JP2024063063A - 光起電力パワー発生システム及び同システムに関する方法 - Google Patents

光起電力パワー発生システム及び同システムに関する方法 Download PDF

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Abstract

【課題】電気的及び熱的パワーの少なくとも１つを供給する固体燃料パワー源。【解決手段】ｉ）ハイドリノを形成するように原子水素の触媒反応セルと、ｉｉ）Ｈ２Ｏ触媒又はＨ２Ｏ触媒の源、原子水素又は原子水素の源、それらを形成するための反応物、原子水素の触媒反応を開始するため反応物、及び、燃料が高い導電率を持つようにさせる材料、から選択される２つ以上の構成要素を含む化学燃料混合物と、ｉｉｉ）ハイドリノによりエネルギー・ゲイン及びハイドリノ反応の高速反応速度を開始させるためのパワー源及び燃料を封じ込める電極と、ｉｖ）生成物回収システムと、ｖ）再充填システムと、ｖｉ）反応生成物から燃料を再生するための、水和、熱的、化学的、及び電気化学的システムの少なくとも１つと、ｖｉｉ）パワー生成反応の熱を受けるヒートシンクと、ｖｉｉｉ）集光型太陽パワー装置、及び、光起電力パワー・コンバーターと、を含む固体燃料パワー源。【選択図】図２Ｂ

Description

関連出願に関する相互参照
この出願は、２０１４年３月３日に出願の米国仮出願番号第６１／９４７，０１９号、２０１４年３月７日に出願の米国仮出願番号第６１／９４９，２７１号、２０１４年３月２１日に出願の米国仮出願番号第６１／９６８，８３９号、及び、２０１４年３月３１日に出願の米国仮出願番号第６１／９７２，８０７号の優先権の利益を主張し、そして、それらの全てはここにおいて参照され組み込まれる。
本開示は、パワー発生の分野に、そして、特に、システム、装置、及びパワーの発生のための方法に関する。より詳しくは、本開示の実施例は、パワー発生装置及びシステム、更に、関連する方法に関し、それらは、光パワー、プラズマ、及び熱パワーを生成し、光―電気パワー・コンバーターにより、プラズマ―電気パワー・コンバーターにより、光―電気パワー・コンバーターにより、又は熱―電気パワー・コンバーターにより、電気エネルギーを生成する。それに加えて、本開示の実施例は、光起電力パワー・コンバーターを使用して、光パワー、機械的パワー、電気パワー、及び／又は熱パワーを生成するため、水又は水ベースの燃料源の点火を使用する、システム、装置、及び方法を記述する。これらの及び他の関連する実施例は、本開示の中に詳しく記述される。
パワー発生は、プラズマからパワーを利用して、多くの形（ｆｏｒｍ）を取ることができる。プラズマの成功裏の商業化は、プラズマを効率的に形成することができ、そして、生成されたプラズマのパワーを捕獲することができるパワー発生システムに依存するかもしれない。
プラズマは、特定の燃料の点火の間に形成されるかもしれない。これらの燃料は、水又は水ベースの燃料源を含むことができる。点火の間、電子をはく奪された電子のプラズマ雲が形成され、そして、高い光パワーが解放されるかもしれない。プラズマの高い光パワーは、本開示の電気コンバーターによって利用され得る。イオン及び励起状態の原子は、光パワーを発するように、再結合でき、そして、電子緩和を経ることができる。光パワーは、光起電力技術でもって、電気に変換可能である。
本開示のある実施例は、パワー発生システムに関する。当該パワー生成システムは、燃料に点火しプラズマを生成するために燃料へパワーをデリバリするように構成される複数の電極と、複数の電極に電気エネルギーをデリバリするように構成される電気パワーの源と、及び少なくとも複数のプラズマ・フォトンを受け取るために配置される少なくとも１つの光起電力パワー・コンバーターと、を含む。
１つの実施例において、本開示は、直接電気エネルギー及び熱エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムに関する。
そのパワーシステムは、少なくとも１つの槽と、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、
ｃ）導体又は導電性のマトリクスの少なくとも１つ、 を含む反応物と、
ハイドリノ反応物を閉じ込める電極の少なくとも１つのセットと、
高電流電気エネルギーのショート・バースト（ｓｈｏｒｔ ｂｕｒｓｔ）を運ぶ（ｄｅｌｉｖｅｒ）電気的なパワーの源と、
再装填（ｒｅｌｏａｄｉｎｇ）システムと、
反応生成物からの初期反応物を再生するためのシステムの少なくとも１つと、及び
少なくとも１つのプラズマ・ダイナミック・コンバーター（ｐｌａｓｍａ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）又は少なくとも１つの光起電力コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と、を含む。
１つの典型的な実施例において、電気的パワーを生成する方法は、複数の電極の間の領域に燃料を供給するステップと、プラズマを形成するために燃料に点火する複数の電極にエネルギーを与えるステップと、光起電力パワー・コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）で、複数のプラズマ・フォトン（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎｓ）を電気的パワーに変換するステップと、及び電気的パワーの少なくとも１部を出力するステップと、を含むかもしれない。
もう１つの典型的な実施例において、電気的パワーを生成する方法は、複数の電極の間の領域に燃料を供給するステップと、プラズマを形成するために燃料に点火する複数の電極にエネルギーを与えるステップと、光起電力パワー・コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）で、複数のプラズマ・フォトン（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎｓ）を熱パワーに変換するステップと、及び電気的パワーの少なくとも１部を出力するステップと、を含むかもしれない。
