ITGE930001A1

ITGE930001A1 - Metodo e sistema per la produzione di energia elettrica.

Info

Publication number: ITGE930001A1
Application number: IT000001A
Authority: IT
Inventors: Ralph A Carabetta; John C Cutting; Gary E Staats
Original assignee: Us Energy
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1993-01-15
Publication date: 1994-07-15
Also published as: FR2689334A1; DE4302222A1; ITGE930001A0; GB2263702B; GB2263702A; IT1263464B; JPH0646557A; GB9300988D0; US5254934A

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale dal titolo: "Metodo e sistema per la produzione di energia elettrica",

TESTO DELLA DESCRIZIONE

.Questa invenzione riguarda un metodo migliorato e mezzi per la conversione di energia di combustibile facilmente ottenibile naturalmente che ? abbondante negli Stati Uniti in energia elettrica attraverso un generatore magnetoidrodinamico (MHD). Pi? specificamente, l'invenzione riguarda un concetto generale di uso del gas di metano per fornire una alimentazione di carbonio per un generatore MHD in combinazione con ossigeno sostanzialmente puro per fornire un sistema generatore di elettricit? MHD che produce un minimo o alcun inquinante dell'atmosfera e che pu? produrre efficienza del ciclo completo in eccesso del 70%. Inoltre, con lievi modifiche, il sistema pu? essere adattato all'uso di carbone, che ? il combustibile fossile pi? abbondante negli Stati Uniti. Una opzione aggiuntiva all'invenzione ? fornire una possibilit? di produzione di metanolo che ? altamente economica con il concetto originale .

Il gas naturale ? approssimativamente al 99% metano e questa invenzione utilizza metano e ossigeno sostanzialmente puro come materiali di alimentazione del generatore MHD.

In un altro aspetto dell'invenzione, una pila a combustibile ? vantaggiosamente combinata con il generatore MHD poich? il metano ? decomposto a carbonio che ? usato nel generatore MHD e l'idrogeno che pu? essere trasferito alla pila a combustibile del tipo a carbonato fuso o ad ossido solido, ciascuno dei quali possono produrre energia aggiuntiva.

Conseguentemente, uno scopo dell'invenzione ? fornire un sistema ad alta efficienza per la produzione di energia elettrica usando gas naturale come combustibile principale o carbone come combustibile principale che produce un minimo, se non alcun, materiale di scarto.

Un altro scopo dell'invenzione ? fornire un sistema del tipo sopra stabilito. in cui l'efficienza totale del ciclo ? in eccesso del 70%.

L'invenzione consiste in ?lcune nuove caratteristiche e nella combinazione di parti di seguito descritte completamente di seguito, illustrate nei disegni allegati, e particolarmente definite nelle rivendicazioni annesse, essendo inteso che i diversi cambiamenti nei dettagli possono essere fatti senza allontanarsi dallo spirito, o sacrificando alcuno dei vantaggi della presente invenzione.

Allo scopo di facilitare la comprensione dell'invenzione, vi ? illustrata nei disegni allegati una forma esecutiva preferita di essa, da uno studio della quale, quando considerata in collegamento con la seguente descrizione, l'invenzione, la sua costruzione ed azionamento, e molti dei suoi vantaggi devono essere facilmente compresi ed apprezzati.

La figura 1 ? un diagramma a flusso schematico dell 'invenzione;

la figura 2 ? un diagramma a flusso schematico dell'invenzione modificata per la produzione di metanolo; e

la figura 3 ? un diagramma a flusso schematico dell'invenzione modificata per l'uso di carbone come materiale di partenza.

In figura 1, vi ? un sistema generatore MHD 10 comprendente una sorgente di metano o gas naturale non mostrata, che libera metano attraverso un condotto 11 in un'unit? di decomposizione termica 12. Nell'unit? di decomposizione termica 12, il metano ? decomposto in idrogeno e carbonio, il carbonio uscendo attraverso una linea 13 e l'idrogeno uscendo attraverso una linea 14. Il carbonio ? trasferito attraverso una linea 13 ad un bruciatore 16 e il gas di idrogeno ? trasferito attraverso la linea 14 ad una pila a combustibile 15 del tipo a ad ossido solido o del tipo avanzato a carbonato fuso. Tali celle a combustibile sono descritte nel brevetto statunitense No. 4883497 di Claar et al., nel brevetto statunitense No. 4765349 di McPheeters et al., nel brevetto statunitense No.

