ITRM20100167A1 - Sistema turbo idrogeno ossigeno in sicurezza per motori a combustione interna e turbine a reazione adatto all utilizzo di qualsiasi carburante e o combustibile biologico e o minerale anche contenente acqua in emulsione - Google Patents
Sistema turbo idrogeno ossigeno in sicurezza per motori a combustione interna e turbine a reazione adatto all utilizzo di qualsiasi carburante e o combustibile biologico e o minerale anche contenente acqua in emulsione Download PDFInfo
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Description
Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo:
“SISTEMA TURBO IDROGENO/OSSIGENO IN SICUREZZA PER MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA E TURBINE A REAZIONE , ADATTO ALL'UTILIZZO DI QUALSIASI CARBURANTE E O COMBUSTIBILE BIOLOGICO E/O MINERALE, ANCHE CONTENENTE ACQUA IN EMULSIONE".
TESTO DELLA DESCRIZIONE
Il motore a combustione ha indubbiamente rappresentato una delle invenzioni più innovative della rivoluzione industriale che, però, ha anche contribuito ad una maggiore emissione in aria di gas nocivi all'uomo ed all’ambiente ed all'inquinamento da polveri sottili.
Alcuni passi in avanti si sono fatti con l'utilizzo di carburanti di ultima generazione totalmente biologici e / o minerali contenenti acqua in emulsione che data la percentuale rilevante di acqua contenuta, sono a basso impatto ambientale ed emettono minori elementi inquinanti.
Detti carburanti però contenenti acqua in emulsione, sono meno efficienti e meno potenti di quelli di origine totalmente minerale, con conseguente riduzione dell'efficienza del motore stesso.
Ad oggi la scoperta di sistemi di miglioramento della efficienza utilizzando sistema di generazione di idrogeno e ossigeno, ottenendo energia elettrica dal alternatore per processare l'acqua contenuta nel carburante e / o da apposito serbatoio , che và a migliorare notevolmente le prestazioni in termini di potenza espressa dal propulsore , tramite l’iniezione di miscela di idrogeno ed ossigeno generato da cella elettrolitica in camera di combustione , si ottiene per il lavoro prodotto dal sistema và ad ottenere una maggiore efficienza perché utilizzava l'energia cinetica in gioco modo piu' favorevole .
Infatti l'aumento della prestazione si ottiene da un lavoro di trasformazione dell’ energia in gioco da quella meccanica dell'alternatore ricavata dal moto trasmesso dal motore stesso in elettrica per trasformare in fase ultima in prodotto idrogeno ossigeno che iniettati in camera di combustione ne ricava maggiore rendimento complessivo.
Il maggiore rendimento complessivo quindi viene a realizzarsi ad oggi per migliore utilizzo dell'energia cinetica ricavata dal motore stesso, tramite la trasformazione della stessa energia cinetica, in elementi chimici H ed O generati però comunque dal lavoro meccanico prelevato dalla energia cinetica espressa dal propulsore stesso .
Scopo della presente invenzione à ̈ di utilizzare per la generazione dell'idrogeno ed ossigeno-per la combustione in aggiunta al processo sopra esposto dall’alternatore, l’energia termica calorimetrica che normalmente viene dispersa da tutti i propulsori in genere sia essi avionici che per utilizzo trasporto terra , e generazione di energia ,, tramite l'utilizzo di un ciclo chiuso tipo ORC e o Rankine integrato a processi di reazione di catalisi chimica da reattori specifici utilizzanti come fluidi attivi i gas di scarico .
L'idrogeno ha una elevata instabilità in presenza di ossigeno, fattore che lo rà ̈nde, notoriamente, altamente esplosivo.
Questo comporta, inevitabilmente, che i motori-ad idrogeno di ultima generazione siano pericolosi e che, quindi, necessitino di particolari attrezzature idonee al controllo dell’idrogeno:
bombole di stoccaggio dell'idrogeno ad alte pressioni;
serbatoi criogeni.
Lo scopo della presente invenzione consiste nel rendere la possibilità di produzione di idrogeno e ossigeno in grande quantità con conseguente utilizzo per la combustione, senza l'ausilio di serbatoi, in piena sicurezza e con un utilizzo immediato appena dopo la sua generazione.
