfes in dem Reaktionsraum 39 zu unterbinden. Solche Widerstandsflächen
47 können auch als rohrartige hohle Formstücke ausgebildet sein, die von Kühlwasser
9 durchströmt werden, so daß das Kühlwasser 9 danach in einem vorgewärmten Zustande
oder schon als koohendes Wasser zur Dampferzeugung in den Reaktionsraum 39 reingedrückt
wird. Diese Hohlkörper 47 können auch ein Teil eines selbständigen Dampfkessels
sein, besonders eines Benson-Zwangs Durchlaufkessel.
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Wenn man mehrere solche kompletten Raketen-Turbinen, 38' in Figur
V, bintereinander anordnet, aber au eine gemeinsame Achse 25" arbeiten läßt, kann
man die Explosionstekte doac einzelnen Einheiten
gegeneinander
verstellen, wie die Kröpfungen der Kurbelwelle eine Vielzylindermotors.
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Die gemeinsame Achse 25'' würde dann ruhiger laufen und bei Ankuppelung
eines Generators 41 über elastische Kupplungen hatten man einen gleichmäßigen Antrieb.
Die Knallgas-Explosionen verlaufen wahrscheinlich sowieso gleichmäßiger als bei
einem Dievelmotor mit seinen starken Stößen.
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Wenn an mehrere komnlette Raketen-Turhinen, 38' in Figur V, auf eine
gemeinsame achse 25 " arbeiten läßt, kann mD auch einen konstonten Dampfkreislauf
1' und 1'' in Figur V betreiben, und diesen Dampf vornehmlich druch die Explosionsdruckwelle
immer wieder anheben.
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Dieser Dampfkreislauf 1' und 1'' kann zum Beispiel mit ca 1000°C @emperatur
aus dem Austrittsventil 19 austreten und erst über eine Vorbrennungsturbine 45 fahren
und anschließend eventuell auch noch über weitere Dampf-Turbine 45' fahren, und
tritt danach wieder Iber ein Einlaßventil 19' in einen Reaktionsraum 99 ein.
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tei angenommen sechs oder acht Gehäusen 38' kann man es so einrichten,
daß immer mindestens ein Außlaßventil 19 bei einem Gehäuse 38' offen ist und immer
gleichzeitig in einem anderen Geheute 38' ein Eintrittsventil 19' ebenfalls ofen
ist und in dem letzteren Gehäuse 38' der Druck durch Einspritzen von Kühlwasser
9 auf ca ull gesunken ist. Mach Schließen des Einlaßventils 19' in diesem letzteren
Gehäuse 38' kann dann in diesem Gehäuse eine neue Explosion und Dampferzeugung stattfinden.
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Einen Dampfanteil aus den Turbinen 45 und 45', den die Reaktionsräume
39 nicht mehr aufnehmen können, kann man dalin in einem normalen Kondensator 46
wieder zu Frischwasser 9 niederschlagen.
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J geringer der Druckunterschied zwischen dem Dampf 1§ und 1 " ist,
um 50 größer kann die Dampfmenge sein, die im Krois gefahren wird.
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Um eine schnelle Dampferzeugung in dem Reaktionsraum 39 nach einem
Eintritt des Abdampfes l'' und erfolgter neuer Explosion zu errcichen, wird auch
vorgeschlagen, während oder kurz nach der Explosion in den Brennkammern 6 nicht
einfach Kühlwasser 9 hineinzudrücken, sondern in den Reaktionsraum 39 ein vorgespann-
@es
Wasser aus einem Benson-Zwangs-Durchlauf-Kessel hiuneinzudrücken. man könnte aus
einem solchen Kessel an geeigneter Stelle ein Wasser eintnehwen, das schon über
100°C hat, aber unter Druck steht und ncch kein Dampf ist. Ein solches vorgespanntes
Wassor müßte eigentlich bei der hohen Temperatur in den Reakticnsratun 39 besonders
schnell verdampfen können. einen solchen kleinen Benson-Zwangs-Durchlau£-Kessel
zur Lieferung eines solchen vorgespannten Wassers könnte man unter Verwendung der
Hohlkörper 47 in Figur VI bilden.
