DE19845816A1 - Salzwasser-Elektrolyse-Technologie - Google Patents

Salzwasser-Elektrolyse-Technologie

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Description

Die Erfindung betrifft die "Salzwasser-Elektrolyse-Technologie".
Das heißt die Energiegewinnung aus Salzwasser, einem Stoff der auf dieser Erde natürlich und reichlich vorhanden ist.
So möchte ich hier einige der Möglichkeiten der Energiegewinnung näher vorstellen, wie zum Beispiel den "Elektrolyse-Dieselmotor", den "Elektrolyse-4-Takt-Ottomotor", die "Elektrolyse-Heizung" oder die "Elektrolyse-Hausenergieanlage".
Wie wir wissen, muß zur Fortbewegung von Fahrzeugen in jedem Fall ein Antrieb vorhanden sein. Er bewirkt, daß am Umfang der Treibräder Antriebskräfte die gewünschte Fahrgeschwindigkeit erzeugen. Dabei werden durch Energieaufwand der Fortbewegung entgegenwirkende Kräfte wie Reibung, Trägheit und Luftwiderstand überwunden. Die Arbeitsleistung, die auf die Treibräder wirkt, erzeugt man in Kraftmaschinen. Kraftmaschinen sind Elektromotoren, Dampfmaschinen, Druckluftmotoren, Gasmotoren, Verbrennungsmotoren usw. (eine Übersicht über die Einteilung von Wärmekraftmaschinen s. Anlage 1)
Bei Fahrzeugen werden als Kraftmaschinen vorwiegend Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt. In ihnen wird die im Kraftstoff chemisch gebundene Energie durch Verbrennung in nutzbare mechanische Arbeit umgewandelt. Zum Antriebe von Kraftfahrzeugen ist die Brennkraftkolbenmaschine die häufigste Antriebsart. Sie wird als Verbrennungsmotor bezeichnet. Der Verbrennungsmotor findet als Antriebsmotor in allen Industriezweigen, im Verkehr und in der Landwirtschaft Verwendung.
In allen Ländern wird an der Weiterentwicklung der Verbrennungsmotoren gearbeitet und die Kapazität der Motorenindustrie wird ständig erweitert, denn für die weitere Technisierung unter anderem in der Landwirtschaft, werden leichte, billige, zu jeder Jahreszeit einsatzbereite und umweltfreundliche Verbrennungsmotoren benötigt.
Trotz der Entwicklung von Katalysatoren und Rußfiltern ist der Schadstoffausstoß von herkömmlichen Verbrennungsmotoren noch zu hoch.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, den Schadstoffausstoß zu verringern, umweltfreundlichen Brennstoff zu verwenden und trotzdem überall einsetzbar zu sein.
Elektrolyse-Dieselmotor
Für diese Weiterentwicklung wird ein herkömmlicher Dieselmotor verwendet. Der Dieselmotor wird gestartet und auf Minimaldrehzahl eingestellt. Über den Ansaugkanal führt man Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) zu. Dabei erzielt man eine Drehzahlerhöhung des Motors. Da sich bei dieser Drehzahlerhöhung auch die Drehzahl der Dieseleinspritzpumpe proportional erhöht und dabei minimal Diesel in den Verbrennungsmotor einspritzt, führt die Dieselexplosion zur Entzündung des Wasserstoff-Sauerstoffgemischs. Das Wasserstoff-Sauerstoffgemisch wird durch die Elektrolyse von Salzwasser, aus einem gesonderten Tank, hergestellt (siehe schematische Darstellung-Anlage 2). Der dafür notwendige elektrische Strom wird von der Lichtmaschine entnommen. Durch die gesteuerte Zufuhr von Salzwasser zum Elektrolyse-Element, durch eine Pumpe, wird die Drehzahl des Motors gesteuert. Das Salzwasser wird durch eine Düse vor dem Elektrolyse-Element, um eine bessere physikalischen Trennung zu erreichen, zerstäubt. Der Verschleiß des Motors wird durch den Einsatz eines kühlenden und wasserabweisenden Öls herabgesetzt.
