DE19517337C2 - Biomasse-Vergasungsverfahren und Vorrichtung dafür - Google Patents

Biomasse-Vergasungsverfahren und Vorrichtung dafür

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung von Gas zur Verwendung als Brennstoff für Verbrennungsmaschinen, sowie genauer gesagt, ein Verfahren zur Vergasung eines Biomasse-Ausgangs­ materials zur Verwendung des gebildeten Gases als chemischer Rohstoff und als Brennstoff.
Im US-Patent Nr. 5,159,900 beschreibt einer der Erfinder der vorliegenden Anmeldung ein schnelles Oxidationsverfahren zur Erzeugung eines als Brennstoff geeigneten Gases aus Wasser und Kohlenstoff. Dieses Gasprodukt wird durch die Zersetzung von Wasser in einer Oxidationsreaktion erzeugt. Wenn eine Substanz in Wasser oxidiert wird, wird Wasserstoff freige­ setzt. Eine rasche Oxidation kann durch Verwendung eines Lichtbogens erzwungen werden, um eine Substanz innerhalb einer Biomasse-Ausgangsmateriallösung zu verbrennen, wobei die Substanz durch eine elektro-thermochemische Reaktion oxidiert wird. Das Ergebnis ist die rasche Bildung einer Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxidgas (CO/H2).
Die CO/H2-Mischung ist ein Gas, das in Sauerstoff oder Luft sehr sauber verbrennt, weshalb es für eine Verwendung als Brennstoff in einem Verbrennungsmotor sehr vorteilhaft ist. Wenn es verbrannt wird, erzeugt CO/H2 Kohlendioxid und Wasserdampf, so daß, wenn überhaupt, nur eine sehr geringe Umweltverschmutzung bewirkt wird.
Wie in dem US-Patent 5,159,900 diskutiert wird, gibt es jedoch ein bisher nur mangelhaft gelöstes Problem bezüglich der Speicherung des CO/H2-Gases, und es ist deshalb wün­ schenswert, das CO/H2-Gas in Anpassung an einen aktuellen Bedarf direkt zu erzeugen. Das US-Patent Nr. 5,159,900 (Wilbur Dammann) beschreibt die Verwendung eines Lichtbogens zwischen zwei Kohlenstoffelektroden, die in Wasser ein­ tauchen, um die Reaktion zu bewirken, die erforderlich ist, um Kohlenstoff rasch zu oxidieren und ein CO/H2-Gas zu erzeu­ gen. Da die Kohlenstoffelektroden während der Reaktion verbraucht werden, gab es keinen Rückstand. Statt dessen wurde die Gesamtmenge aus Wasser und Kohlenstoff in ein sauerstoffhaltiges brennbares Gas verwandelt. Dieses Ver­ fahren kann durch die folgende Gleichung beschrieben werden:
C + H2O → CO + H2.
Somit werden während der Reaktion Kohlenstoff und Wasser verbraucht, ohne daß ein Rückstand gebildet wird. Während Wasser der Reaktionskammer leicht zugeführt werden kann, ohne die Reaktion zu unterbrechen, können die Kohlenstoffel­ ektroden in der Reaktionskammer nicht ersetzt werden, ohne die Reaktion zu unterbrechen.
Es ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur bedarfsweisen Erzeugung eines Gases aus Wasser und Kohlenstoff für eine Verwendung als Brennstoff in Verbrennungsmotoren zu schaffen. Insbesondere sollen bei einem solchen Verfahren die Kohlenstoffelektroden aus einem Biomasse-Ausgangsmaterial kontinuierlich ergänzt werden, um zu vermeiden, daß die Elektroden ersetzt werden müssen. Es ist eine weitere Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von CO/H2-Gas aus einem üblichen, einfach verfügbaren Biomasse-Ausgangsmaterial zu schaffen.
Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung und ein Ver­ fahren gelöst, wie sie in den Patentansprüchen beschrieben werden.
