DE202004010305U1

DE202004010305U1 - Verbesserter Treibstoff für Verbrennungsmaschinen aller Art

Info

Publication number: DE202004010305U1
Application number: DE200420010305
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2014-07-01

Abstract

Kraftstoff für Verbrennungsmaschinen aller Art (Kolbenmotoren, Turbinen, Brenner), bestehend aus einer Mischung von herkömmlichem Kraftstoff (Öl) und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß als Wasseranteil entgastes Wasser verwendet wird.

Description

Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Treibstoff, mit dem Verbrennungsmaschinen, wie beispielsweise Kolbenmotoren, Turbinen, Düsentriebwerken und Brennern, effizienter und umweltschonender betrieben werden können.
Es ist bekannt, daß z.B. die Streckung von Dieselkraftstoff mit Wasser zu einer deutlichen Verringerung der Schadstoffe (Stickoxide und Ruß) in der Verbrennung führen. Dies entlastet die Umwelt. Die geringere Verbrennungstemperatur des Gemisches steigert die Effizienz des Kraftstoffs. Trotz Streckung mit Wasser bleibt die Leistung weitgehend erhalten. Auch handelsübliche Motoren zünden auch selbst bei 50 Prozent Wasseranteil problemlos. Entsprechende Ergebnisse wurden beispielsweise von einer Arbeitsgruppe unter Leitung von Prof. Reinhard Strey, Universität zu Köln, vorgelegt.
Das Hauptproblem besteht jedoch darin, hierfür eine stabile Mischung aus Wasser und Öl (wie z.B. Diesel) herzustellen. Die vorbekannte Methode nach Prof. Strey nutzt Tenside für eine Mikroemulsion. Andere Emulgatoren wurden von Forschern aus den USA beschrieben. Nachteilig sind hierbei der mit dem Zusatz der Tenside verbundene Aufwand sowie die Kosten für den Emulgator.
Die Herstellung einer stabilen Emulsion von Wasser und Öl kann jedoch auch durch Veränderung des Wassers selbst erreicht werden. Wird Wasser entgast, steigt seine Emulsionsfähigkeit. Bereits die etwa 97%ige Entgasung durch eine einfache Wasserstrahlpumpe stellt ein Wasser zur Verfügung, das sich mit Ölen aller Art problemlos mischt. Weitere Entgasung durch Verwendung eines höheren Vakuums ist zu überschaubaren Kosten möglich. Hierfür stehen handelsübliche Produkte, etwa aus der Getränkeindustrie, zur Verfügung. Entgastes Wasser ist damit zu geringen Kosten in großen Mengen verfügbar.
Entgaste Wasserproben aller Art mischen sich in jedem Verhältnis spontan mit hydrophoben Flüssigkeiten wie Ölen (Pashley, R.M., J Phys Chem B 2003, 107, 1714-1720). Diese Mischungen bleiben auch stabil. Wenn die Emulsion einmal hergestellt ist, kann sie auch wieder Gasen wie etwa Luft ausgesetzt werden, ohne daß nachteilige Änderungen eintreten (aaO.).
Der erfindungsgemäße Kraftstoff besteht also aus einer Mischung (Emulsion) aus entgastem Wasser mit herkömmlichem Öl-Kraftstoff wie z.B. Diesel, Benzin, Jetkraftstoff etc., wie er zum Betrieb beispielsweise von Fahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen, Raketen, Kraftwerken, Heizungsanlagen, und allgemein Verbrennungsmaschinen aller Art (etwa als Kolbenmotoren, Turbinen, Düsentriebwerken und Brennern) Verwendung findet. Darüber hinaus ermöglicht es die Kombination mit Wasser, auch biologische Kraftstoffe, beispielsweise Pflanzenöle, für Verbrennungsmaschinen zu optimieren oder überhaupt erst einsetzbar zu machen. Der erfindungsgemäße Kraftstoff kann daher auch aus entsprechenden Mischungen von Wasser mit biologischen Ölen bestehen.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist die freie Wählbarkeit des Wasseranteils, je nach verwendetem Öl und Motor optimiert. Aufwendige Zusätze von Emulgatoren wie z.B. Tensiden entfallen.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist der Zusatz von Wasser mit einem Anteil von 10 bis 50 Prozent zu herkömmlichem Kraftstoff, insbesondere Diesel, für entsprechende Kolbenmotoren in Fahrzeugen oder Schiffsantrieben. Eine fortgeschrittene Ausführungsform nutzt einen Wasseranteil von über 50%.
Der Grad der Entgasung soll nach einer bevorzugten Ausführungsform 97% betragen. Dies ist mit technisch einfachen Mitteln (Wasserstrahlpumpe) erreichbar, ermöglicht gleichwohl bereits gute Mischungen. Für verbesserte Anwendungen werden höhere Entgasungen von über 99% oder 99,9% vorgeschlagen.
Zur Erfindung gehört weiter eine Vorrichtung zur Herstellung des vorgenannten Kraftstoffs, bestehend aus einer (z.B. handelsüblichen) Wasserentgasung (etwa durch Vakuum) und einem Bauteil, welches in kontrollierbarem, in bevorzugter Ausführungsform jeweils (auch während des Betriebs) wählbarem Verhältnis den benötigten herkömmlichen Kraftstoffanteil zufügt.
Die Vorrichtung kann für bestimmte Verbraucher (z.B. größere Fahrzeuge, Schiffe, Kraftwerke) auch direkt in die Vorrichtungen für die Verbrennungsmaschinen bzw. ihre Tankanlagen integriert werden, oder diesen zugeordnet sein. Zu tanken ist dann außer dem herkömmlichen Treibstoff lediglich Wasser; die Entgasung und Mischung wird vor der Verwendung herbeigeführt. Eine vorteilhafte Ausführungsform ist so gestaltet, daß der Wasseranteil den jeweiligen Anforderungen der zugeordneten Verbrennungsmaschine(n) an die aktuelle Verbrennung ad hoc flexibel angepaßt werden kann, etwa in Abhängigkeit vom Leistungsbedarf oder anderen Parametern.