Der Vorteil dieser Erfindung liegt im geringeren Schadstoffausstoß als bei herkömmlichen Dieselmotoren. Durch die Verwendung des zweiten Brennstoffes, der wesentlich umweltfreundlicher ist, wird der Dieselverbrauch des Motors reduziert. Desweiteren wäre es denkbar, durch Kühlen, Filtern und Trennen der Abgase das anfallende Wassers wieder als Ausgangsstoff für die Herstellung des zweiten Brennstoffes zu verwenden. (Ökologische Energiekreislauf des Elektrolyse-Dieselmotor-siehe Anlage 4)
Elektrolyse-4-Takt-Ottomotor
Für diese Weiterentwicklung wird ein herkömmlichen 4-Takt-Ottomotor verwendet. Anstelle eines Vergasers baut man ein Elektrolyse-Element ein, (siehe schematische Darstellung Anlage 5) so daß es möglich wird Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) über den Ansaugkanal anzusaugen. Das Gemisch wird im Verdichtungstakt verdichtet und mit Hilfe einer speziell präparierten Zündkerze im Verbrennungstakt gezündet. Da bei dieser Verbrennung keinerlei Zusatzstoffe verwendet werden entsteht als Abgas, das im Ausstoßtakt ausgestoßen wird, nur Wasserdampf. Das Wasserstoff-Sauerstoffgemisch wird durch die Elektrolyse von Salzwasser hergestellt (siehe schematische Darstellung Anlage 2). Der dafür notwendige elektrische Strom wird von der Lichtmaschine entnommen. Durch die gesteuerte Zufuhr von Salzwasser zum Elektroly­ se-Element, durch eine Pumpe wird die Drehzahl des Motors gesteuert. Das Salzwasser wird durch eine Düse vor dem Elektrolyse-Element, um eine bessere physikalischen Trennung zu erreichen, zerstäubt. Der Verschleiß des Motors wird durch den Einsatz eines kühlenden und wasserabweisenden Öls herabgesetzt.
Die Salzwasserlösung wird physikalisch, durch Zufuhr von Strom, in Wasserstoff und Sauerstoff im Elektrolyse-Element getrennt. Das Salz dient zur besseren Leitung des Stroms und hat die Funktion eines Elektrolyts. (Funktionsprinzip Elektrolyse-Element-siehe Anlage 3).
Der Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß nur Wasserdampf als Abgas entsteht und dadurch keine weiteren chemischen Produkte an die Umwelt abgegeben werden. Bei Kraftfahrzeugen, die mit diesem Motor ausgestattet sind, werden bei eventuellen Unfällen die Brandgefahr und die Verunreinigung des Bodens in hohem Maße herabgesetzt, da das Salzwasser keine wesentliche Bedrohung für die Umwelt darstellt.
Desweiteren wäre es denkbar, durch Kühlen und Filtern der Abgase, das anfallende Wassers wieder als Ausgangsstoff für die Herstellung des Brennstoffes zu verwenden. (Ökologisch Energiekreislauf des Elektrolyse-4-Takt-Ottomotor siehe Anlage 6).
Ein weiterer Energieumwandlungsprozess wäre die Umwandlung der im Salzwasser gebunden chemischen Energie in Wärmeenergie.
Dies wird in einer Heizung realisiert.
Elektrolyse-Heizung
Für diese Weiterentwicklung wird ein herkömmlicher Heizkessel einer Ölheizung verwendet. Der Brenner ist so umzubauen, daß mit ihm Wasserstoff und Sauerstoff verbrannt werden kann. Desweiteren ist ein unmittelbar vor den Brenner installiertes Elektrolyse-Element nötig. Da bei dieser Energiegewinnung nur Wasserdampf als Verbrennungsprodukt entsteht, ist es möglich, durch einen Kondensationsschornstein, daß Verbrennungsprodukt wieder in den Ausgangsstoff für den Energieumwandlungsprozess umzuwandeln. (schematische Darstellung Elektrolyse-Heizung siehe Anlage 7).
Eine kombinierte Möglichkeit der Energiegewinnung, wäre zum Beispiel der Einsatz dieser Technologie in einer Hausenergieanlage.
Elektrolyse-Hausenergieanlage
Eine Hausenergieanlage ist eine technische Anlage die jede Form von Energie, die in einem Haus benötigt wird, zur Verfügung stellt. Sie besteht aus einem wassergekühltem Elektrolyse- Motor der mit einem Generator, je nach Größe des Motors, gekoppelt ist. Weiterhin nutzt man die Wärme des Kühlwassers um Brauchwasser und Heizung aufzuheizen. (Siehe schematische Darstellung Anlage 8).
Durch den stationären Einsatz der Elektrolyse-Heizung und der Elektrolyse-Hausenergieanlage wird es möglich mit Elektrolyten versetztes Regenwasser zur Energiegewinnung zu nutzen.