Eine Vorrichtung zur Vergasung einer flüssigen Biomasse- Lösung umfaßt eine Reaktionskammer, die eine flüssige Bio­ masse-Lösung enthält. Die Biomasse-Lösung enthält wenigstens Wasser und Kohlenstoff. Ein Paar von in einem Abstand von­ einander angeordneten Kohlenstoffelektroden wird in die Lösung innerhalb der Kammer eingetaucht. Die Elektroden werden mit einer Gleichstrom-Quelle verbunden, so daß sich ein Lichtbogen bildet, der von einer Elektrode zu der anderen verläuft und dabei den Kohlenstoff einer Elektrode oxidiert. Der oxidierte Kohlenstoff bildet eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoffgas, und Kohlenstoff, der aus der Biomasse-Lösung während der Oxidation freigesetzt wird, wird auf der gegenüberliegenden Elektrode abgeschieden. Zwischen der Quelle der elektrischen Energie und den Elek­ troden ist ein Umschalter vorgesehen, durch den die Polari­ tät des Lichtbogens selektiv umgeschaltet werden kann, wodurch eine Oxidation der gegenüberliegenden Elektrode und die Abscheidung von Kohlenstoff auf der vorher oxidierten Elektrode bewirkt wird, während die Erzeugung von CO/H2-Gas fortgesetzt wird. Ein Sensor stellt die Position des Licht­ bogens und auf diese Weise auch die Länge der oxidierenden Elektroden fest. Er ist elektrisch mit einer Steuereinheit verbunden, die bewirkt, daß der Umschalter die Polarität der Elektroden ändert, wenn die Elektrode, die durch Oxidation verbraucht wird, auf eine vorgegebene Länge abgebrannt ist. Die Biomasse-Lösung kann aus einer Mischung aus Wasser mit Stärken, Zuckern, anderen Kohlenhydraten, Alkoholen und dergleichen gebildet sein.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf zwei Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Gaserzeugungs­ einheit der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 eine schematische Darstellung, die eine Schnitt­ ansicht der Gasreaktionskammer mit dem zugeord­ neten Umschaltmechanismus zeigt.
Bezug nehmend auf die Figuren, in denen ähnliche oder ent­ sprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, und insbesondere auf Fig. 1, ist die Vorrichtung zur Erzeugung von Gas aus Wasser und Kohlenstoff allgemein mit 10 bezeichnet und weist eine elektronische Steuereinheit 12 auf, die mit einem Gehäuse 14 verbunden ist, das eine Reak­ tionskammer 16 aufweist, die von einer Rohmaterialkammer 18 getrennt ist.
Eine Elektrizitätsquelle, wie beispielsweise eine Batterie 20, ist elektrisch über einen Stromfühler 22 und einen Umschalter 24 mit Elektroden 26 und 28 (in Fig. 2 gezeigt) verbunden. Der Stromfühler 22 mißt die Spannung zwischen den Elektroden 26 und 28 sowie den Stromfluß. Diese Information wird über einen Leiter 30 zur Steuereinheit 12 weitergege­ ben, die ihrerseits den Betrieb eines Servo-Antriebs 32 steuert, wie im Detail noch nachfolgend beschrieben wird.
Nunmehr Bezug nehmend auf Fig. 2, ist die Elektrode 26 orts­ fest in einer Seitenwand der Reaktionskammer 16 angeordnet und erstreckt sich in die Reaktionskammer hinein. Die zweite Elektrode 28 ist auf einer Welle 34 eines Servo-Antriebs montiert, wobei die Welle 34 so betrieben werden kann, daß sie von dem Servo-Antrieb 32 in die Kammer 16 eingeschoben und zurückgezogen werden kann, um den Abstand zwischen den Elektroden 26 und 28 zu verändern. Der Servo-Antrieb 32 ist über den Leiter 36 elektrisch mit der Steuereinheit 12 verbunden, die den Betrieb und die Richtung des Servo- Antriebs 32 steuert.