Contestualmente risulta essere vantaggioso l'ottenimento di idrogeno e ossigeno mediante un generatore che può utilizzare energia elettrica ottenuta dall'alternatore, integrata ad ulteriore enegia elettrica prodotta dal ciclo chiuso del tipo ORC o Ranckine , e da processo di reazione catalitica in apposito reattore previsto ed implementato nei comuni motori e per utilizzo della combustione del carburante, ottenendo un notevole miglioramento di produzione UT idrogeno ed ossigeno , e conseguente miglioramento delle prestazioni di combustione, e una notevole riduzione dei gas tossici emessi.
Le parti componenti il dispositivo oggetto dell’invenzione, sono: (si veda figura 1 )
Generatore a cella elettrolitica alta efficenza ( G ) di idrogeno ed ossigeno modulatore del flusso Turbina generatore ( T ) di energia elettrica da ciclo chiuso tramite , alternatore mosso da fluido organico attivo circolante tipo ( ciclo Rankine e OCR) funzionante tramite utilizzo di condensatori ed evaporatori a ciclo combinato , sia gas- gas ( D ) , ( F ) , che gas- aria ( R ) , Generazione di idrogeno ed ossigeno ( 0 ) tramite utilizzo di reattori catalitici da gas esausti da processo di combustione ad alta temperatura addizionati di acqua .
Centralina elettronica per la gestione dei flussi dei fluidi generati e trattati (C) e dei sensori di sonde pluripara- metriche
Sistema ORC ciclo tipo Rankine composto da ( T ) turbina alternatore generatore di corrente elettrica , ( F ) e ( D ) e ( R ) scambiatori acqua- aria , e aria - aria
Il sistema illustrato nella figura 1 Ã ̈ composto anche dai seguenti elementi:
Sistema del alternatore (A)
Serbatoio contenente il carburante biologico o minerale, contenente anche alta percentuale d'acqua (S)
Motore endotermico classico o turbina reazione a combustione (M)
Scopo dell’invenzione à ̈ quello di riuscire a trattare il carburante, sia esso di tipo minerale che biologico, ed anche con alto contenuto di acqua in emulsione , generando ed iniettando ossigeno e idrogeno in pressione, il tutto per favorirne la sua combustione, con l'ottenimento dei seguenti risultati
maggiore efficienza del motore;
minori consumi di carburante;
maggiore potenza del motore;
migliore qualità sotto il profilo ambientale, dei gas emessi.
Lo scopo si raggiunge con il dispositivo (G) cella elettrolitica ad alto rendimento , che genera idrogeno ed ossigeno dall’acqua che può<*>essere ricavata trattando il carburante stesso se contenente la stessa acqua in emulsione oppure da apposito serbatoio di bordo .
Dispositivo ( O) generatore reattore di idrogeno tramite reazione catalitica ,che tratta i gas di scarico, generando idrogeno per reazione idrocarburi incombusti HC e trattando di conseguenza reazioni chimiche tra monossido di carbonio ( CO ) contenuto nei gas di scarico e acqua in forma di vapore alla temperatura di circa 300- 400 gradi centigradi.
con il dispositivo ( T) che genera energia elettrica tramite la turbina - alternatore mossa dal fluido attivo del sistema a ciclo chiuso ( ORC - Ranckine ) utilizzante scambiatori classici ( R ) ( F) ( D )
con il alternatore alto rendimento ( A ) che genera energia elettrica.
Dalla integrazione delle funzionalità dei dispositivi ( G ) ( O ) ( A ) ( T ) si ottiene la possibilità ,di generare idrogeno e ossigeno in grande quantità che vengono opportunamente miscelati al carburante stesso contenuto in ( S ) .
Una volta miscelati i componenti appena elencati, il processo diventa di combustione classico ottenendo migliori gas di scarico e maggiore efficienza complessiva nel motore.
Una variante preferita puramente esemplificativa e non limitativa dell'invenzione à ̈ presentata nell'acclusa tavola di disegni (figura 1 ).
li funzionamento del dispositivo può essere così descritto:
Il dispositivo oggetto dell'invenzione, tramite (T), preleva forza motrice dal ciclo chiuso ( OCR tipo Rankine ) per l’azionamento dei fluidi circolanti tramite scambiatori ( F ) ( D) ( R) , ricavandone energia elettrica che , addizionata alla energia elettrica proveniente dal alternatore ( A ) del motore stesso ( M ) . viene trasformata dalla cella elettrolitica ad alto rendimento ( G ) in idrogeno ed ossigeno.