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An geeigneter Stelle der Turbinen 45 und 45' kann man einen Dampf
entnehmen für die Trennungs-und Reinigungsstrecke 21,18 für don Wasserstoffkreislauf
3 für die Brennkammer der Raketen-Turbine. Ebenso kann man auch einen Teil des Dampfes
1 aus dem Reaktionsraum 39 über ein Ventil 20 zu beliebiger Verwendung ent@ehmen,
insbe@ondere einen Restdampf.
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an kann auch einen Teil des Dampfes, der zu irgendeiner Nutzung aus
dem Reaktionsraum 39 entnommen wird, bis zu einem Naßdampf herunternutzen und fährt
dann diesen Naßdampf als Kühlmittel durch beliebige Teile der Raketen-Turbine 38'
und heizt dabei diesen Dampf wieder soweit auf, daß er zum Beispiel für die Trennungs-und
Reinigungsstrecke 21, 18 zur Wasserstoffgewinnung verwendet werden kann.
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Da die kreisenden Raketen-Turbinen erhebliche Gewichtsmassen annchmen
können, wird auch vorgeschlagen, solche Raketen-Turien, die in Fahrzeugen, besonders
in Schiffen, angewendet worden, so anzuordnen, daß sie gleichzeitig als Stabilisierungs-Kreisel
wirken können, denn sie können Ja auch sehr schnell lauS fen.
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die technische Ausführung der vorgeschlagenen Raketen-Turbine ist
heute durchaus möglich. Die Innenflächen der Brennkammern 6 und des Reaktionsraumes
39 können wie bei einem Härteofen mit keramischen Materialien bekleidet sein, insbesondere
mit dem schon erwähnten Pyroceram. Auf-einander gleitende Tcile sind hier praktisch
nicht vorhanden.
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ei dem vorgeschlagenen Gefrier-Seewasser-Entsalzungs-Verfahren
erschien
anfangs der notwendige Energie-Aufwand sehr groß zu sein. Dieser Energie-Aufwand
ist von Stufe zu Stufe kleiner geworden. Mit der Jetzt vorgeschlagenen Wasserstoffmaschine
und ihrer Ausweitung zu einer Knallgas-Raketenturbine kann das Gefrier-Sewasser-Entsalzungs-Verfahren
auf der normalen Basis von Kohle und Öl wirtschaftlich werden. Sowohl die Raketen-Turbine
wie das Entsalzungsverfahren begünstigen sich gegenseitig. Man kann die an sich
günstige Raketen-Turbine zum Beispiel zum Antrieb eines Elektrizitätswerkes oder
eines Schiffes nur betreiben, wenn man salzfreies Süßwasser hat, An den Küsten Arabiens
ist aber Süßwasser teuerer als Öl. Man muß deshalb diese beiden an sich getrennten
Fabrikationsanlagen zu einer Einheit zusammenbauen. Wo kein salzfreies Süßwasser
laufend zu haben istskann die Entsalzungsanlage das Süßwasser produzieren, und die
Raketen-Turbine kann immer die als "Rückstand" bei dem Entsalzungsver fahren anfallenden
ca 20% reines Sauerstoffgas mit großem Gewinn verfeuern, auch der laufend anfallende
reine Stickstoff aus beiden Anlagen ist gut verwendbar und verwertbar. Die Reversibilität
des Gefrier-Seewasser-Entsalzungs-Verfahrens kann hierbei auf über 50% gebracht
werden. Die wesentlichsten Energie-Rückgewinnungen sind hierbei,erstens die vorgeschlagene
Expansions-Druck-Rückgewinnung in den Freikolben-Dampf-Motoren bei der Kälteerzeugung
beziehungsweise bei der Verflüssigung der Luft, zweitens die Verbrennung der als
"Rückstand" anfallenden ca 20% reines Sauerstoffgas aus der verflüssigten Luft,
drittens die Verwartung aller Abwärme zum Schneeaufschmelzen, die aus dem Abdampf
der Elektrizitätserzeugung und aus der Kompressionswärme bei der Verflüssigung der
Luft zurückgewonnen werden kann.