4476196 di Poeppel et al., nel brevetto statunitense No. 4476197 di .Herceg, nel brevetto statunitense No. 4476198 di Ackerman et al., nel brevetto statunitense No. 4510212 di Fraioli, nel brevetto statunitense No. 4581303 di Pasco et al., nei brevetti statunitensi Ni. 4548877, 4540640 e 4526812 di Iacovangelo et al..

Il bruciatore 16 riceve il carbonio attraverso la linea 13 dal decompositore di metano 12 ed un adatto materiale granulato per il generatore MDH.

Nei disegni ? indicato carbonato di cesio che entra attraverso una linea 17 all'unit? bruciatore 16. In aggiunta al carbonato di cesio, come ? noto, pu? anche essere usato carbonato di potassio. Il bruciatore 16 riceve anche attraverso la linea 26 ossigeno preriscaldato rilasciato al bruciatore da un impianto di ossigeno 18 che riceve aria attraverso un ingresso 19 e produce ossigeno sostanzialmente puro attraverso una linea di uscita 20 che ? trasferito ad un preriscaldatore di ossigeno 25 in cui esso ? riscaldato venendo in relazione di scambio termico con i gas di uscita dal generatore MHD 30. Per ossigeno sostanzialmente puro, noi intendiamo ossigeno puro a pi? del 99%. L'ossigeno riscaldato esce dal preriscaldatore 25 attraverso una linea 26 al bruciatore 16. L'ossigeno meno puro pu? essere usato ma poi i vari ossidi di azoto avrebbero devono essere trattati per minimizzare gli effetti sfavorevoli sull'ambiente.

Il generatore MHD 30 ? ben noto ed ? del tipo a plasma descritto nel brevetto statunitense No.

4345173 di Marchant et al., nel brevetto statunitense No. 3895243 di Amend et al. pubblicato il 15 Luglio 1975, le descrizioni dei quali sono incorporate qui per riferimento.

Il generatore MHD ? inserito in un magnete avente un polo nord 31 ed un polo sud 32 e rilascia gas o plasma ad una temperatura molto elevata nella linea indicata dalla freccia 34 che ? usato per preriscaldare l?ossigeno nel preriscaldatore di ossigeno 25 ed esce da esso in una linea 34a ad un bruciatore secondario 35. Nel bruciatore secondario 35, l'ossigeno penetra attraverso un linea 21 dall'impianto ad ossigeno 18 ed i gas reagiscono in esso, come sar? di seguito descritto, ed escono da esso attraverso una linea 36 che passa attraverso l'unit? di decomposizione termica 12. I gas passano dal bruciatore secondario 35 in relazione di scambio termico con il gas naturale che entra nel decompositore termico 12 attraverso una linea 11 per riscaldare i gas in esso alla temperatura desiderata ed uscire dal decompositore termico 12 attraverso una linea 37 che porta ad una unit? di ricupero di calore/granuli 40. Nell'unit? di ricupero calore/granuli 40, i granuli di carbonato di ceso o di carbonato di potassio sono ricuperati e rilasciati attraverso una linea 41 sia ad una unit? di rifornimento, non mostrata, o ad una linea 17 per la reintroduzione nel bruciatore 16. I gas dal bruciatore secondario senza granuli di carbonati di cesio sono scaricati attraverso una linea 42 e consistono principalmente in diossido di carbonio. L'energia dei gas di combustione ? usata nell'unit? di ricupero di calore/granuli 40 per ottenere vapore che trasferito attraverso una linea 43 ad un generatore a turbina a vapore 45 per la produzione di elettricit?.