Die Reaktionskammer 16 enthält einen Druckfühler 38, der über die Leitung 40 mit der Steuereinheit 12 verbunden ist. Ein Paar von Positionsfühlern 42a und 42b ist in der Reak­ tionskammer 16 in der Nähe der Elektroden 26 bzw. 28 mon­ tiert. Die Positionsfühler 42a und 42b sind so verknüpft, daß sie die von dem Lichtbogen, der sich zwischen den Elek­ troden 26 und 28 erstreckt, abgestrahlte Energie an ver­ schiedenen Stellen messen, um die Position des Bogens innerhalb der Reaktionskammer 16 und dadurch auch die Posi­ tion der Enden der Elektroden 26 und 28 festzustellen. Die Positionsfühler 42a und 42b sind an einer Verzweigungsstelle 44 miteinander verbunden sowie elektrisch über den Leiter 46 mit der Steuereinheit 12 verbunden. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, erstreckt sich zwischen der Rohmaterialkammer 18 und der Reaktionskammer 16 im unteren Bereich des Gehäuses 14 eine untere Durchgangsverbindung. Eine obere Durchgangsver­ bindung 50 verbindet die oberen Bereiche der Reaktionskammer 16 und der Rohmaterialkammer 18. Die obere Durchgangsver­ bindung 15 erstreckt sich direkt von der Reaktionskammer 16 bis zu einem Gas/Wasser-Abscheider 52, der im oberen Bereich der Rohmaterialkammer 18 angeordnet ist. Eine Gasleitung 54 steht mit dem Gas/Wasser-Abscheider in Verbindung und er­ streckt sich zu einer Speicherkammer oder zu einer Verbren­ nungsmaschine, um CO/H2-Gas einem vorgegebenen Ort und Ver­ wendungszweck zuzuführen.
Ein Fühler 56 für den Wasserstand ist innerhalb der Roh­ materialkammer 18 vorgesehen und elektrisch über die Leitung 58 mit der Steuereinheit 12 verbunden. Eine Pumpe 60 ist über die Wasserleitung 62 mit der Rohmaterial-Kammer 18 verbunden und weist eine Wasserleitung 64 auf, die zu einer Wasserquelle führt, die allgemein durch das Bezugszeichen 66 bezeichnet wird. Die Pumpe 60 wird über die Leitung 68 von der Steuereinheit 12 gesteuert.
Nunmehr Bezug nehmend auf Fig. 2, weist der Umschalter 24 einen Leiter 70 auf, der mit der Elektrode 26 verbunden ist, sowie einen Leiter 72, der elektrisch mit der Elektrode 28 verbunden ist. Der Umschalter 24 wird dazu verwendet, die Polarität des Gleichstroms, der durch die Leiter 70 und 72 zu den Elektroden 26 und 28 fließt, umzukehren. Eine Leitung 74 verbindet den Polaritätsumschalter 24 mit der Steuer­ einheit 12, die den Zeitpunkt für das Umschalten der Polari­ tät bestimmt.
Im Betrieb wird elektrische Energie der Steuereinheit 12, dem Servo-Antrieb 32, der Pumpe 60 und den Elektroden 26 und 28 zugeführt. Die Steuereinheit 12 prüft alle von den ver­ schiedenen Fühlern wie dem Leistungsfühler 22, dem Druckfüh­ ler 38, dem Positionsfühler 42 und dem Wasserstandsfühler 56 gelieferten Meßwerte. Die Steuereinheit 12 prüft diese Signale von den Fühlern kontinuierlich und löst sofort irgendeine Reaktion aus, die von den Signalen vorgegeben wird. Wenn beispielsweise der Druck innerhalb der Reaktions­ kammer 16 unter einen vorgegebenen Bereich fällt, beginnt die Steuereinheit 12 den Servo-Antrieb 32 zu betätigen, um die Elektrode 28 in Richtung der Elektrode 26 zu bewegen, bis die Elektroden sich im optimalen Abstand für einen Betrieb mit höchster Leistungsfähigkeit befinden, indem das Rückkopplungssignal vom Leistungsfühler 22 überwacht wird.
Gemäß US-Patent Nr. 5,159,900 wurden Kohlenstoffelektroden dazu verwendet, den Kohlenstoff zur Verfügung zu stellen, der unter Wasser oxidiert wird. Wie oben bereits ausgeführt wurde, erforderte das den Ersatz der Kohlenstoffelektroden, um die Gas lieferende Reaktion fortzusetzen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine kohlenstoffreiche Rohmate­ rial-Lösung dazu verwendet, daß der reaktive Kohlenstoff kontinuierlich innerhalb der Reaktionskammer ersetzt wird.
Eine Rohmaterialquelle, die aus einer Lösung von Wasser und Kohlenstoff gebildet wird, wird mittels der Pumpe 60 in die Rohmaterialkammer 18 eingeführt. Da die Rohmaterial-Lösung in der Reaktionskammer 16 rasch oxidiert wird, sinkt auch der Flüssigkeitsstand innerhalb der Rohmaterialkammer 18. Dieses Absinken des Flüssigkeitsstands wird von dem Flüssig­ keitsstands-Fühler 56 festgestellt, der das Meßergebnis zu der Steuereinheit 12 weiterleitet. Die Steuereinheit 12 veranlaßt dann die Zuführung einer geeigneten Menge an zusätzlichem Rohmaterial über die Pumpe 60 in die Rohmateri­ alkammer 18.