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Über die Lösung des Seewasser-Entsalzungs-Probles hinaus, eröffnet
die vorgeschlagene Raketen-Turbine noch große Möglichkeiten auf vielen Gebieten.
Wenn map auf diesem Wege die Erzeugung von elektrischem Strom verbilligen kann,
indem einfach mit der gleichen Menge Kohlen, (51 -oder Erdgas durch das Hinzutreten
des Wasserstoffkreislaufes, also eigentlich durch den Verbrauch von Wasser als Lieferant
eines Minus-Faktors nämlich des Wasser stoffs,mehr Strom erzeugt werden kann als
bisher, werden alle Zweige einer Volkswirtschaft davon befruchtet.
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Da der Masse-Verlust an dem umlaufenden Dampf-Wasserstoff-Kreislauf
der Raketen-Turbine möglicherweise unter 1-3% pro Explosionstakt gehalten werden
kann, ist es wahrscheinlich, daß man.
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mit einem kleinen Prozentsatz der freigesetzten Energie diese geringen
Mengen an nachzulieferndem salzfreien Süßwasser auch noch aus Seewasser erzeugen
kann. Hierbei ist auch wesentlich, daß das Seewasser-Entsalzungs-Verfahren hier
nur einen kleinen Apparateaufwand erfordert und selbst über 50% reversibel ist.
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Unter Berücksichtigung, oben genannter Faktoren kann man aus der Raketen-Turbine
im Zusammenbau mit einer kleinen Gefier-Seewasser-Entsalzungsanlage einen günstigen
Antrieb für Schiffe, insbesondere Luftkissenschiffe und sogar für ein speziell zu
entwickelndes Flugzeug machen.
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Für eine besonders ideale Verwendung der Raketen-Turbine wird folgender
Vorschlag gemacht. Man könnte ein Mittending zwisehen Luftkissenschiff und Tragflächen-Flugzeug
konstruieren.
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Wenn man zum Beisp@@l bei einem der aus der Mode gekommenen früheren
großen Flugboote, besonders mit zwei Schwimrümpfen, den Schwimmboot-Körper zu einer
größeren Plattform ausbaut, so daß daraus ein Luftkissen-Schwiwkörper wird, kann
das Flugboot au9 dem Luftkissen sich schon auf dem Lande bewegen. Vom Lande aus
könnte das Flugboot über flache Ufer aufs Wasser gleiten und in flachen Küstengewässern
auf dem Luftkissen starten und landen. Sobald das Flugboot bei oa 200 Stundenkilometer
Geschwindigkeit von seinen Tragflächen schon getragen werden kann, schaltet es sein
Luftkissen ab und fliegt dann in 2-10 Meter Höhe über dem Meeresniveau über den
Ozean bis zur nächsten Küste. Bei dieser geringen Höhe überm Meer könnte das Flugboot
noch mit Saugrohren die Wellenberge und -täler ausreiten und dadurch während seines
Fluges auch bei Geschwindigkeiten von 500 oder 800 Stundenkilometer seinen Wasserbedarf
laufend aus dem Meere entnehmen.