Come stabilito in precedenza la pila a combustibile riceve idrogeno come combustibile attraverso una linea 14 dalla decomposizione termica del metano nel decompositore 12 e ossigeno dall'impianto ad ossigeno 18 attraverso una linea 22. L'ossigeno ed il carburante idrogeno passano attraverso la pila a combustibile 15 per produrre energia continua che ? trasmessa attraverso una linea 46 ad un invertitore 50 e l'energia termica della pila a combustibile, sotto forma di acqua bollente, ? trasmessa attraverso una linea 47 attraverso l'unit? per il ricupero del calore 51 da cui il calore ? estratto ed usato per produrre vapore che ? trasmesso attraverso la linea 53 alla turbina a vapore con perdita di acqua che ? scaricata dall'unit? di ricupero termico 51 attraverso la linea 52.

L'energia generata dal generatore MHD 30 ? energia in corrente continua ed ? trasmessa attraverso una linea 33 ad un invertitore 50 per la conversione ad energia in corrente alternata con l'energia generata dalla pila a combustibile 15.

In un esempio del sistema 10, la velocit? di flusso del metano al decompositore termico 12 ? di 10 kg per secondo alla temperatura di 300 K. La decomposizione termica ha luogo ad una temperatura nell'intervallo da circa 1200 K a circa 1500 K e ad una pressione nell'intervallo da circa quella atmosferica o circa 1.1 atmosfere a circa 20 atmosfere. E' preferibile che la decomposizione del metano abbia luogo a circa 1500 K e a circa 10 atmosfere producendo una velocit? di flusso di carbonio di 7.5 kg al secondo ad una temperatura di circa 1500 K. Un intervallo di pressione di da circa 5 a circa 20 atmosfere ? accettabile. La velocit? di flusso dell'idrogeno dal decompositore termico 12 ? circa 2.5 kg per secondo anch'esso ad una temperatura di circa 1500 K. L'ingresso del prodotto di combustione attraverso la linea 36 ? ad una velocit? di flusso di circa 28.2 kg per secondo con una temperatura di ingresso di 2600 K ed una temperatura di uscita di circa 1700 K nelle condizioni del sistema descritte.

Il bruciatore 16 brucia carbonio ed ossigeno relativamente puro nell'intervallo da circa 50 a circa 500 atmosfere essendo preferite 500 atmosfere se il diossido di carbonio ? il principale prodotto ed essendo sufficienti 50 atmosfere se ? prodotto solo monossido di carbonio. Se sono usate pressioni pi? basse, l'efficienza non sar? elevata e sar? necessario un equipaggiamento pi? grande. Bench? possa essere usato carbonato di potassio in luogo di carbonato di cesio, il carbonato di cesio ? preferito. Nel bruciatore 16, la pressione di stagnazione ? di circa 500 atmosfere e la temperatura di stagnazione ? di circa 4520 K. Il bruciatore ? azionato con eccesso di carbonio di modo che la stechiometria sia circa 0.91 con una velocit? di flusso di ossigeno di 18.18 kg al secondo, avendo l'ossigeno entrante una temperatura di circa 2000 K. La velocit? di flusso del carbonio come stabilito in precedenza, ? circa 7.5 kg al secondo, la velocit? di flusso del carbonato di cesio ? di circa 0.52 kg al secondo essendo la velocit? di flusso totale di circa 26.2 kg al secondo. Nel generatore .MHD 30, il plasma ? accelerato in un ugello MHD all'ingresso del generatore ad una velocit? nell'ordine di circa 1000 metri al secondo (Mach 1.0) a circa 2750 metri al secondo che ? circa Mach 3. Velocit?, pressioni e temperature pi? basse sono usate quando il gas prodotto predominante ? il monossido di carbonio. Il gas ad alta velocit? quindi scorre attraverso il generatore MHD 30 con un grande campo magnetico imposto nell'intervallo da 4 a 6 Tesla e l'energia ? estratta attraverso una serie di elettrodi lungo le pareti del generatore che ? ben noto. Bench? esistano una variet? di velocit? di ingresso, forze di campo magnetico e parametri di carico generativi, una di tali serie di parametri comprende una temperatura di ingresso statica di 3100 K, una pressione di ingresso statica di 10 atmosfere ed velocit? di ingresso di 2750 metri al secondo. I massimi campi magnetici di 4-6 Tesla ed una temperatura di uscita dal diffusore di circa 2600 K ad una pressione di 1 atmosfera possono essere usati. In tali circostanze, un generatore MHD 30 potrebbe avere un'efficienza calcolata dell '85% e l'energia estratta sarebbe di 112 MWe con una velocit? di flusso nel canale di.circa 26.2 kg al secondo.