Oder den: "Elektrolyse-4-Takt-Ottomotor"
Für diese Weiterentwicklung wird ein herkömmlicher 4-Takt-Ottomotor verwendet. Das Funktionsprinzip genau wie der "Elektrolyse-Dieselmotor", nur daß die Explosion durch präparierte Zündkerzen (besprühen mit wasserabweisenden und elektrischleitenden Spray) hervor gerufen wird, somit der Zündstoff (Diesel) entfällt und bereits mit dem Wasser­ stoff-Sauerstoff-Gemisch gestartet wird.
Weiterhin ist es denkbar das Verbrennungsprodukt H2O, durch Kühlen und Filtern, wieder als Ausgangsprodukt zur Energiegewinnung einzusetzen. (ökologischer Energiekreislauf).
Die Technologie gekennzeichnet dadurch, daß die chemisch gebundene Energie des Salzwassers erst durch die physikalische Aufspaltung, im Elektrolyse- Element, durch zuführen von elektrischer Energie, in mechanische Arbeit umgewandelt werden kann.
So ist eine Verwendung auch in anderen mechanischen Energieumwandlungsprozessen möglich, wie zum Beispiel in Gasturbinen, Strahlantrieben oder Heizungen.
Durch die Verwendung dieser Technologie in Fahrzeugen, Flugzeugen und anderen technischen Anwendungen, wird die Emission von CO2 und anderen Schadstoffen erheblich reduziert und die natürlichen Ressourcen, der Erde, an fossiellen Brennstoffen werden geschützt.
Weiterhin wird es möglich andere energetische Strukturen zu entwickeln, und somit Arbeitsplätze in neuen Bereichen zu schaffen.
Anwendungs-Beispiel Hausenergieanlage
Eine Hausenergieanlage ist eine technische Anlage, die jede Form von Energie, die man in einem Haus benötigt, zur Verfügung stellt. Sie besteht aus einem wassergekühltem Motor der mit einem Generator, je nach Größe des Motors, gekoppelt ist. Weiterhin nutzt man die Wärme des Kühlwassers um Brauchwasser und Heizung aufzuheizen. Durch die Verwendung eines wassergekühlten Elektrolysemotors wird es möglich, mit Elektrolyten angereichertes Regen­ wasser, zu verwenden.
Die Hausenergieanlage dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit Elektrolyten versetztem Regenwasser betrieben werden kann.
Bezugszeichenliste Anlage 2 schematische Darstellung "Elektrolyse-Dieselmotor"
1
Elektrolyse-Dieselmotor
2
Dieseltank
3
Einspritzpumpe
4
Lichtmaschine
5
Dieselansaugleitung
6
Dieseldruckleitung
7
Einspritzdüse
8
elektrische Verbindung (minus)
9
elektrische Verbindung (plus)
10
Elektrolyse-Element
11
Ansaugkanal
12
Salzwasserleitung
13
Pumpe
14
Salzwassertank
18
Abgasleitung
Anlage 3 Funktionsprinzip Elektrolyse-Element
1
Poröse Trennwand
2
Salzwasserleitung
3
Düse
Anlage 4 ökologischer Energiekreislauf des Elektrolyse-Dieselmotor
1-14
siehe Anlage 2
15
Abgaskühler
16
CO2
-Ausscheider
17
Filter
Anlage 5 schematische Darstellung "Elektrolyse-4-Takt-Ottomotor"
1
Elektrolyse-4-Takt-Ottomotor
2
Zündverteiler
3
Lichtmaschine
4
Zündkabel
5
Zündkerzenstecker-Zündkerze
6
elektrische Verbindung minus
7
elektrische Verbindung plus
8
Ansaugkanal
9
Salzwasserleitung
10
Elektrolyse-Element
11
Pumpe
12
Salzwassertank
Anlage 6 ökologischer Energiekreislauf des "Elektrolyse-4-Takt-Ottomotor"
1-12
siehe Anlage 5
13
Filter
14
Abgaskühler
15
Abgasleitung
Anlage 7 schematische Darstellung "Elektrolyse-Heizung"
1
Heizkessel
2
Bedienelement
3
Brauchwasserkessel
4
Düse
5
Brenner
6
Elektrolyse Element
7
Salzwasserleitung
8
Glühgitter
9
Salzwassertank
10
Ventilator
11
Heizungskreislauf
12
Kondensationsschornstein
Anlage 8 schematische Darstellung Elektrolyse-Hausenergieanlage
1
Luftfilter
2
Ansaugkanal
3
Pumpe
4
Salzwassertank
5
Elektrolyse-Element
6
elektrische Leitung
7
elektrische Leitung
8
Lichtmaschine
9
Motor
10
Zündkerzenstecker/Zündkerze
11
Zündkabel
12
Zündverteiler
13
Abgasleitung
14
Abgaskühler
15
Filter
16
Generator
17
Kühlwasserrücklauf
18
Kühlwasservorlauf
19
Kühlmittel Umwälzpumpe
20
Heizungsumwälzpumpe
21
Wärmetauscher/Brauchwasserbehälter
22
Brauchwasserzulauf
23
Brauchwasserauslauf
24
Wärmetauschplatten
25
Kühlmittelkreislauf
26
Heizungskreislauf
27
Isolierung
28
Heizungsvorlauf
29
Heizungsrücklauf

Claims (15)

1. Die Salzwasser-Elektrolyse-Technologie gekennzeichnet dadurch, daß die chemisch gebundene Energie des Wassers erst durch Zugabe von Elektrolyten physikalisch im Elektrolyse-Element aufgespalten und in nutzbare Energie umgewandelt werden kann.