Auch wenn die Erfinder ihre Versuche zu dem beschriebenen Verfahren unter Verwendung einer Biomasse-Rohmaterial-Lösung aus Wasser und Glucose (C6H12O6) sowie Wasser und Saccharose (C12H22O11) durchgeführt haben, wird angenommen, daß jede beliebige kohlenstoffreiche Lösung gut funktionieren würde. Somit stellen Flüssigkeiten und Lösungen auf Köhlenstoff­ basis, einschließlich solcher von Kohlenhydraten und Alkoho­ len, die erforderlichen Komponenten für das Rohmaterial bereit. Kohlenhydrate wie Cellulose, Stärken, Zuckern und Glycogene sind für eine derartige Verwendung einfach erhält­ lich. Aus unlöslichen Cellulosematerialien kann dabei auf einfache bekannte Weise durch hydrolytischen Abbau Glucose gewonnen werden, die z. B. aus dem Rohmaterial ausgelaugt und zur Herstellung der wäßrigen Biomasse-Lösung verwendet werden kann.
Bei dem Biomasse-Vergasungsverfahren können somit zahlreiche Quellen für Biomasse-Rohmaterial-Lösungen verwendet werden. Pflanzenmaterialien wie Maisstengel, Weizenstroh, Holz, Gräser, Blätter, Sägemehl und üblicher "Gartenabfall" können in eine Rohmaterial-Lösung überführt werden. Zusätzlich können auch andere organische Substanzen wie beispielsweise Lignocellulose-Materialien (einschließlich von Landwirt­ schaftsabfällen wie Naturdünger, feste Kommunalabfälle und Rückstände von Abholzungsarbeiten) sinnvoll verwendet werden.
Während des Betriebs führt die rasche Oxidation von Kohlen­ stoff in Wasser dazu, daß Wasserstoffmoleküle durch Kohlen­ stoff ersetzt werden, was zur Erzeugung eines Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthaltenden Gases führt. Der Kohlenstoff an den Elektroden 26 und 28 wird kontinuierlich ersetzt, wenn man eine Lösung verwendet, die reich an Kohlenstoff, Wasser­ stoff und Sauerstoff ist. In ihrem Versuch haben die Erfin­ der eine Lösung aus H2O + C12H22O11 verwendet, und sie haben gefunden, daß der Kohlenstoff, der auf der negativen Elek­ trode als Kohlenstoff abgeschieden wird, während der Reak­ tion von der positiven Elektrode durch Oxidation verbraucht wird.
Wenn man einen Wechselstrom verwendet, haben die Erfinder gefunden, daß die Oxidation beider Kohlenstoffelektroden gleich ist und daß diese rasch verbraucht werden. Die Bio­ masse-Rohmaterial-Lösung aus H2O + C12H22O11 färbt sich auf­ grund von suspendiertem Kohlenstoff dunkel, der aufgrund der raschen Oxidationsreaktion aus der Lösung freigesetzt wird.
Wenn man andererseits Gleichstrom verwendet, wird der Koh­ lenstoff aus der Lösung auf der als Kathode geschalteten Elektrode elekrisch abgeschieden, während er an der als Anode geschalteten Elektrode durch Oxidation verbraucht wird. Bei einer richtigen Wahl der Spannung und des Stromes entspricht die Geschwindigkeit der elektrolytischen Abschei­ dung der Oxidationsgeschwindigkeit. Die Lösung bleibt klar, und die Länge der als Kathode geschalteten Elektrode wächst mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der die als Anode geschaltete Elektrode an Länge abnimmt.
Positionsfühler 42 dienen dazu, eine Information bezüglich der Lage des Lichtbogens zwischen den Elektroden zu liefern, so daß die Relativlängen der Elektroden errechnet werden können. Diese Information wird der Steuereinheit 12 zugeführt, so daß beim Erreichen von vorgegebenen Positionen die Polarität des Stromes umgekehrt werden kann. Die Polarität des Stromes wird während der Reaktion periodisch verändert, so daß eine Oxidation derjenigen Elektrode bewirkt wird, auf der sich vorher Kohlenstoffabscheidungen gebildet haben, während gleichzeitig Kohlenstoff auf der Elektrode abge­ schieden wird, die vorher oxidiert worden war.