Come nella maggioranza dei generatori MHD 30, ? necessario un diffusore all'uscita del generatore per ricuperare l'energia cinetica del plasma e ridurre la velocit? dello stesso ad un livello relativamente basso e maneggevole. Come ? noto, l'uscita elettrica dal canale sar? energia in corrente continua e scorre lungo la linea 33 all'invertitore 50 dove ? convertita in energia in corrente alternata.

Il preriscaldatore dell'ossigeno 25 ? un tipico scambiatore termico dove la temperatura di ingresso del gas di combustione dalla linea 34 ? di circa 2600 K e la temperatura di uscita del gas di combustione ? di circa 2150 K, essendo la velocit? di flusso del gas di combustione 26.2 kg al secondo. L'ingresso di ossigeno al preriscaldatore 25 dalla linea 20 che ? l'uscita dall'impianto di ossigeno 18 ad una temperatura di 300 K ed una velocit? di flusso di circa 18.18 kg al secondo. La temperatura dello scarico di ossigeno nella linea 26 dal preriscaldatore 25, sotto queste condizioni e circostanze, ? di circa 2000 K. I gas di scarico del generatore MHD 30 entrano nel preriscaldatore 25 dalla linea 34 a circa 2600 K ed esce dal preriscaldatore 25 nella linea 34a ad una temperatura di circa 2150 K verso un bruciatore secondario 35 che brucia i gas scaricati dal generatore MHD 30 con l'ossigeno rilasciato dall 'impianto di ossigeno 18 attraverso la linea 21.. La velocit? di flusso dell'ossigeno al bruciatore secondario 35 pu? essere di 2.0 kg al secondo essendo la temperatura di ingresso 300 K. La temperatura di ingresso dei gas di combustione al bruciatore secondario 35 ? di 2150 K e la temperatura di uscita del gas di combustione dopo la combustione esotermica ? di 2600 K. La stechiometria nel bruciatore secondario ? di 0.91, che ? un eccesso di carbonio sotto forma di monossido di carbonio, e la stechiometria in uscita ? tale che tutto il monossido di carbonio ? bruciato a diossido di carbonio. La velocit? di flusso del gas di combustione nel bruciatore secondario 35 ? di 26.2 kg al.secondo e la velocit? di flusso del gas di combustione in uscita ? di 28.2 kg per secondo, quindi tenendo conto dell'alimentazione di ossigeno di 2.0 kg/sec..

L'impianto di ossigeno 18 ? un impianto di ossigeno criogenico che riceve aria ad una velocit? di flusso di 173.14 kg al secondo e rilascia ossigeno al generatore MHD 30 ad una velocit? di flusso di 20.18 kg al secondo attraverso una linea 20 e rilascia ossigeno attraverso la linea 22 alla pila a combustibile 15 ad una velocit? di 20.18 kg per secondo. L'ossigeno che lascia l'impianto 18 ? a temperatura ambiente o circa 300 K. L'ossigeno rilasciato alla pila a combustibile 15 ? ad una pressione di circa 10 atmosfere e l'ossigeno rilasciato dal preriscaldatore 25 ? ad una pressione di circa 500 atmosfere. E' neccessaria una adatta valvolatura come ? noto, ma non ? mostrata.

La pila a combustibile 15 come descritta in precedenza pu? essere del tipo a carbonato fuso o del tipo ad ossido solido con efficienza isoentropica di circa il 70% produce energia continua ed usa idrogeno come combustibile ed ossigeno come ossidante. La velocit? di flusso dell'idrogeno nella pila a combustibile attraverso la linea 14 ? di circa 2.5 kg al secondo mentre la velocit? di flusso dell'ossigeno nella pila a combustibile ? come stabilito in precedenza di circa 20.18 kg al secondo. L'energia in uscita della pila a combustibile ? 212 MWe mentre la velocit? di flusso dell'acqua in uscita dalla pila a combustibile ? di circa .22.68 kg al secondo ed ? scaricata attraverso la linea 52 dopo il ricupero del calore da essa.