本開示の１つの実施例において、パワーを発生させる方法は、燃料充填領域が複数の電極内に位置しているところ、燃料充填領域へとある量の燃料をデリバリするステップと、プラズマ、光、及び熱の少なくとも１つを生成するため複数の電極に電流を印加することにより燃料を通して少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電流を流すことにより燃料を点火するステップと、光起電力パワー・コンバーター内に光の少なくとも一部を受け取るステップと、光起電力パワー・コンバーターを用いて光を異なる形態（ｆｏｒｍ）のパワーに変換するステップと、及び異なる形態（ｆｏｒｍ）のパワーを出力するステップと、を含むかもしれない。
追加の１つの実施例において、本開示は、水アーク・プラズマ・パワー・システム（ｗａｔｅｒ ａｒｃ ｐｌａｓｍａ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ）及び少なくとも１つの光起電力パワー・コンバーターに関する。当該水アーク・プラズマ・パワー・システムは、少なくとも１つの閉鎖反応槽（ｃｌｏｓｅｄ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｖｅｓｓｅｌ）と、Ｈ２Ｏ及びＨ２Ｏの源の少なくとも１つを含む反応物と、少なくとも１つのセットの電極と、Ｈ２Ｏの初期の高いブレークダウン電圧（ｉｎｉｔｉａｌ ｈｉｇｈ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｖｏｌｔａｇｅ）をデリバリし、及び、それに続く高電流を供給する電気的パワーの源と、及び熱交換器システムと、を含み、そのパワー・システムは、アーク・プラズマ、光、及び熱エネルギーを発生させる。
本開示のある実施例は、パワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも約５，０００ｋＷ又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と、電気的パワー源（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ）に電気的に接続される複数の電極と、固体燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、複数の電極が、プラズマを生成するように固体燃料に電気的パワーをデリバリするように構成され、反応により発生する、プラズマ、フォトン、及び／又は熱の少なくとも一部を受け取るように配置される、プラズマ・パワー・コンバーター、光起電力パワー・コンバーター、及び熱―電気パワー・コンバーターの少なくとも１つと、を含む。他の実施例は、パワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、複数の電極と、その複数の電極の間に配置され及び導電性燃料を受け取るように構成される、燃料充填領域と、ここで、その複数の電極が、導電性燃料に点火してプラズマ及び熱パワーの少なくとも１つを発生させるのに十分な導電性燃料に電流を与えるように構成され、燃料充填領域内に導電性燃料を移動させるためのデリバリ・メカニズム（ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）と、及びプラズマ・フォトン（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎ）をパワーの形態（ｆｏｒｍ）に変換する光起電力パワー・コンバーター又は熱パワーを電気又は機械的パワーを含む非熱的形態（ｆｏｒｍ）に変換する熱―電気コンバーターの少なくとも１つと、を含む。更なる実施例は、パワーを発生させる方法に関する。当該方法は、燃料充填領域が、複数の電極の中に位置しているところ、燃料充填領域へとある量の燃料をデリバリするステップと、プラズマ、光、及び熱の少なくとも１つを生成するための複数の電極に電流を印加することにより燃料を通して少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電流を流すことにより燃料を点火するステップと、光起電力パワー・コンバーター内に光の少なくとも一部を受け取るステップと、光起電力パワー・コンバーターを用いて光を異なる形態のパワーに変換するステップと、及び異なる形態のパワーを出力するステップと、を含む。
追加の実施例は、パワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも約５，０００ｋＷの電気的パワー源と、複数の間隔を空けて置かれた電極と、ここで、この複数の電極は、少なくとも部分的に燃料を囲み、電気的パワー源に電気的に接続されており、その燃料に点火するために電流を受け取るように構成されており、及び、その複数の電極の少なくとも１つが可動式であり、その燃料を動かすためのデリバリ・メカニズム（ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）と、及び、燃料の点火から発生させられたプラズマを非プラズマ形態のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと、を含む。本開示に追加的に提供されたのは、１つのパワー発生システムである。当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と、間隔を空けて置かれた複数の電極と、ここで、この複数の電極は燃料を少なくとも部分的に囲み、電気的パワー源に電気的に接続され、燃料に点火するために電流を受け取るように構成され、及びその複数の電極の少なくとも１つが可動式であり、燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと、及び、燃料の点火から発生させられるプラズマを非プラズマ形態のパワーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターと、を含む。