Wie in näheren Einzelheiten im US-Patent Nr. 5,159,900 beschrieben wird, sorgt die Steuereinheit 12 für die Zufüh­ rung von elektrischer Energie zu den Elektroden 26 und 28, so daß zwischen diesen ein Lichtbogen erzeugt wird, wobei die Temperatur des Lichtbogens vermutlich 3300°C über­ steigt. Die entwickelte Wärme und die Potentialdifferenz zwischen den Kohlenstoffelektroden ionisiert und verdampft den Kohlenstoff in einer exothermen Reaktion. Durch den verdampften Kohlenstoff fließen Elektronen und führen dazu, daß der Kohlenstoffdampf oxidiert wird oder verbrennt. Der Ersatz von Sauerstoff im Wasser durch eine erzwungene rasche Oxidation, in Form einer endothermen Reaktion, führt zur Bildung von Kohlenmonoxid und Wasserstoffgas.
Obwohl die vorliegende Erfindung in der vorliegenden Beschreibung anhand einer speziellen bevorzugten Ausfüh­ rungsform beschrieben wurde, versteht es sich für den Fach­ mann, daß innerhalb des breiten Schutzbereichs der Ansprüche zahlreiche Modifikationen möglich sind, ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen wird.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Vergasung einer flüssigen Biomasse- Lösung, die umfaßt:
eine Reaktionskammer (16), die wenigstens teilweise mit einer Biomasse-Lösung aus wenigstens Wasser und Kohlenstoff gefüllt ist;
ein Paar von in einem Abstand voneinander innerhalb der Reaktionskammer (16) angeordneten Kohlenstoffelektroden (26, 28), die in die Biomasse-Lösung eintauchen;
eine Stromquelle (20) zur Versorgung der genannten Elektroden (26, 28) mit einem Gleichstrom, um zwischen den Elektroden (26, 28) einen Lichtbogen zu erzeugen; und
eine Umschalteinrichtung (24), die zwischen der Strom­ quelle (20) und den genannten Elektroden (26, 28) angeordnet ist, um die Polarität des den Elektroden (26, 28) zugeführ­ ten Stroms selektiv umzuschalten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Einrichtung (32) zur Veränderung des Abstands zwischen den genannten Elektroden (26, 28) auf­ weist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Steuereinheit (12) für die selektive Betätigung der Einrichtung (32) zur Veränderung des Abstands zwischen den Elektroden (26, 28) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Steuereinheit (12) aufweist, die die Umschalteinrichtung (24) zur Umkehrung der Polarität selek­ tiv betätigt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Einrichtung (42) zur Bestimmung der Lage eines Lichtbogens innerhalb der Reak­ tionskammer (16) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Steuereinheit (12) eine Einrichtung auf­ weist, die auf die Signale von der Einrichtung (42) zur Lagefeststellung des Lichtbogens anspricht und die Umschalt­ einrichtung (24) in Abhängigkeit von vorgegebenen Positionen des Lichtbogens betätigt.
7. Verfahren zur Vergasung einer flüssigen Biomasse- Lösung, das die Stufen umfaßt:
Bereitstellen und Zuführen einer Menge einer flüssigen Biomasse-Lösung aus wenigstens Wasser und Kohlenstoff in eine Reaktionskammer;
Erzeugung eines Gleichstrom-Lichtbogens innerhalb der Lösung zwischen einer ersten Kohlenstoffelektrode und einer zweiten Kohlenstoffelektrode, um eine rasche Oxidation von Kohlenstoff der ersten Elektrode unter Bildung von Kohlen­ monoxid und Wasserstoff sowie die Freisetzung von Kohlen­ stoff aus der Biomasse-Lösung und eine Abscheidung von frei­ gesetztem Kohlenstoff auf der zweiten Elektrode zu bewirken;
Ermitteln der Länge der ersten und/oder zweiten Elek­ trode; sowie
Verändern der Polarität des Lichtbogens, wenn sich die erste Elektrode aufgrund ihrer Oxidation auf eine vorge­ gebene Länge verkürzt hat, so daß in der Folge eine Oxida­ tion der zweiten Elektrode und die Abscheidung von Kohlen­ stoff auf der ersten Elektrode bewirkt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem die Stufe der Steuerung der Spannung und des Stromes für den Lichtbogen auf eine solche Weise umfaßt, daß die Oxidationsgeschwindigkeit der einen Elektrode im wesent­ lichen der Geschwindigkeit der Kohlenstoffabscheidung auf der gegenüberliegenden Elektrode gleich ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe der Bereitstellung und Zuführung einer Menge einer flüssigen Biomasse-Lösung die Stufe der Vermischung eines Zuckers mit Wasser umfaßt.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe der Bereitstellung und Zuführung einer Menge einer flüssigen Biomasse-Lösung die Stufe des Vermischens einer Stärke mit Wasser umfaßt.
