ES2204315B1 - Autogenerador de energia propia reutilizando energia residual y adicion de vapor de agua. - Google Patents
Autogenerador de energia propia reutilizando energia residual y adicion de vapor de agua.Info
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Abstract
Autogenerador de energía propia reutilizando energía residual y adición de vapor de agua, que comprende la acción de convertir el vapor de agua a altas temperaturas del orden de los 1000º C. en sus elementos H y O mediante electrólisis en condiciones especiales; aplicando un segundo inyector de agua pulverizada, en un motor de combustión interna, para crear mayor cantidad de vapor de agua, incorporando un generador magnetohidrodinámico para producir electricidad asociado en su interior con un difusor de dióxido de circonio de membrana tamizada muy finamente alojando electrodos, y que su enorme campo magnético se aprovecha también para derivar a sus respectivos polos las partículas previamente ionizadas en los poros de la membrana del tubo difusor, sobre el que se le aplica la electrólisis. Se utiliza para el reciclaje y reaprovechamiento de la energía residual en los motores de turbina cerámica u otros motores de combustión interna, que emplean hidrógeno como combustible.
Description
Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua.
La invención se refiere al desarrollo y
consecución del funcionamiento de una máquina, que crea su propia
energía, empleando hidrógeno como combustible y que una vez
efectuada la combustión el resultado se recicla, recuperando una
parte o la totalidad de la energía consumida, para reutilizarla
nuevamente.
El proceso de reciclaje, según el invento, se
basa en los siguientes pasos y se desarrolla en las siguientes
fases:
PRIMERA: La disposición de un motor térmico, y
que este motor sea preferentemente de turbina de cerámica, capaz de
funcionar a base de hidrógeno como combustible. El motor de turbina
de cerámica es ideal para resistir las altas temperaturas
producidas por la combustión del hidrógeno y del oxígeno, y
adecuado para impedir la disipación de las mismas. Es indispensable,
que al combustible de hidrógeno, se le añada una inyección de agua
pulverizada para la creación de vapor de agua en abundancia, que es
la materia a reciclar. Este vapor de agua aprovecha la energía
interna que se disipa. Este motor se limita a realizar un trabajo
normal.
SEGUNDA: Reciclar el vapor de agua a altas
temperaturas del orden de 1000ºC. en sus elementos H y O, mediante
un dispositivo especial de reciclaje que consiste en acoplar de
inmediato, a la salida del tubo de escape, en la misma tobera de
salida, un original generador magnetohidrodinámico, en adelante
(MHD), cuyos componentes se describen en la "Descripción del
Invento". Este original MHD actúa:
- a):
- Ionizando el vapor de agua a altas temperaturas, mediante la corriente eléctrica que crea el generador MHD, de esta manera se forma una nube electrostática que al penetrar en el difusor de dióxido de circonio, le bastará una pequeña corriente en los electrodos para disociar las moléculas de vapor en sus componentes H y O, ayudado, además por la fuerza mecánica que el campo magnético ejerce sobre esas moléculas.
- b):
- Aplicando la electrólisis al vapor de agua con una temperatura de al menos 600ºC. utilizando como difusor el dióxido de circonio en estado poroso, al que sele adosan los electrodos.
Con referencia a los antecedentes del estado de
la Técnica, en relación a la segunda fase del invento, se hace
alusión a la existencia de antecedentes tales como:
Referidos a la segunda fase existe un proceso
denominado Hot Elly de electrólisis a alta temperatura para la
obtención de hidrógeno. Se trata de hacer pasar vapor a 1000ºC por
tubos cerámicos de dióxido de circonio y aplicar corriente
eléctrica: las moléculas de agua se rompen y disocian en oxígeno e
hidrógeno. Otra patente española de origen alemán está basada en
los mismos principios, pero desarrollada a partir de elementos
planos en forma de plaquetas.
Según un detalle característico del invento, en
un motor de turbina cerámica convencional, se le ha añadido un
sistema de inyectar agua pulverizada con el fin de obtener una
ganancia en la materia a reciclar, vapor de agua a una temperatura
del orden de los 1000ºC., que es la base de su sostenimiento.