もう一つの実施例は、１つのパワー発生システムに関する。そのパワー発生システムは、少なくとも約５，０００ｋＷ又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と、複数の間隔を空けられる電極と、ここで、その複数の電極の少なくとも１つは圧縮メカニズム（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を含み、燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が複数の電極によって囲まれるので、少なくとも１つの電極の圧縮メカニズムが燃料充填領域に向かって配向され、そして、その複数の電極がその電気的パワー源に電気的に接続され及び燃料に点火するために燃料充填領域内に受け取られる燃料にパワーを供給するように構成されており、燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと、及び、燃料の点火から発生させられるフォトンを非フォトンの形態（ｆｏｒｍ）のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと、を含む。本開示の他の実施例は、１つのパワー発生システムに関する。そのパワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と、間隔を空けて配置された複数の電極と、ここで、その複数の電極の少なくとも１つが圧縮メカニズム（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を含み、燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が複数の電極によって囲まれるので少なくとも１つの電極の圧縮メカニズムがその燃料充填領域に向かって配向され、そして、その複数の電極がその電気的パワー源に電気的に接続されて燃料に点火するために燃料充填領域内に受け取られる燃料にパワーを供給するように構成され、燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと、及び、燃料の点火から発生させられるプラズマを非プラズマの形態のパワーに変換するように構成されるプラズマ・パワー・コンバーターと、を含む。
本開示の実施例はまた、パワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、複数の電極と、その複数の電極によって囲まれ及び燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その複数の電極が燃料充填領域内に配置される燃料に点火するように構成され、燃料を燃料充填領域内に動かすためのデリバリ・メカニズムと、その燃料の点火から発生させられたフォトンを非フォトンの形態（ｆｏｒｍ）のパワーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターと、点火された燃料の副生成物を取り除くための除去システムと、及び、点火された燃料の除去された副生成物をリサイクルされた燃料へとリサイクルするための除去システムに機能的に結合される再生システムと、を含む。本開示のある実施例はまた、パワー発生システムに関する。当該パワー生成システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の又は少なくとも約５，０００ｋＷの電流を出力するように構成される電気的パワー源と、その電気的パワー源に電気的に接続される間隔を空けて配置された複数の電極と、燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が複数の電極によって囲まれ、その燃料充填領域内に受け取られるときにその燃料に点火するように燃料にパワーを供給するようにその複数の電極が構成され、燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと、及び、燃料の点火から発生させられる複数のフォトンを非フォトンの形態のパワーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターと、を含む。ある実施例は、更に、その光起電力パワー・コンバーターに機能するように接続される１又はそれ以上の出力パワー・ターミナルと、パワー貯蔵装置と、パワー発生システムに関連付けられる少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されるセンサーと、及び、そのパワー発生システムに関連付けられる少なくとも１つのプロセスをコントロールするように構成されるコントローラと、を含む。本開示のある実施例はまた、パワー発生システムに関する。当該パワー生成システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の又は少なくとも約５，０００ｋＷの電流を出力するように構成される電気的パワー源と、間隔を空けて配置された複数の電極と、ここで、その複数の電極は少なくとも部分的に燃料を囲み、電気的パワー源に電気的に接続され、燃料に点火するように電流を受け取るように構成され、そして、その複数の電極の少なくとも１つは可動式であり、燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと、及び、燃料の点火から発生させられるフォトンを異なる形態（ｆｏｒｍ）のパワーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターと、を含む。