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe der Bereitstellung und Zuführung einer Menge einer flüssigen Biomasse-Lösung die Stufe eines Abbaus von Cellu­ lose und die Extraktion der gebildeten Glucose sowie das Vermischen der Glucose mit Wasser umfaßt.
12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe der Abscheidung von Kohlenstoff auf der zweiten Elektrode die galvanische Beschichtung der genannten Elek­ trode mit Kohlenstoff einschließt, der aus der Biomasse- Lösung durch eine Oxidationsreaktion freigesetzt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008014297A1 (de) 2007-11-16 2009-05-20 Krones Ag Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung kohlenstoffhaltiger Rohstoffe

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6263838B1 (en) * 1990-11-15 2001-07-24 William H. Richardson, Jr. Vehicle fuel generation and pollution-free operation
US6540966B1 (en) 1998-06-29 2003-04-01 Hadronic Press Inc. Apparatus and method for recycling contaminated liquids
US20010038087A1 (en) * 1994-06-06 2001-11-08 Hadronic Press, Inc. New chemical species of a magnecule
US6113865A (en) * 1998-02-05 2000-09-05 Dammann; Wilbur A. Reactor configuration for a liquid gasification process
US6183608B1 (en) 1998-02-05 2001-02-06 Wilbur A. Dammann Electrode positioning mechanism
US6217713B1 (en) * 1998-07-02 2001-04-17 National Science Council Of Republic Of China Process for producing aquafuel by using carbon fiber bundle electrodes
US6183604B1 (en) 1999-08-11 2001-02-06 Hadronic Press, Inc. Durable and efficient equipment for the production of a combustible and non-pollutant gas from underwater arcs and method therefor
US6673322B2 (en) 1999-08-11 2004-01-06 Hadronic Press, Inc. Apparatus for making a novel, highly efficient, nonpollutant, oxygen rich and cost competitive combustible gas and associated method
JP2001194574A (ja) 2000-01-11 2001-07-19 Fuji Photo Film Co Ltd 移動機構、レンズ鏡胴、及び撮像装置
US20030051992A1 (en) * 2000-05-16 2003-03-20 Earthfirst Technologies, Inc. Synthetic combustible gas generation apparatus and method
US6554975B2 (en) 2001-08-22 2003-04-29 Wilbur A. Dammann Liquid gasification reactor
US6663752B2 (en) * 2001-10-03 2003-12-16 Hadronic Press, Inc. Clean burning liquid fuel produced via a self-sustaining processing of liquid feedstock
US20030205482A1 (en) * 2002-05-02 2003-11-06 Allen Larry D. Method and apparatus for generating hydrogen and oxygen
CA2454166A1 (en) 2004-01-14 2005-08-09 Herman W. Von Pagenhardt Method of generating 'on-board' hydrogen and supply of same
FR2874023B1 (fr) * 2004-08-04 2007-06-08 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication d'un gaz combustible par action d'un plasma immerge sur de la matiere organique en milieu aqueux
US20060042251A1 (en) * 2004-08-30 2006-03-02 Villalobos Victor M Arc-electrolysis steam generator with energy recovery, and method therefor
US7216484B2 (en) * 2005-03-11 2007-05-15 Villalobos Victor M Arc-hydrolysis steam generator apparatus and method
US20060042955A1 (en) * 2004-08-30 2006-03-02 Villalobos Victor M Arc-hydrolysis fuel generator with supplemental energy recovery
US8940265B2 (en) * 2009-02-17 2015-01-27 Mcalister Technologies, Llc Sustainable economic development through integrated production of renewable energy, materials resources, and nutrient regimes
US20060144693A1 (en) * 2005-01-04 2006-07-06 Villalobos Victor M Arc-hydrolysis fuel generator with energy recovery
US20070161095A1 (en) * 2005-01-18 2007-07-12 Gurin Michael H Biomass Fuel Synthesis Methods for Increased Energy Efficiency
KR20080027873A (ko) 2005-06-23 2008-03-28 지알디씨, 엘엘씨 수소의 효율적인 제조 방법
JP2009544276A (ja) * 2006-02-13 2009-12-17 ナガルジュナ、エナジー、プライベート、リミテッド 水素の大量生産方法
CZ298249B6 (cs) * 2006-02-20 2007-08-01 Ecosource S. R. O. Zpusob zplynování biochemických a chemických látek s vyuzitím elektrického oblouku a zarízení k provádení tohoto zpusobu
ES2299388B1 (es) * 2006-11-08 2009-04-16 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas Reactor para el tratamiento electroquimico de biomasa.