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Es gibt an fast allen Küsten große Gebiete flaches Wasser von 2-4
Meter Tiefe, zum Beispiel Haffe, Wattenmeere usw. In diesen Flachwassergebieten
können bei Jeder Windstärke nur Wellen bis oa 1 m Höhe entstehen, und bei dieser
Wellenhöhe kann das
Flugboot auf seinem Luftkissen obenfalls bei
jeder Windstärke starten und Landen. Auf diese Weise könnte man die schwächste Stelle
oder Achillesverse der Luftkissen-Schiffe überwinden.Ein reines Luftkissen-Schiff
kann bekanntlich bei Wellenhöhen von ca,2 m Höhe und darüber nicht mehr geradeaus
fahren, sondern müßte die Wellenberge und -täler mitreiten. Dabei kann es naturlich
keine großen Geschwintdigkeiten mehr haben. Das vorgeschlagene Luftkissen-Flugboot
besässe aber alle Vorteile eines Luftkissen-Fahrzeuges auf dem Lande und im küstennaen
flachen Wasser und könnte trotzdem auf der Hochsee bei jeder Windstärke mit normaler
Flugzeuggeschwindigkeit fliegen. Da eine kleine Seewasser-Entsalzungs-Anlage viel
weniger wiegen würde als mitgeführte große Wasserreserven, würde ein solches universales
Verkehrsmittel durch die Raketen-Turbine und das vorgeschlagene Seewasser-Entsalzungs-Verfahren
möglich werden. Das Luftkissen-Flugboot würde also angenommen für eine Fahrt rund
um die Erde nur den Kohlenstoff zur laufenden Spaltung des Dampfes bei seinem Abflug
an Bord nehmen müssen. Der Wasserverbrauch auf der langen Reise wird aber laufend
aus dem Xeer entnommen.
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Ein solches Luftkissen-Flugboot würde mit den geräuschlos laufenden
Raketen-Turbinen den Fahrgästen bimmt sympathtscher sein als die bis Jetzt gebauten
ersten Luftkissen-Schiffe, deren Flugzeug-Düsenmotore ein schauerliches Geheul verursachen.
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Nehmen wir einmal an, man baut ca. acht Raketen- Turbinen, 38' in
Figur V, auf einer gemeinsamen Achse 25'' zu einer Schiffsmaschine oder solch einem
Luftkissenflugboot-Antrieb zusammen.
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Jedes Gehäuse 38' könnte ca 3 m Durchmesser haben und 1 m breit sein,
das ergibt dann eine Maschine von ca 10 m Länge. Dann könnte man auf acht Rädern,
34 in Figur v und VI, von Je ca.7 m Umfang Je acht Brennkammern 6 anordnen. Jede
Brennkammer 6 könnte dann ca 40 cm "Bohrung" haben und ca 1 m Hub also Zylindertiefe
haben. Dae eribt 8 1 8 gleich 64 solche Brennkammern.
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Diese Brennkammern könnten außerdem Explosionsdrücke von 100-200 atü
liefern. Die acht Raketen-urbinen würden auf ihrer gemeinsamen Achse 25' dazu noch
sehr schnell umlaufen, was einen guten Stabilisierungs-Kreisel ergibt. In 2 - 10
m Höhe über dem Meer fliegt ein Flugzeug schon viel ruhiger als in
großen
Hohen. Dies Iuftkissen-Flugboot würde mit solch einem Stabilisierungskreisel im
Bauch, der kein zusätzliches Gewicht darstellt, so ruhig und ohne Schwankungen fliegen,
daß die Seekrankheit endgültig ausstirbt.
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In Figur IX ist eine Prinzipzeichnung gezeichnet, wie zum Beispiel
sechs Raketenturbinen-Einheiten, 38' wie in V gezeichnet, auf einer gemeinsamen
Achse 25'' zu solch einer Antriebsmaschine zusammengebaut werden könnten.
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Wenn solche "Omnibusse der Oseane" vornehmlich nur am Tage und bei
klarer Sicht fliegen, oder in mondhellen Nächten, könnten sie in großer Zahl in
Betrieb sein ohne sich gegenseitig zu überfahren oder Schiffe zu gefährden, wenn
sie in nur 2 bis 10 m Höhe über Meeresfläche dahinfliegen. Bei schlechtem Wetter
wie Nebel oder mondlosen Nächten fahren sie überhaupt garnicht erst los. Sollte
so ein Ozean-Omnibus unterwegs von schwerem Nebel überrascht werden, kann er sich
notfalls auf sein Luftkissen aufs Wasser legen und besseres Wetter abwarten. Die
Radartechnik ist heute schließlich auch schon so vollkommen, daß man Verkehrsunfälle
auf See durch Zusammenstöße mit anderen Fahrzeugen oder Eisbergen verhindern kann.