2. Die Salzwasser-Elektrolyse-Technologie gekennzeichnet dadurch, daß der Brennstoff wieder zum Ausgangsstoff des Brennstoffs umgewandelt wird und somit eine Wiederverwendung möglich ist.
3. Der Elektrolyse-Dieselmotor gekennzeichnet dadurch, daß Diesel und das Wasserstoff-Sauerstoffgemisch als Brennstoffe verwendet werden.
4. Der Elektrolyse-Dieselmotor gekennzeichnet dadurch, daß durch die Verwendung einer geringeren Menge Diesel der Schadstoffausstoß des Motors um ein Vielfaches reduziert wird.
5. Der Elektrolyse-Dieselmotor gekennzeichnet dadurch, daß im Ansaugtakt des Motors das Wasserstoff- Sauerstoffgemisch angesaugt wird, das zuvor im Elektrolyse-Element, durch die physikalische Trennung von Salzwasser, hergestellt wurde.
6. Der Elektrolyse-Dieselmotor gekennzeichnet dadurch, daß das brennbare Gemisch verdichtet wird.
7. Der Elektrolyse-Dieselmotor gekennzeichnet dadurch, daß das verdichtete Gemisch durch Selbstentzündung des eingespritzten Diesels gezündet wird.
8. Der Elektrolyse-Dieselmotor gekennzeichnet dadurch,daß die Drehzahl durch die gesteuerte Zufuhr von Salzwasser zum Elektrolyse-Element geregelt wird.
9. Der Elektrolyse-4-Takt-Ottomotor gekennzeichnet dadurch, daß das Wasser­ stoff-Sauerstoffgemisch als Brennstoff verwendet wird.
10. Der Elektrolyse-4-Takt-Ottomotor gekennzeichnet dadurch, daß im Ansaugtakt des Motors das Wasserstoff-Sauerstoffgemisch angesaugt wird, das zuvor im Elek­ trolyse-Element, durch die physikalische Trennung von Salzwasser, hergestellt wurde.
11. Der Elektrolyse-4-Takt-Ottomotor gekennzeichnet dadurch, daß durch die Verwendung einer speziell präparierten Zündkerze das Wasserstoff-Sauerstoffgemisch gezündet wird.
12. Der Elektrolyse-4-Takt-Ottomotor gekennzeichnet dadurch, daß die Drehzahl durch die gesteuert Zufuhr von Salzwasser geregelt wird.
13. Die Elektrolyse-Heizung gekennzeichnet dadurch, daß die chemisch gebundene Energie des Salzwassers erst durch die physikalische Aufspaltung des Wassers im Elektro­ lyse-Element in Wärmeenergie durch Verbrennen umgewandelt werden kann.
14. Die Elektrolyse-Hausenergieanlage gekennzeichnet dadurch, daß sie mit Elektrolyten versetztem Wasser betrieben werden kann.
15. Das Elektrolyse-Element gekennzeichnet dadurch, daß in ihm die physikalische Trennung des mit Elektrolyten versetzten Wassers stattfindet.
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Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002033237A1 (fr) * 2000-10-20 2002-04-25 Marc Gilles Houdry Dispositif permettant la fabrication, l"utilisation et le recyclage partiel d"un melange gazeux d"hydrogene a partir de l"eau
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