JP2021502898A - プラズマ誘起水分解のための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
‐反応室内部の非接地貯水タンク内に、所定の充満高さの水を準備するステップと、
‐貯水タンクの充満高さより上で所定の距離を置いて設けられた、平坦に形成されたちょうど1つの低温のプラズマ電極に、雰囲気圧で高周波の交流電圧を印加するステップであって、プラズマ電極と水の表面との間の高周波電磁界でプラズマが形成されて、プラズマ中で水を水素と酸素とに解離させるように印加するステップと、
‐水素と酸素とを反応室の共通の排ガス管内に集めるステップと
を含む、水をプラズマ誘起分解するための方法に関する。
‐水素と酸素とを分離するステップ
を含む。
反応室内に、
‐上方に開放された非接地貯水タンクと、
‐貯水タンクの充満高さより上で所定の距離を置いて設けられている、平坦に形成されたちょうど1つの低温のプラズマ電極とを含み、反応室に水素と酸素のための共通の排ガス管が設けられており、
反応室の外側に、
‐高周波ジェネレータであって、プラズマ電極で生じるプラズマのインピーダンスと高周波ジェネレータの出力インピーダンスとをインピーダンス整合させるための整合回路を介して、プラズマ電極と接続されている高周波ジェネレータ
を含む、水をプラズマ誘起分解するための装置に関する。
110 反応室
111 少なくとも1つの気体のための供給管
115 水蒸気のための供給管
120 プラズマ電極
130 貯水タンク
131 充満高さ
140 整合回路
150 高周波ジェネレータ
160 排ガス管
170 膜
171 付加的な膜
180 プラズマ
211 二酸化炭素CO2のための供給管
Claims (17)
- 以下のステップ、すなわち、
‐反応室内部の非接地貯水タンク内に、所定の充満高さの水を準備するステップと、
‐前記貯水タンクの前記充満高さより上で所定の距離を置いて設けられた、平坦に形成されたちょうど1つの低温のプラズマ電極に、雰囲気圧で高周波の交流電圧を印加するステップであって、前記プラズマ電極と水の表面との間の高周波電磁界でプラズマが形成されて、プラズマ中で水を水素と酸素とに解離させるように印加するステップと、
‐水素と酸素とを前記反応室の共通の排ガス管内に集めるステップと
を含む、水をプラズマ誘起分解するための方法。 - 前記プラズマ電極に高周波の交流電圧を印加するために、所定の出力インピーダンスの高周波ジェネレータが使用され、該高周波ジェネレータは、プラズマのインピーダンスと前記高周波ジェネレータの出力インピーダンスとをインピーダンス整合させるための整合回路を介して、前記プラズマ電極と接続されている、請求項1に記載の方法。
- 水蒸気あるいは霧状の水を前記反応室へ導入することで、前記貯水タンクに連続的に水が供給される、請求項1あるいは2に記載の方法。
- 前記プラズマ電極は誘電体でコーティングされており、プラズマはバリア放電として形成される、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記反応室内の雰囲気として空気、Ar、HeあるいはNeが、開始プロセスの枠内で使用される、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 解離反応中の前記反応室内の雰囲気としてCO2あるいはN2が使用される、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記貯水タンク内の水は、温度が3℃から99℃の範囲内であり、好ましくは10℃から90℃の範囲内である、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- さらに以下のステップ、すなわち、
‐膜あるいは選択的吸着法を介して、水素と酸素とを分離するステップ
を含む、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。 - 以下、すなわち、
反応室内に、
‐上方に開放された非接地貯水タンクと、
‐前記貯水タンクの充満高さより上で所定の距離を置いて設けられている、平坦に形成されたちょうど1つの低温のプラズマ電極とを含み、前記反応室に水素と酸素のための共通の排ガス管が設けられており、
前記反応室の外側に、
‐所定の出力インピーダンスの高周波ジェネレータであって、前記プラズマ電極で生じるプラズマのインピーダンスと前記高周波ジェネレータの出力インピーダンスとをインピーダンス整合させるための整合回路を介して、前記プラズマ電極と接続されている高周波ジェネレータ
を含む、水をプラズマ誘起分解するための装置。 - 前記高周波ジェネレータの出力インピーダンスは50オームであり、および/あるいは前記高周波ジェネレータの出力は100Wから2kWの間である、請求項9に記載の装置。
- 前記整合回路は、モータ制御の少なくとも1つのコンデンサと少なくとも1つの可変コイルとを含む、請求項9あるいは10に記載の装置。
- 前記反応室は、前記貯水タンクに連続的に水を供給するための、水蒸気および/あるいは霧状の水のための供給管を備える、請求項9から11のいずれか1項に記載の装置。
- プラズマ電極と前記貯水タンクの充満高さとの間の所定の距離は、0.2から2cmの範囲内好ましくは0.2から1cmの範囲内にある、請求項9から12のいずれか1項に記載の装置。
- 前記反応室への少なくとも1つの気体特に空気、Ar、He、Ne、N2および/あるいはCO2のための少なくとも1つの供給管を備える、請求項9から13のいずれか1項に記載の装置。
- 共通の前記排ガス管内あるいは共通の前記排ガス管の端部に、水素と酸素とを分離するための膜あるいは吸着剤を有するタンクが設けられている、請求項9から14のいずれか1項に記載の装置。
- 前記プラズマ電極は金属特にアルミニウムを備える、請求項9から15のいずれか1項に記載の装置。
- 前記プラズマ電極は、誘電体特に酸化アルミニウムでコーティングされている、請求項9から16のいずれか1項に記載の装置。
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