Otro detalle característico del invento es el
acoplamiento inmediato, en la misma tobera de escape a la salida
de los residuos de la combustión, de un dispositivo original para
la disociación del vapor de agua en sus componentes de H y O. Este
dispositivo consta: de un generador MHD, compuesto por un tubo
interior de dióxido de circonio de membrana muy fina y porosa,
llamémosle primario, al que se le acoplan en ambas caras interior y
exterior, los correspondientes electrodos; también porosos; el
ánodo situado en la parte interior del tubo, que recoge el oxígeno
y en el lado exterior el cátodo, que recoge el hidrógeno.
Otro detalle característico del invento es que,
envolviendo este primer tubo interior, se coloca un segundo tubo
exterior envolvente del primero, realizado de materiales
refractarios, preferentemente de cerámica fina; la cavidad o cámara
entre ambos tubos queda herméticamente cerrada por sus extremos por
medios herméticos de cierre, de esta manera queda un receptáculo
que recoge el hidrógeno.
Otro detalle del invento es que al tubo
envolvente se le ha dotado de unos orificios, que son tomas para
evacuar el hidrógeno. La evacuación se hará por medio de unos
conductos, conectados a una bomba aspirante, que absorba con fuerza
el hidrógeno, y obligue al vapor de agua, que transcurre por su
interior a penetrar en la membrana del tubo poroso de dióxido de
circonio. El tubo envolvente, llamémosle secundario, irá cubierto y
protegido, a su vez, con otro tubo exterior y adosado a su
superficie. Este tercer tubo, más grueso y extremadamente poroso,
tiene como fin aislar la temperatura de una manera eficaz de los
tubos descritos anteriormente, con respecto a los potentes imanes
permanentes, que se colocarán, en lados opuestos, sobre su
superficie.
Otro detalle característico del invento, formando
parte integrante de su mecanismo, es la disposición de una pieza
helicoidal, como tornillo sin fin, que se coloca mediante sus
correspondientes soportes, dentro del tubo interior primario de
dióxido de circonio. Esta pieza, que soporta cuatro aspas o álabes
llevarán en el interior de cada una de ellas una bobina o hilo
conductor protegida por una capa de cerámica que al recibir el
impacto directo del flujo resultante de la combustión la hará
girar a una velocidad muy acelerada, con lo que se conseguirá
difundir hacia la membrana del tubo de dióxido de circonio el vapor
de agua, al mismo tiempo que corta el campo magnético, produciendo
corriente eléctrica.
En otra alternativa, según el invento, se podría
dotar al tubo de dióxido de zirconio de un movimiento circular como
una cámara centrífuga.
De esta manera el generador MHD cumple una triple
misión:
- a):
- Genera electricidad c.c.
- b):
- Desarrolla y en él tiene lugar la electrólisis del vapor de agua, al aplicarse la corriente continua cuando atraviesa la membrana del tubo de cerámica de dióxido de circonio, tamizado finamente y adosados sus correspondientes electrodos.
- c):
- Los potentes imanes situados en los lados de las bandas catódica y anódica, atraen las partículas ionizadas a sus respectivas placas por la fuerza mecánica que ejerce sobre ellas, ayudando a la disociación de las moléculas de agua.
Otra característica complementaria del invento es
que prevé un cuerpo para todo el sistema, siendo la cámara que lo
envuelve construida con cerámica fina, entre otras razones y
ventajas por ser resistente al calor y evitar la disipación del
mismo.
Asimismo según el invento la fuente de corriente
eléctrica la suministra también la pequeña dinamo anexa al motor y
si es necesario mediante baterías auxiliares.
Una idea más amplia de las características del
invento la realizamos a continuación al hacer referencia a la
lámina de dibujos que a esta memoria se acompaña, en la que de una
manera un tanto esquemática y tan solo por vía de ejemplo, se
representan los detalles preferidos del invento.
En los dibujos:
La figura 1, es una vista esquemática del
desarrollo general del autogenerador de energía, según el
invento.
La figura 2, es una vista seccionada
transversalmente del órgano mangnetohidrodinámico del conjunto de
la vista anterior.
Según dichas ilustraciones, al motor de turbina
(1) de cerámica convencional se le añade estratégicamente un
segundo inyector (2) con la misión de inyectar en la cámara de
combustión agua pulverizada.
Este segundo inyector (2) podría por conveniencia
ir asimismo colocado en la misma tobera de salida del flujo de
combustión, como segunda alternativa.