L'unit? di ricupero calore/granuli 40 fa uso dell'energia termica dei gas di scarico dal secondo bruciatore 35 e ricupera il calore residuo rimanente dopo che i gas di scarico sono stati usati per innalzare la temperatura del metano nell'unit? di decomposizione termica 12. La temperatura del gas di combustione all'ingresso dell'unit? di ricupero 40 ? di circa 1700 K e la temperatura del gas di combustione in uscita ? di circa 350 K. La velocit? di flusso del gas di combustione nell'unit? 40 ? di circa 28.2 kg al secondo, la velocit? di ricupero dei granuli ? di circa 0.52 kg al secondo ed il trasferimento termico al vapore ? di circa 51 MWth. La velocit? di flusso del diossido di carbonio in uscita attraverso la linea 42 ? di 27.68 kg al secondo. La quantit? di calore trasferito al vapore dai gas di scarico di combustione nell'unit? 40 ? di circa 90 MWth .

Deve essere inteso che gli esempi precedenti possono essere modificati in una variet? di modi usando diversi valori per velocit? di flusso e temperature, tutto nei parametri generali discussi. L'uso di un generatore MHD 30 che utilizza il carbonio dalla decomposizione termica di gas naturale ed ossigeno sostanzialmente puro ? nuova.

Con riferimento alla fig. 2, si pu? vedere che ? descritto un sistema 100 sostanzialmente uguale al sistema 10. Sono stati usati gli stessi numeri per. identificare gli stessi apparecchi. Il sistema 100 differisce dal sistema 10 essenzialmente per l'assenza del bruciatore secondario e per la presenza di un dispositivo per la produzione di metanolo. Il generatore MHD 30 ? ancora utilizzato in combinazione con l'unit? di decomposizione termica 12 per bruciare gas naturale o metano da una sorgente di esso che entra nell'unit? di decomposizione termica 12 attraverso una linea 11. Nel sistema 100 poich? il secondo bruciatore e la pila combustibile sono omessi, il gas di scarico del generatore MHD ? principalmente monossido di carbonio (l'impianto di ossigeno 18 producendo solo un quarto dell'ossigeno) che ? passato dall'unit? di ricupero granuli 70 all'unit? di produzione del metanolo 60. L'unit? di produzione del metanolo 60 riceve la stessa quantit? di fas di idrogeno della pila a combustibile nel sistema 10.: Riducendo la velocit? di flusso in ingresso di ossigeno, la stechiometria ? di circa 0.5 cos? da produrre essenzialmente monossido di carbonio. Nell'unit? di decomposizione termica 12, il metano entra con una velocit? di flusso di 10 kg/sec. e ad una temperatura di 300 K. Il carbonio fuoriesce ad una velocit? di 7.5 kg/sec. e ad una temperatura di 1500 K, mentre i prodotti di combustione scorrono attraverso ad una velocit? di 17.95 kg/sec. e ad una temperatura di ingresso di 2400 K ed una temperatura di uscita di 500 K. Nel bruciatore 16, l'ossigeno entra ad una velocit? di 10.08 kg/sec. ad una temperatura di 300 K, non essendovi preriscaldamento, mentre la velocit? di flusso del materiale in granuli ? di 0.38 kg/sec., per una velocit? di flusso totale di 17.95 kg/sec..

Il generatore 30 opera con differenti parametri nel sistema 100 rispetto al sistema 10. Nel sistema 100, il plasma ? accelerato, a' 1000 m/sec. (Mach 1.0) all'entrata del generatore, la temperatura statica di ingresso essendo 2900 K e la pressione essendo 27 atmosfere. Il campo magnetico massimo ? nell'intervallo di da circa 4 a circa 6 Tesla. La temperatura del plasma' all'uscita del diffusore ? di 2400 K e la pressione ? 1 .atmosfera. L'efficienza calcolata del. generatore MHD 30 ? il 50% con 22 MWe di energia in corrente continua generata.