Detto idrogeno ed ossigeno viene a ritrovarsi addizionato ad altro idrogeno proveniente dal generatore reattore ( O ) tramite le reazione di catalisi dei gas di scarico contenenti monossido di carbonio che addizionato a vapori di acqua formanti dalla reazione di catalisi stessa o provenienti da apposito contenitore alla temperatura di 300-400 gradi centigradi raggiunge il suo obbiettivo . Detto idrogeno ad alto contenuto , ed ossigeno viene ad essere inviato in camera di combustione , tenendo conto che l'itero procedimento viene costantemente monitorato da una centralina ( C ) elettronica munita di appositi sistemi sensistici atti ad ottenére sempre le migliori condizioni di lavoro e di sicurezza in genere.
Si sottolinea che la generazione dell’idrogeno e dell'ossigeno avviene attraverso i metodi conosciuti (elettrolisi e/o membrana protonica) ed occorre, quindi, come noto, la presenza di acqua. ( che in parte viene recuperata dal processo di condensa del sistema a ciclo chiuso , in parte dalla generazione di vapora acqueo dal processo di catalisi a reazione chimica dei reattori , in parte per la presenza se necessaria di apposito piccolo serbatoio presente nello schema.
O Nel caso di specie, l'acqua necessaria ad innescare la generazione dei due gas, viene attinta dal carburante stesso.
La miscela così ottenuta in pressione, entra nella camera di scoppio e la sua esplosione ottiene un sensibile aumento, sia dell'efficienza che della potenza del motore, questo grazie alla presenza di idrogeno ed ossigeno nella miscela.
Se aggiungiamo a questo il fatto che l'idrogeno e l'ossigeno sono gas per eccellenza biologici il risultato della combustione in funzione dei gas esausti emessi sarà sorprendente.
Claims (9)
- RIVENDICAZIONI 1. ΙΓ Dispositivo composto da processo integrato di tecnologie , utilizzante reattori catalizzatori integrati a celle elettrolitiche ad alta efficienza e a macchine a ciclo chiuso ( sistemi ORC fluidi organici ad elevata massa molecolare ) per la generazione di elettricità a favore della generazione idrogeno/ossigeno in entrata aspirazione motore e/o turbina o tramite iniezione di miscelazione, di iniezione carburante o combustibile anche contenente acqua in emulsione volto ad aumentare notevolmente la potenzialità di efficienza del propulsore ( motore e o turbina a reazione ), à ̈ caratterizzato da un sistema di prelievo dell'aria in entrata dall'aspirazione del motore e la miscela con 11 carburante proveniente dal serbatoio (S).
- 2. Il "Dispositivo composto da processo integrato di tecnologie , utilizzante reattori catalizzatori integrati a celle elettrolitiche ad alta efficienza e a macchine a ciclo chiuso ( sistemi ORC fluidi organici ad elevata massa molecolare ) per la generazione di elettricità a favore della generazione idrogeno/ossigeno in entrata aspirazione motore e/o turbina o tramite iniezione di miscelazione, di iniezione carburante o combustibile anche contenente acqua in emulsione volto ad aumentare notevolmente la potenzialità di efficienza del propulsore ( motore e o turbina a reazione ), à ̈ caratterizzato dall ' alternatore ( A ) generatore di energia elettrica per la possibilità tramite ( G ) di generare idrogeno ed ossigeno . _
- 3. Il Dispositivo composto da processo integrato di tecnologie , utilizzante reattori catalizzatori integrati a celie elettrolitiche ad alta efficienza e a macchine a ciclo chiuso ( sistemi ORC fluidi organici ad elevata massa molecolare ) per la generazione di elettricità a favore della generazione idrogeno/ossigeno in entrata aspirazione motore e/o turbina o tramite iniezione di miscelazione, di iniezione carburante o combustibile anche contenente acqua in emulsione volto ad aumentare notevolmente la potenzialità di efficienza del propulsore ( motore e o turbina a reazione ), à ̈ caratterizzato da ( T ) turbina - alternatore mossa da fluido attivo circolante in ciclo chiuso tramite scambiatori classici ( F ) ( D ) ( R ) gas - aria o acqua - gas
- 4. Il “ Dispositivo composto da processo integrato di tecnologie , utilizzante reattori catalizzatori integrati a celle elettrolitiche ad alta efficienza e a macchine a ciclo chiuso ( sistemi ORC fluidi organici ad elevata massa molecolare ) per la generazione di elettricità a favore della generazione idrogeno/ossigeno in entrata aspirazione motore e/o turbina o tramite iniezione di miscelazione, di iniezione carburante o combustibile anche contenente acqua in emulsione volto ad aumentare notevolmente la potenzialità di efficienza del propulsore ( motore e o turbina a reazione )*à ̈ caratterizzato da Generatore reattore ( O ) di idrogeno tramite reazione chimica da metalli nobili ( platino rodio palladio ecc. ) da utilizzo dei gas di scarico addizionati ad vapori di acqua .