本開示の追加的な実施例は、１つのパワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも５，０００ｋＷ又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と、電気的パワー源に電気的に接続される複数の間隔を空けて配置された電極と、燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域がその複数の電極によって囲まれ、その複数の電極が前記燃料充填領域内に受け取られたときにその燃料に点火するためにその燃料にパワーを供給するように構成され、その燃料充填領域内へと燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと、その燃料の点火から発生させられる複数のフォトンを非フォトン形態（ｎｏｎ－ｐｈｏｔｏｎ ｆｏｒｍ）のパワーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターと、そのパワー発生システムに関連付けられた少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されるセンサと、及び、そのパワー発生システムと関連付けられた少なくとも１つのプロセスをコントロールするように構成されるコントローラと、を含む。更なる実施例は、１つのパワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と、電気的パワー源に電気的に接続される複数の間隔を空けて配置された電極と、燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域はその複数の電極によって囲まれ、その複数の電極はその燃料充填領域内に受け取られるときにその燃料に点火するためにその燃料にパワーを供給するように構成され、その燃料充填領域内へと燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと、その燃料の点火から発生させられるプラズマを非プラズマの形態のパワーに変換するように構成されるプラズマ・パワー・コンバーターと、そのパワー発生システムに関連付けられる少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されるセンサと、及び、そのパワー発生システムに関連付けられる少なくとも１つのプロセスをコントロールするように構成されるコントローラと、を含む。
本開示のある実施例は、１つのパワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも約５，０００ｋＷの又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と、電気的パワー源に電気的に接続される複数の間隔を空けて配置された電極と、燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域はその複数の電極によって囲まれ、その複数の電極はその燃料充填領域内に受け取られるときにその燃料に点火するためにその燃料にパワーを供給するように構成され、その燃料充填領域の圧力は部分真空（ｐａｒｔｉａｌ ｖａｃｕｕｍ）であり、その燃料充填領域内へと燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと、及び、その燃料の点火から発生させられるプラズマを非プラズマの形態のパワーに変換するように構成されるプラズマ・パワー・コンバーターと、を含む。幾つかの実施例は、以下の追加的な特徴の１又はそれ以上を含むかもしれない。光起電力パワー・コンバーターが、真空セル（ｖａｃｕｕｍ ｃｅｌｌ）内に配置されるかもしれないこと、光起電力パワー・コンバーターが、反射防止コーティング、光学インピーダンス整合コーティング、又は、保護コーティングの少なくとも１つを含むかもしれないこと、光起電力パワー・コンバーターが、その光起電力パワー・コンバーターの少なくとも一部をきれいにする（ｃｌｅａｎ）ように構成されるクリーニング・システムに機能的に接続されるかもしれないこと、そのパワー発生システムが、光学フィルタを含むかもしれないこと、光起電力パワー・コンバーターが、単結晶のセル、多結晶のセル、アモルファスのセル、ストリング／リボンのシリコン・セル、多接合セル、ホモ接合セル、ヘテロ接合セル、ｐ－ｉ－ｎ素子（ｐ－ｉ－ｎ ｄｅｖｉｃｅ）、薄膜セル、色素増感セル（ｄｙｅ－ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ ｃｅｌｌ）、及び有機光起電力セル（ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌ）の少なくとも１つを含むかもしれないこと、そして、光起電力パワー・コンバーターが、多接合セルを含み、その多接合セルは、反転セル（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｃｅｌ）、直立セル（ｕｐｒｉｇｈｔ ｃｅｌｌ）、格子不整合セル（ｌａｔｔｉｃｅ－ｍｉｓｍａｔｃｈｅｄ ｃｅｌｌ）、格子整合セル（ｌａｔｔｉｃｅ－ｍａｔｃｈｅｄ ｃｅｌｌ）、及び第ＩＩＩ－Ｖ族の半導体材料を含むセルの少なくとも１つを含むかもしれないこと、である。