L'impianto di ossigeno 18 produce 10.09 kg/sec. al bruciatore 16 ad una temperatura di 300 K e 50 atmosfere di pressione. La velocit? di flusso di aria nell'impianto 18 ? di 43.29 kg/sec.. L'unit? di produzione di metanolo 60 ? azionata con una velocit? .di flusso di ingresso di monossido di carbonio di 17.59 kg/sec. ed una velocit? di flusso di ingresso di idrogeno di 2.5 kg/sec. producendo metanolo a 20.09 kg/sec..

Con riferimento ora alla figura 3, vi ? mostrata un'altra forma esecutiva dell'invenzione in cui gli stessi riferimenti numerici sono usati per identificare le stesse parti di equipaggiamento. Anche nel sistema 130, viene usato un generatore MHD 30 in combinazione con un'unit? di decomposizione termica 12 per bruciare carbonio da una linea 13 ed ossigeno da un impianto di ossigeno 18 per produrre energia continua che ? trasmessa attraverso una linea 33 ad un invertitore 50. Nel sistema 130, un bruciatore 35 unito ad un preriscaldatore 25 ? usato cos? come precedentemente descritto.

La differenza principale tra i sistemi 10 e 130 ? la presenza di una unit? di idropirolisi 80 che converte il carbone da una sua sorgente 81 a metano che ? trasmesso attraverso una linea 11 all'unit? di decomposizione termica 12. Un'altra differenza sta nel fatto che una porzione del gas idrogeno prodotto dall'unit? di decomposizione termica 12 ? trasferita attraverso la linea 79 all'unit? di idropirolisi 80 ed un'altra porzione ? trasferita attraverso la linea 14 alla pila a combustibile 15. In generale l'unit? di idropirolisi 80 ? azionata ad una temperatura di circa 800-1400 K essendo 1000 K preferiti. L'unit? 80 ? anche azionata ad una pressione nell'intervallo di da 1 a circa 5 atmosfere, essendo la pressione preferita nell'intervallo delle 3-4 atmosfere. Per ogni 2 moli di gas di idrogeno prodotto 1.65 moli di idrogeno sono trasferite all'unit? 80 e 0.35 moli sono trasferite alla pila., a combustibile 15, riducendo cos? il volume di ossigeno necessario per azionare la pila a combustibile 15. L'unit? di idropirolisi 80 funziona con i seguenti parametri: per una velocit? di flusso di carbone di 8.0 kg/sec. ad una temperatura di circa 550 K la velocit? di flusso di idrogeno richiesta ? di circa 2.06 kg/sec. ad una temperatura di circa 1400 K. Il metano prodotto dall'unit? 80 ? ad una velocit? di flusso di circa 10 kg/sec. e ad una temperatura di circa da 1100 a 1200 K. Nel sistema 130, la domanda di ossigeno dall 'impianto di ossigeno 18 ? inferiore di quella del sistema 10, la velocit? di flusso dell?ossigeno al generatore MHD 30 essendo 20.18 kg/sec., la velocit? di flusso alla pila a combustibile essendo 3.50 kg/sec. e la velocit? di flusso d'aria essendo 101.71 kg/sec.. Similmente, la pila a combustibile 15 funziona per produrre minore energia, la velocit? di flusso di idrogeno in entrata ? 0.44 kg/sec., la velocit? di flusso di ossigeno ? 3.53 kg/sec., l'energia in uscita ? 37 MWe e la velocit? di flusso di acqua in uscita ? 3.97 kg/sec.. Il calore trasferito al vapore dalla pila a combustibile ? 15.75 MWe.