US11001776B2 (en) * 2007-07-31 2021-05-11 Richard B. Hoffman System and method of preparing pre-treated biorefinery feedstock from raw and recycled waste cellulosic biomass
US9698439B2 (en) 2008-02-19 2017-07-04 Proton Power, Inc. Cellulosic biomass processing for hydrogen extraction
US8303676B1 (en) 2008-02-19 2012-11-06 Proton Power, Inc. Conversion of C-O-H compounds into hydrogen for power or heat generation
WO2009106357A2 (de) * 2008-02-28 2009-09-03 Krones Ag Verfahren und vorrichtung zur umwandlung kohlenstoffhaltiger rohstoffe
FI20085593L (fi) * 2008-06-16 2009-12-17 Valtion Teknillinen Menetelmä selluloosapitoisen materiaalin käsittelemiseksi
US8236150B2 (en) 2010-07-01 2012-08-07 Magnegas Corporation Plasma-arc-through apparatus and process for submerged electric arcs
ES2381231B1 (es) * 2010-10-26 2013-04-26 Universidad De Valladolid Procedimiento para la producción de hidrógeno mediante electrolisis de una solución acuosa de productos orgánicos.
US9023243B2 (en) 2012-08-27 2015-05-05 Proton Power, Inc. Methods, systems, and devices for synthesis gas recapture
US10005961B2 (en) 2012-08-28 2018-06-26 Proton Power, Inc. Methods, systems, and devices for continuous liquid fuel production from biomass
BR112015005871B1 (pt) * 2012-09-18 2021-05-04 Proton Power, Inc método para extrair pelo menos gás de hidrogênio de um composto compreendendo carbono, oxigênio e hidrogênio
US10100262B2 (en) 2013-04-05 2018-10-16 Magnegas Corporation Method and apparatus for the industrial production of new hydrogen-rich fuels
US9700870B2 (en) 2013-04-05 2017-07-11 Magnegas Corporation Method and apparatus for the industrial production of new hydrogen-rich fuels
CA2925756A1 (en) 2013-11-01 2015-05-07 Magnegas Corporation Apparatus for flow-through of electric arcs
US10563128B2 (en) 2014-01-10 2020-02-18 Proton Power, Inc. Methods for aerosol capture
US20150307784A1 (en) 2014-03-05 2015-10-29 Proton Power, Inc. Continuous liquid fuel production methods, systems, and devices
WO2015167596A1 (en) * 2014-05-01 2015-11-05 ARK Power Dynamics, LLC Apparatus and method for conversion of solid waste into synthetic oil, gas and fertilizer
US9433916B2 (en) 2014-05-28 2016-09-06 Magnegas Corporation Plasma-arc-through apparatus and process for submerged electric arcs with venting
US9890332B2 (en) 2015-03-08 2018-02-13 Proton Power, Inc. Biochar products and production
ITUB20152866A1 (it) * 2015-08-05 2017-02-05 Spike Renewables S R L Impianto di pirolisi veloce per la produzione di olio a partire da biomassa lignocellulosica.