追加的な典型的な実施例は、パワーを生成するように構成されるシステムに関する。当該システムは、燃料を供給するように構成される燃料サプライと、電気的パワーを供給するように構成されるパワー・サプライと、燃料及び電気的パワーを受け取るように構成される少なくとも１つのギアと、を含み、ここで、その少なくとも１つのギアは、局所（ｌｏｃａｌ ｒｅｇｉｏｎ）内の燃料に点火するようにそのギアの周りの局所に電気的パワーを選択的に向けることを特徴とするシステム。幾つかの実施例において、そのシステムは更に以下の特徴の１つ又はそれ以上を持つかもしれない。それらは、燃料が粉末を含むかもしれないこと、少なくとも１つのギアが２つのギアを含むかもしれないこと、少なくとも１つのギアが第１の材料及びその第１の材料よりも低い導電率を持つ第２の材料を含むかもしれず、その第１の材料がその局所に電気的に接続されていること、及び、その局所（ｌｏｃａｌ ｒｅｇｉｏｎ）が、少なくとも１つのギアのギャップ及び歯の少なくとも１つの隣にあるかもしれないこと、である。他の実施例は、ギアの代わりにサポート部材（ｓｕｐｐｏｒｔ ｍｅｍｂｅｒ）を使用するかもしれず、他の実施例では、ギア及びサポート部材を使用するかもしれない。幾つかの実施例は、電気的パワーを生成する方法に関し、その方法は、ギアに燃料を供給するステップと、そのギアの領域（ｒｅｇｉｏｎ）に燃料の少なくとも幾らかを局在化する（ｌｏｃａｌｉｚｅ）ためにギアを回転させるステップと、エネルギーを生成するために局在化された燃料に点火するためそのギアに電流を供給するステップと、及び、点火により生成されたエネルギーの少なくとも幾らかを電気的パワーに変換するステップと、を含む。幾つかの実施例において、ギアを回転させるステップは、第１のギア及び第２のギアを回転させるステップを含むかもしれず、そして、電流を供給するステップは、第１のギア及び第２のギアに電流を供給するステップを含むかもしれない。
他の実施例は、パワー発生システムに関するが、当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ）と、電気的パワー源に電気的に接続される複数の空間を空けて配置される電極と、燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、燃料充填領域が複数の電極により取り囲まれ、その複数の電極が、その燃料充填領域内に受け取るときにその燃料に点火するように燃料にパワーを供給するように構成され、そして、その燃料充填領域の圧力は部分真空（ｐａｒｔｉａｌ ｖａｃｕｕｍ）であり、燃料充填領域内に燃料を移動させるデリバリ・メカニズムと、及び燃料の点火から発生させられるプラズマを非プラズマの形態のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと、を含む。
更なる実施例は、１つのパワー発生セルに関する。当該パワー発生セルは、真空ポンプに接続される排出口ポートと、少なくとも５，０００ｋＷの電気的パワー源に電気的に接続される複数の電極と、大部分がＨ２Ｏからなる水ベースの燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、前記複数の電極は、アークプラズマ及び熱パワーの少なくとも１つを生成するために、水ベース燃料にパワーをデリバリするように構成され、及び、アークプラズマ及び熱パワーの少なくとも１つの少なくとも一部を電気的パワーに変換するように構成されるパワー・コンバーターと、を含む。また開示されるのは、１つのパワー発生システムであるが、当該パワー発生システムは、少なくとも５，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と、電気的パワー源に電気的に接続された複数の電極と、大部分がＨ２Ｏからなる水ベースの燃料を受け取るように構成される燃料充填領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）と、ここで、前記複数の電極は、アーク・プラズマ及び熱パワーの少なくとも１つを生成するために、水ベース燃料にパワーをデリバリするように構成され、及び、アーク・プラズマ及び熱パワーの少なくとも１つの少なくとも一部を電気的パワーに変換するように構成されたパワー・コンバーターと、を含む。１つの実施例において、パワー・コンバーターは、発生セルに関する。当該パワー発生セルは、光パワーを電気にとの光起電力コンバーターを含む。
追加の実施例は、パワーを発生させる方法に関する。当該方法は、燃料充填領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）は複数の電極を含むが、その燃料充填領域内に燃料を充填するステップと、アーク・プラズマ及び熱パワーの少なくとも１つを生成するために燃料に点火するために前記複数の電極に少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電流を印加するステップと、電気的パワーを発生させるために熱―電気コンバーター（ｔｈｅｒｍａｌ－ｔｏ－ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を通して熱パワーを通すこと、及び、電気的パワーを発生させるために熱―電気コンバーターを通して熱パワーを通すこと、の少なくとも１つを実施するステップと、及び、発生させられた電気的パワーの少なくとも一部を出力するステップと、を含む。また、１つのパワー発生システムが開示されるが、当該パワー発生システムは、なくとも５，０００ｋＷの電気的パワー源と、前記パワー源に電気的に接続される複数の電極と、ここで、前記複数の電極は、熱パワーを生成するために大部分がＨ２Ｏを含む水ベース燃料に電気的パワーをデリバリするように構成され、及び、熱パワーの少なくとも一部を電気的パワーに変換するように構成される熱交換器と、及び、光の少なくとも一部を電気的パワーに変換するように構成される光起電力コンバーターと、を含む。