Deve essere chiaro che sono stati descritti un sistema generale e un metodo,di uso di metano, da varie sorgenti, e ossigeno puro in congiunzione con un generatore MHD ed eventualmente una pila a combustibile. Vari parametri operativi possono essere impiegati e bench? siano stati descritti pochi parametri di sistema specifici essi non devono in alcun modo essere considerati limitativi ma solamente illustrativi per l'invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo di conversione di energia chimica di metano in energia elettrica, comprendente la decomposizione termica di metano ad idrogeno e carbonio in una unit? di decomposizione ad una temperatura non inferiore a circa 1200 K e ad una pressione almeno lievemente al disopra della pressione atmosferica trasferendo il carbonio ad un bruciatore, l'introduzione di ossigeno sostanzialmente puro e di materiale in granuli di cesio o potassio nel bruciatore ed il mantenimento lo stesso con il carbonio ad una pressione di almeno 50 atmosfere per bruciare il carbonio e l'ossigeno e fornire un plasma ionizzato avente una temperatura non inferiore a circa 3000 K; l'accelerazione del plasma ionizzato ad una velocit? non inferiore a circa' 1000 m/sec. ed il trasporto dello stesso attraverso un generatore MHD avente un campo magnetico nell'intervallo di da 4 a 6 Tesla per generare energia in corrente continua, la deaccelerazione del plasma ionizzato ed il passaggio dello stesso dal generatore MHD in relazione di scambio termico con il metano per riscaldare lo stesso per la decomposizione e quindi ricupero di ogni materiale in granuli di cesio o potassio ed il trasporto dello stesso al bruciatore, e la conversione dell'energia in corrente continua dal generatore MHD in energia in corrente alternata.
2. Metodo della rivendicazione 1, in cui la decomposizione del metano ha luogo ad una temperatura nell'intervallo da 1200 K a circa 1500 K.
3. Metodo della rivendicazione 2, in cui la decomposizione di metano ha luogo ad una pressione nell'intervallo da 5 a circa 20 atmosfere ed il plasma ionizzato ? accelerato ad una velocit? di circa 2750 m/sec..
4. Metodo della rivendicazione 2, in cui la decomposizione ha luogo a circa 10 atmosfere.
5. Metodo della rivendicazione 1, in cui il materiale in granuli ? un carbonato.
6. Metodo della rivendicazione 5 in cui il materiale in granuli ? carbonato di cesio.
7. Metodo della rivendicazione 3, in cui i gas di scarico dal generatore MHD sono passati in relazione di scambio termico con ossigeno sostanzialmente puro prima che 1'ossigeno sia introdotto nel bruciatore. .
8. Metodo della rivendicazione 3, in cui il bruciatore ? azionato ad una pressione nell'intervallo da circa 200 a circa 500 atmosfere.
9. Metodo della rivendicazione 7, in cui il bruciatore ? azionato ad una pressione di circa 500 atmosfere e la temperatura nel bruciatore ? di circa 4500 K.
10. Metodo della rivendicazione 1, in cui il plasma ionizzato dal generatore MHD ? principalmente monossido di carbonio, trasportando il monossido di carbonio ad unit? di produzione di metanolo e combinando il monossido di carbonio con l'idrogeno dalla decomposizione del metano per produrre metanolo.
11. Metodo di conversione di energia chimica di metano in energia elettrica, comprendente la decomposizione termica di metano ad idrogeno e carbonio in una unit? di dec'omposizione ad una temperatura non inferiore a circa 1200 K e ad una pressione almeno lievemente al disopra della pressione atmosferica, il trasferimento del carbonio dalla decomposizione del metano ad un bruciatore e dell'idrogeno dalla decomposizione del metano con ossigeno ad una pila a combustibile per generare energia in corrente continua, 1'introduzione di ossigeno sostanzialmente puro e di materiale in granuli di cesio o potassio nel bruciatore ed il mantenimento lo stesso con il carbonio ad una pressione di almeno 200 atmosfere circa per bruciare il carbonio e l'ossigeno e fornire un plasma ionizzato avente una temperatura non inferiore a circa 4000 K; l'accelerazione del plasma ionizzato ad una velocit? non inferiore a circa 2750 m/sec. ed il trasporto dello stesso attraverso un generatore MHD avente un campo magnetico nell'intervallo di da 4 a 6 