El vapor de agua residual que sale por el tubo de
escape (3) del motor (1) es tratado en el dispositivo de reciclaje
magnetohidrodinámico (MHD), que va montado en la tobera (3A) de
salida de dicho tubo de escape (3). Este dispositivo consta
esencialmente de un primer tubo interior (4) de dióxido de
circonio. Este tubo contiene los electrodos (12 y 13) y se instala
mediante un enlace (10) a la tobera de salida (3A). Envolviendo el
primer tubo (4) descrito se ha colocado un segundo tubo (5)
envolvente, con la suficiente amplitud para dejar un hueco o
cámara (6) de almacenamiento. Los extremos de ambos tubos quedan
herméticamente cerrados mediante pletinas (9), cierres circulares,
para conseguir el receptáculo (6) del hidrógeno, una vez disociado
el vapor de agua. A este tubo envolvente se le ha dotado de unos
orificios (14), para enlazar los conductos (15) conectados a una
bomba aspirante (16), que aportará el hidrógeno a un depósito (17).
Este tubo envolvente (5) va cubierto y protegido a su vez, con otro
tubo (18) exterior y adosado a su superficie. Este tercer tubo es
más grueso y extremadamente poroso, para aislar la temperatura del
resto del equipo por medio de una manta aislante (18A) intercalada
entre este tubo (18) y el segundo tubo (5). Por último sobre él
tubo (18) se sitúan los imanes permanentes (11), cubriendo los
costados en posiciones diametralmente
opuesta.
opuesta.
La masa de vapor al canalizarse por el interior
del (MHD) se ioniza, formando una nube electrostática. La
corriente que se genera puede, a su vez, recogerse mediante los
bornes (7) que están situados en los soportes del elemento
helicoidal (8), aprovechándose y aplicándose a los electrodos (12 y
13) catódico y anódico, que van dispuestos en las caras interior y
exterior del tubo de dióxido de circonio.
Los potentes imanes (11) situados a los lados de
las bandas catódica y anódica atraen, también, las partículas
ionizadas a sus respectivas placas por la fuerza mecánica que
ejercen sobre ellas.
Por el interior del dispositivo (MHD) se ha
dispuesto un elemento helicoidal (8), un tornillo sin fin,
colocado con unos soportes, que le permitirán girar libremente al
recibir el flujo (3) de la cámara de combustión, Este elemento lleva
instalado en cada una de sus cuatro aspas o alabes una bobina de
hilo conductor para difundir el vapor de agua sobre la membrana del
tubo de dióxido de zirconio (4) y cortar el campo magnético para la
producción de electricidad.
Si se optara por hacer girar al tubo de dióxido
de zirconio (4) de una manera centrífuga, su misión sería la misma
que la del elemento helicoidal, es decir, poder absorber más
fácilmente el vapor de agua y cortar igualmente el campo
magnético.
Una vez descrita convenientemente la naturaleza
del invento se hace constar a los efectos oportunos, que el mismo
no queda limitado a los detalles exactos de esta exposición, sino
que por contrario, en él se introducirán las modificaciones que se
consideran oportunas, siempre que no se alteren las características
esenciales del mismo, que se reivindican a continuación.
Claims (15)
1. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua procedente de un motor
de combustión interna que utiliza hidrógeno como combustible y que
se caracteriza porque consiste en tomar como fuente de vapor
de agua a altas temperaturas, la que se deriva de la combustión del
hidrógeno y oxígeno de dicho motor (1), preferiblemente de turbina
de cerámica, sobrealimentado por adición de agua pulverizada (2),
mediante cualquier sistema de inyección, para obtener gran cantidad
de vapor de agua.
2. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua, según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque, seguidamente se
aplica, un dispositivo magnetohidrodinámico (MHD) especial, a la
salida de los elementos de combustión (3).
3. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua según la reivindicación
(2), en el que el dispositivo magnetohidrodinámico (MHD) se
caracteriza porque comprende dos tubos concéntricos (4 y 5)
y un eje en forma helicoidal o tornillo sin fin (8), que gira
libremente, situado en el interior del primer tubo (4)
4. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua: según la
reivindicación 3, el referido tubo interior (4) se
caracteriza porque es de cerámica de dióxido zirconio,
tamizado muy finamente y en estado poroso.
5. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua según las
reivindicaciones 3 y 4 el tubo interior (4) de cerámica de dióxido
de circonio se caracteriza porque alberga adosados a sus
caras, diametralmente opuestos, electrodos metálicos (12 y 13),
también porosos; el ánodo en su interior y el cátodo en el
exterior.
6. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua según la reivindicación
3, los referidos tubos concéntricos, interior (4) y envolvente (5)
se caracterizan porque entre dichos dos tubos (4) y (5)
queda una cámara (6) sellada herméticamente en sus extremos por
placas (9), para retener del hidrógeno residual.
7. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua según las
reivindicaciones 3 y 6 de dichos tubos concéntricos, el envolvente
(5) se caracteriza porque éste segundo tubo (5) lleva
correspondientes orificios para la recogida del hidrógeno, cuyos
conductos (15) se acoplan a una bomba de aspiración (16), que
absorbe el hidrógeno residual que lo aporta a un depósito (17).
8. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua: según la
reivindicación 7 el tubo envolvente exterior (5) se
caracteriza porque es de naturaleza de cerámica fina o
materiales afines y va recubierta por un tercer tubo (18) de
naturaleza también cerámica o productos similares de sección más
gruesa y extremadamente poroso, que sirve para aislar del calor al
resto del equipo entre otros como son los imanes permanentes.
9. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua según la reivindicación
8 cuyo campo magnético se caracteriza porque comprende un
juego de imanes permanentes (11), colocados lateralmente en
posiciones diametralmente opuestas entre sí y sujetas a los lados
del tubo exterior (18), creando un campo magnético que supone un
vector del dispositivo magnetohidrodinámico (MHD).
10. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua, según la
reivindicación 3, en la que el dispositivo helicoidal o tornillo
sinfín (8) se caracteriza porque tiene la misión de difundir
el vapor de agua sobre la membrana del tubo interior (4) donde se
aloja.
11. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua, según las
reivindicaciones 4 y 10 en la que la electricidad generada se
caracteriza porque ioniza abundantemente el vapor de agua,
creando una nube electrostática que al penetrar dentro de la
membrana de dióxido de zirconio del tubo interior (4), necesita
una cantidad menor de electricidad aplicada a los electrodos (12 y
13) para la disociación molecular en oxigeno e hidrógeno.
12. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua, según las
reivindicaciones 3 y 10 el eje helicoidal o tornillo sinfín (8)
opcionalmente se caracteriza porque puede ser sustituido por
el primer tubo interior (4) de dióxido de circonio sí se le hace
girar dotándole de fuerza centrífuga cumpliendo la misma misión que
dicho eje (8).
13. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua, según las
reivindicaciones 9 y 10 en la que los potentes imanes (11) del
equipo se caracterizan porque van adosados a los costados
del cuerpo exterior (18) del aparato, mediante soportes (18A) muy
aislantes del calor que protegen los imanes permanentes (11).
14. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua, según las
reivindicaciones 9 y 10 en la que los potentes imanes permanentes
(11) que crean un fuerte campo magnético se caracterizan
porque atraen las partículas ionizadas del vapor de agua, mientras
se produce su electrólisis, a sus respectivos polos o campos por
la fuerza mecánica que ejercen sobre ellas, facilitando la
disociación de sus elementos H y O.
15. Autogenerador de energía propia reutilizando
energía residual y adición de vapor de agua, según la
reivindicación 11, se caracteriza porque la fuente de
corriente eléctrica que se aplica a los electrodos (7), la
suministra también una dinamo normal y pequeña dependiente de la
energía y el trabajo que desarrolla el motor o mediante baterías
auxiliares.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200202153A ES2204315B1 (es) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Autogenerador de energia propia reutilizando energia residual y adicion de vapor de agua. |
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| ES200202153A ES2204315B1 (es) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Autogenerador de energia propia reutilizando energia residual y adicion de vapor de agua. |
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|---|---|
| ES2204315A1 ES2204315A1 (es) | 2004-04-16 |
| ES2204315B1 true ES2204315B1 (es) | 2005-07-16 |
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| US5185541A (en) * | 1991-12-02 | 1993-02-09 | 21St Century Power & Light Corporation | Gas turbine for converting fuel to electrical and mechanical energy |
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-
2002
- 2002-09-20 ES ES200202153A patent/ES2204315B1/es not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| HARADA et al. Improvement of Enthalpy Extraction over 30% using a disk MHD generator with inlet swirl. Energy Conversion and Management. Elsevier Science Publishers. Oxford, GB, 01.05.1995. * |
Also Published As
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Legal Events
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| EC2A | Search report published |
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Effective date: 20180808 |