- 5. Il " Dispositivo composto da processo integrato di tecnologie , utilizzante reattori catalizzatori integrati a celle elettrolitiche ad alta efficienza e a macchine a ciclo chiuso ( sistemi ORC fluidi organici ad elevata massa molecolare ) per la generazione di elettricità a favore della generazione idrogeno/ossigeno in entrata aspirazione motore e/o turbina o tramite iniezione di miscelazione^di iniezione carburante o combustibile anche contenente acqua in emulsione volto ad aumentare notevolmente la potenzialità di efficienza del -propulsore ( motore e o turbina a reazione ), à ̈ caratterizzato da ( G ) generatore a cella elettrolitica e / o membrana protonica di idrogeno ad ossigeno ad alta efficienza
- 6. Il “ Dispositivo composto da processo integrato di tecnologie , utilizzante reattori catalizzatori integrati a celle elettrolitiche ad alta efficienza e a macchine a ciclo chiuso ( sistemi ORC fluidi organici ad elevata massa molecolare ) per la generazione di elettricità a favore della generazione idrogeno/ossigeno in entrata aspirazione motore e/o turbina o tramite iniezione di miscelazione, di iniezione carburante o combustibile anche contenente acqua in emulsione volto ad aumentare notevolmente la potenzialità di efficienza del propulsore ( motore e o turbina a reazione ), à ̈ caratterizzato da ( C) centralina elettronica con sensori appositi per il controllo delle funzionalità di integrazione dei vari dispositivi .
- 7. Il "Dispositivo sistema turboidrogeno di arricchimento idrogeno/ossigeno in sicurezza per motori a combustione interna, adatto all'utilizzo di qualsiasi carburante biologico e/o minerale, contenente anche acqua " secondo le rivendicazioni precedenti si caratterizza dal fatto che il sistema utilizza l'energia elettrica necessaria per il processo, dall'alternatore ( A ) e generatore ( T )
- 8. Il "Dispositivo sistema turboidrogeno di arricchimento idrogeno/ossigeno in sicurezza per motori a combustione interna, adatto all'utilizzo di qualsiasi carburante biologico e/o minerale, contenente anche acqua " secondo le rivendicazioni precedenti si caratterizza dal fatto che l'idrogeno e ossigeno generato in (G) ed ( 0)viene addizionato ad ossigeno ed al carburante proveniente da(S)
- 9. Il " Dispositivo sistema turboidrogeno di arricchimento idrogeno/ossigeno in sicurezza per motori a combustione interna, adatto all'utilizzo di qualsiasi carburante biologico e/o minerale, contenente anche acqua " secondo le rivendicazioni precedenti si caratterizza dal fatto che l'idrogeno prodotto da ( O ) reattore generatore a reazione chimica viene inviato successivamente nella camera di combustione .Dispositivo sistema turboidrogeno di arricchimento idrogeno/ossigena in sicurezza per motori a combustione interna, adatto all'utilizzo di qualsiasi carburante biologico e/o minerale, contenente anche acqua " secondo le rivendicazioni precedenti si caratterizza dal fatto che ( T ) alternatore turbina genera tramite la trasformazione di energia termica che andrebbe dispersa, energia elettrica utile per la generazione di idrogeno ed ossigeno a bordo stesso del veicolo in piena sicurezza e senza uso di bombole . Il tutto sostanzialmente come descritto e illustrato e per gli scopi specificati
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