US11034900B2 (en) 2017-08-08 2021-06-15 Magnegas Ip, Llc System, method, and apparatus for gasification of a solid or liquid

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE298149C (de) *
US4141694A (en) * 1977-08-26 1979-02-27 Technology Application Services Corporation Apparatus for the gasification of carbonaceous matter by plasma arc pyrolysis
US4670113A (en) * 1984-10-30 1987-06-02 Lewis Arlin C Electrochemical activation of chemical reactions
US4690743A (en) * 1985-05-02 1987-09-01 Al-Chem Fuels, Inc. Method for gas synthesis
US5028307A (en) * 1989-12-26 1991-07-02 Rightmyer Donald A Apparatus for generation of hydrogen and other gases from the decomposition of organic matter
US5159900A (en) * 1991-05-09 1992-11-03 Dammann Wilbur A Method and means of generating gas from water for use as a fuel
US5410566A (en) * 1991-12-16 1995-04-25 Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh Method of producing metal melts and an electric arc furnace therefor

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US603058A (en) * 1898-04-26 Electrical retort
US887989A (en) * 1904-03-29 1908-05-19 George J Weber Process of producing gas.
US1327495A (en) * 1918-11-29 1920-01-06 David J Smith Gas-producer for propelling vehicles
US1529764A (en) * 1921-08-31 1925-03-17 Bamber Herbert William Automobile producer-gas plant
US1716084A (en) * 1925-07-22 1929-06-04 Percy Earl Newman Gas producer for motor vehicles
US1795670A (en) * 1925-09-30 1931-03-10 William W Odell Gas producer and process for making combustible gas, chiefly for use with automotivemechanisms
GB307529A (en) * 1927-12-02 1929-03-04 Ig Farbenindustrie Ag Improved process for the production of hydrogen and gas mixtures containing the same
USRE28547E (en) * 1970-07-08 1975-09-09 Gas-operated internal combustion engine
US4181504A (en) * 1975-12-30 1980-01-01 Technology Application Services Corp. Method for the gasification of carbonaceous matter by plasma arc pyrolysis
US4279710A (en) * 1977-10-11 1981-07-21 University Patents, Inc. Method of gasifying carbonaceous materials
SU765517A1 (ru) * 1978-04-07 1980-09-23 За витель Способ подготовки топливно-воздушной смеси к сгоранию в двигателе
CA1147964A (en) * 1979-05-25 1983-06-14 Francis J. Ii Harvey Process for reducing spent gas generated in the production of sponge iron
US4472172A (en) * 1979-12-03 1984-09-18 Charles Sheer Arc gasification of coal
US4333423A (en) * 1980-05-09 1982-06-08 Firey Joseph C Engine steam stratifier
US4361474A (en) * 1981-01-12 1982-11-30 George Shoaf Electrolysis chamber for hybrid fuel system
US4430175A (en) * 1981-12-22 1984-02-07 Rutgerswerke Aktiengesellschaft Process for the electrochemical conversion of coal and use of the reaction products
US4487683A (en) * 1982-07-26 1984-12-11 Combustion Engineering, Inc. Acetylene from coal and an electric arc
FR2542004B1 (fr) * 1983-03-02 1985-06-21 British Petroleum Co Procede de conversion assistee a l'electricite de produits carbones lourds
DE3330750A1 (de) * 1983-08-26 1985-03-14 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl Verfahren zur erzeugung von acetylen und synthese- oder reduktionsgas aus kohle in einem lichtbogenprozess
SU1467234A1 (ru) * 1987-06-26 1989-03-23 Алма-Атинский институт инженеров железнодорожного транспорта Двигатель внутреннего сгорани

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE298149C (de) *
US4141694A (en) * 1977-08-26 1979-02-27 Technology Application Services Corporation Apparatus for the gasification of carbonaceous matter by plasma arc pyrolysis
US4670113A (en) * 1984-10-30 1987-06-02 Lewis Arlin C Electrochemical activation of chemical reactions
US4690743A (en) * 1985-05-02 1987-09-01 Al-Chem Fuels, Inc. Method for gas synthesis
US5028307A (en) * 1989-12-26 1991-07-02 Rightmyer Donald A Apparatus for generation of hydrogen and other gases from the decomposition of organic matter
US5159900A (en) * 1991-05-09 1992-11-03 Dammann Wilbur A Method and means of generating gas from water for use as a fuel
US5410566A (en) * 1991-12-16 1995-04-25 Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh Method of producing metal melts and an electric arc furnace therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008014297A1 (de) 2007-11-16 2009-05-20 Krones Ag Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung kohlenstoffhaltiger Rohstoffe

Also Published As

Publication number Publication date
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FR2721307B1 (fr) 1997-11-07
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CA2144248A1 (en) 1995-12-16
NZ270991A (en) 1995-12-21

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