Claims

Kraftstoff für Verbrennungsmaschinen aller Art (Kolbenmotoren, Turbinen, Brenner), bestehend aus einer Mischung von herkömmlichem Kraftstoff (Öl) und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß als Wasseranteil entgastes Wasser verwendet wird.
Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als herkömmlicher Kraftstoffanteil Dieselkraftstoff / Schweröl benutzt wird.
Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als herkömmlicher Kraftstoffanteil Benzin (einschließlich Flugbenzin) benutzt wird.
Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als herkömmlicher Kraftstoffanteil biologisches Öl (z.B. Pflanzenöl) benutzt wird.
Kraftstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser zum Antrieb von Fahrzeugen benutzt wird.
Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser zum Antrieb von Schiffen benutzt wird.
Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser zum Antrieb von Flugzeugen benutzt wird.
Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser zum Betrieb von Kraftwerken, Generatoren oder Heizanlagen benutzt wird.
Kraftstoff nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mischungsverhältnis etwa 10% entgastes Wasser und 90% herkömmlicher Kraftstoff verwendet werden, jeweils +/- fünf Prozentpunkte.
Kraftstoff nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mischungsverhältnis etwa 20% entgastes Wasser und 80% herkömmlicher Kraftstoff verwendet werden, jeweils +/- fünf Prozentpunkte.
Kraftstoff nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mischungsverhältnis etwa 30% entgastes Wasser und 70% herkömmlicher Kraftstoff verwendet werden, jeweils +/- fünf Prozentpunkte.
Kraftstoff nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mischungsverhältnis etwa 40% entgastes Wasser und 60% herkömmlicher Kraftstoff verwendet werden, jeweils +/- fünf Prozentpunkte.
Kraftstoff nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mischungsverhältnis etwa 50% entgastes Wasser und 50% herkömmlicher Kraftstoff verwendet werden, jeweils +/- fünf Prozentpunkte.
Kraftstoff nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mischungsverhältnis über 50% entgastes Wasser und unter 50% herkömmlicher Kraftstoff verwendet werden.
Kraftstoff nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgasungsgrad des Wassers mindestens 97% beträgt.
Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichet, daß der Entgasungsgrad des Wassers mindestens 99% beträgt.
Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichet, daß der Entgasungsgrad des Wassers mindestens 99,9% beträgt.
Vorrichtung zur Herstellung von Kraftstoff nach einem der vorgenannten Ansprüche 1–17, bestehend aus einer Wasserentgasungsvorrichtung und einer Mischvorrichtung, die entgastes Wasser und herkömmlichen Treibstoff mischt.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischverhältnis kontrolliert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischverhältnis jeweils frei wählbar gestaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischverhältnis auch während des Betriebes verändert werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18–21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Erzeugung von Vakuum für die Wasserentgasung vorhanden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18–22, dadurch gekennzeichnet, daß diese der oder den zu versorgenden Verbrennungsmaschinen zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß diese in die zu versorgenden Verbrennungsmaschine(n) integriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18–24, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis des Kraftstoffs durch den aktuellen Bedarf der zu versorgenden Verbrennungsmaschine(n) gesteuert wird.