Das Luftkissen-Flugboot ist auch sehr wendig und kann einem entgegenkommenden Fahrzeug
schnell ausweichen im Gegensatz zu einem schwimmenden Schiff, Die Raketenturbine
würde zusammen mit dem vorgeschlagenen Seewasser-Entsalzungs-Verfahren in einer
kleinen Anlage, die den Frischwasser-Zuschuß aus Seewasser laufend erzeugt, ein
ideales Welt-Verkehrsmittel ermöglichen. Solche Ozeanomnibusse könnten eine bisher
unerreichte Sicherheit, Billigkeit bei gleichzeitiger Schnelligkeit erreichen. Solche
Ozeanomnibusse könnten sehr groß sein, denn wenn man nur in zwei bis zehn m Höhe
über Meereshöhe dahinfliegt und notfalls immer auf seinem Luftkissen auf das Wasser
niedergehen kann, ohne dabei su Bruch gehen zu müssen, dann ist auch die Absturqefahr
beseitigt, die Jedes Flugzeug noch bat.
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Das Problem Süßwasser aus dem Neer ist lösbar, wenn man sowohl wie
bei dem vorgeschlagenen Verfahren das Salz aus dem Meer dabei gewinnt und über Chlor
und Natrium verwertet, wie auch noch bei der Kälteerzeugung die ganze verflüssigte
Luft nach der Schneeerzougung teils als reinen Sauerstoff und teils als reinen Stickstoff
gewinnt und verwertet. Das Süßwasser
wird dann ein billiges Nebenprodukt.
Durch die vorgeschlagene Raketenturbine ist eine Aufwertung der herkömmlichen Brennstoffe
möglich, besonders der Kohle, und eine vielseitig verwendbare Antriebs-Maschine
su erreichen.
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hier wenn man auf so tiefe Temperaturen heruntergeht, daß man dabei
das Kältemittel, also die Luft, auch noch gleich verflüssigen und den Sauerstoff
und Stickstoff trennen kann, wird die Schneeerzeugung günstig. Man kann dann in
einer Schneemacherhalle die Schneekanonen dicht nebeneinanderstellen, sodaß eine
Schnee-Wurst dicht neben der anderen erzeugt werden kann und sie sich zu einer geschlossenen
Schnee-Lawine vereinigen können.
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So eine Schnee-Lawine braucht dann nur noch durch die vorgeschlagenen
Hochleistungs-Waschzentrifugen mit den umlaufenden Fließband-Pressen hindurchzugehen,
und ein ziemlich beliebig großer Strom von trinkbarem Süßwasser fließt aus der Anlage.
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Dabei ist es ziemlich gleich, ob die Anlage so kann ist, um nur ein
Luftkissen-Flugboot während seiner Fahrt laufend mit salzfreiem Frischwasser zu
versorgen, oder ob Städte und wiisten bewässert werden sollen.
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Der bisher errechnete Energiebedarf von ca. 15 kWh pro Kubikmeter
Süßwasser , der hauptsächlich zur Kälte-Erzeugung verbraucht wird, kann sich bei
dem vorgeschlagenen Entsalzungsverfahren nicht viel ändernd Aber wenn man die 15
kWh, die heute ca. DM 0,75 kosten, mit der Raketenturbine durch Hinzukommen des
Wasserstoff-Kreislaufes mit angenommen 1/10 des Kohleverbrauchs auch erstellen kann,und
das kann man sehr wohl erwarten, dann rostet der Kubikmeter wasser auf Kohlebasis
eben nur noch DM 0,075, also 7 1/2 Pig., und damit wäre das Süßwasserproblem gelöst.