Tesla per generare energia in corrente continua, la deaccelerazione del plasma ionizzato ed il passaggio dello stesso dal generatore MHD ad un bruciatore secondario al quale ? aggiunto ossigeno sostanzialmente puro per bruciare ogni eventuale monossido di carbonio, il passaggio dei gas di scarico dal bruciatore secondario in relazione di scambio termico con il metano per riscaldare lo stesso per la decomposizione e quindi il ricupero di ogni materiale in granuli di cesio o di potassio ed il trasporto dello stesso al bruciatore, e la conversione dell'energia in corrente continua dal generatore e dalla pila a combustibile in energia in corrente alternata.
12.Metodo della rivendicazione 1, in cui la decomposizione del metano ha luogo ad una temperatura nell'intervallo da 1200 K a circa 1500 K e ad una pressione nell'intervallo da circa 5 a circa 20 atmosfere.
13. Metodo della rivendicazione 12, in cui la pressione ? circa 10 atmosfere e il materiale in granuli ?.carbonato di cesio.
14. Metodo della rivendicazione 13, in cui l'ossigeno trasferito al bruciatore ? riscaldato ad una temperatura di circa 2000 K passando l'ossigeno in relazione di scambio termico con il plasma deaccelerato in uscita dal generatore MHD.
15. Metodo della rivendicazione 11, in cui il bruciatore secondario ? azionato a pressione ambiente e il gas di scarico esce dal bruciatore secondario ad una temperatura pi? alta di circa 2200 K.
16. Metodo della rivendicazione 15, in cui il gas di scarico dal bruciatore secondario ha una temperatura di circa 2600 K.
17. Metodo della rivendicazione 11, in cui il bruciatore ? azionato ad una pressione di circa 500 atmosfere e la temperatura nel bruciatore ? circa 4500 K.
18. Metodo della rivendicazione 11, in cui la pila a combustibile ? una pila a combustibile ad ossido solido o una pila a combustibile a carbonato fuso . .
19? Metodo della rivendicazione 11, in cui il gas di metano ? ottenuto in parte dall'idropirolisi di carbone ad una temperatura nell'intervallo da 800 K a 1400 K.
20. Metodo della rivendicazione 11, in cui l 'idropirolisi ? ad una temperatura di circa 1000 K.
21. Metodo della rivendicazione 19, in cui l'idrogeno ? presente in un sistema chiuso durante 1 'idropirolisi e la pressione del sistema ? nell'intervallo da circa 1 atmosfera a circa 5 atmosfere.
22. Sistema per la conversione dell'energia chimica di metano in energia elettrica, comprendente un'unit? di decomposizione per la decomposizione termica di metano ad una temperatura di non meno di circa 1200 K e ad una pressione almeno appena maggiore della atmosferica per formare carbonio e gas di idrogeno, un'unit? di combustione per bruciare il carbonio prodotto dalla decomposizione del metano con ossigeno sostanzialmente puro e materiale in granuli di cesio o potassio per produrre un plasma ionizzato avente una temperatura non inferiore a circa 2900 K, un generatore MHD per accelerare il plasma ad una velocit? di non meno di 1000 m/sec. e avente un campo magnetico nell'intervallo da circa 4 a circa 6 Tesla per produrre energia, un apparato di scambio termico per passare i gas che lasciano il generatore MHD in relazione di scambio termico con il metano per riscaldare lo stesso, ed un invertitore per convertire l'energia in corrente continua in energia in corrente alternata.
23. Sistema di rivendicazione 22, comprendente inoltre una sorgente di ossigeno sostanzialmente puro ed un preriscaldatore di ossigeno intermedio a detta sorgente di ossigeno e detto bruciatore, una pila a combustibile connessa operativamente a detta unit? di decomposizione e a 'detta sorgente di ossigeno per ricevere idrogeno dalla decomposizione di metano ed ossigeno per produrre energia in corrente continua per trasmissione a detto invertitore ed un'unit? di ricupero di calore/granuli per ricuperare calore dai gas MHD dopo che sono passate in relazione di scambio termico con il metano e per ricuperare il materiale in genuli di potassio o di cesio in detti gas per trasporto a detta unit? di combustione.
24. Il sistema di rivendicazione 23 e ulteriormente comprendente un'unit? di idropirolisi per convertire carbone e idrogeno a metano e mezzi per rilasciare il metano da detta unit? di decomposizione .