加えて、もう１つの実施例は、１つのパワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも約５，０００ｋＷの電気的パワー源（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ）と、複数の間隔を空けて配置された電極と、ここで、当該複数の電極の少なくとも１つが圧縮メカニズムを含み、大部分がＨ２Ｏを含む水ベースの燃料を受け取るように構成される燃料充填領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）と、ここで、前記燃料充填領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）は、前記複数の電極によって囲まれて少なくとも１つの電極の圧縮メカニズム（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）が前記燃料充填領（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）域に向かって配向され、及び、前記複数の電極は、前記電気的パワー源に電気的に接続され、及び、燃料に点火するために前記燃料充填領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）内に受け取られる水ベース燃料にパワーを供給するように構成され、前記燃料充填領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）内へと水ベースの燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと、及び、その燃料の点火から発生させられるプラズマを非プラズマ形態のパワーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターと、を含む。
図面の簡単な記述
添付される図面は、本明細書の中に組み込まれ、そして、その一部を構成するが、本開示の幾つかの実施例を図解し、そして、本記述と共に、本開示の原理を説明するために機能する。図面においては、以下のようになる。
図１は、本開示の実施例によるプラズマダイナミック・コンバーター（ｐｌａｓｍａｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を示すＳＦ－ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。 図２Ａは、本開示の実施例による光起電力コンバーターを示すＳＦ－ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。 図２Ｂは、本開示の実施例による光起電力コンバーターを示すアークＨ２Ｏプラズマ・セル・パワー発生器の概略図である。 図３は、典型的な実施例による送電網接続光起電力パワー発生システム（ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）の概略図である。 図４は、典型的な実施例によるハイブリッド光起電力パワー発生システム（ｈｙｂｒｉｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）の概略図である。 図５は、典型的な実施例による直接接合光起電力パワー発生システム（ｄｉｒｅｃｔ－ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）の概略図である。
図６Ａは、典型的な実施例による、ＤＣ光起電力パワー発生システム（ＤＣ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）の概略図である。 図６Ｂは、典型的な実施例による、ＡＣ光起電力パワー発生システム（ＡＣ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）の概略図である。 図７は、典型的な実施例による、ＡＣ／ＤＣ光起電力パワー発生システム（ＡＣ／ＤＣ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）の概略図である。 図８は、典型的な実施例による、ＡＣ光起電力パワー発生システムの概略図である。 図９は、典型的な実施例による、光起電力パワー発生システム（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）の概略図である。 図１０は、典型的な実施例による、光起電力パワー発生システムの概略図である。
図１１は、典型的な実施例による、光起電力パワー発生システムの概略図である。 図１２は、典型的な実施例による、光起電力パワー発生システムの概略図である。 図１３Ａは、典型的な実施例による、光起電力パワー・コンバーターが反応サイト（ｒｅａｃｔｉｏｎ ｓｉｔｅ）とは異なる領域（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎ）に配置させられる光起電力パワー発生システムの概略図である。 図１３Ｂは、典型的な実施例による、光起電力パワー・コンバーターが反応サイト（ｒｅａｃｔｉｏｎ ｓｉｔｅ）と同じ領域（ｓａｍｅ ｒｅｇｉｏｎ）に配置させられる光起電力パワー発生システムの概略図である。 図１４は、典型的な実施例による、システムの概略図である。 図１５は、典型的な実施例による、ギアの概略図である。
図１６は、典型的な実施例による、ギアの拡大図である。 図１７は、典型的な実施例による、２つのギアの拡大図である。 図１８Ａ及び１８Ｂは、典型的な実施例による、ギアの歯の側面図（ｓｉｄｅ ａｎｄ ｌａｔｅｒａｌ ｖｉｅｗｓ）である。 図１８Ａ及び１８Ｂは、典型的な実施例による、ギアの歯の側面図（ｓｉｄｅ ａｎｄ ｌａｔｅｒａｌ ｖｉｅｗｓ）である。 図１９Ａ及び１９Ｂは、典型的な実施例による、ギアの歯の側面図（ｓｉｄｅ ａｎｄ ｌａｔｅｒａｌ ｖｉｅｗｓ）である。 図１９Ａ及び１９Ｂは、典型的な実施例による、ギアの歯の側面図（ｓｉｄｅ ａｎｄ ｌａｔｅｒａｌ ｖｉｅｗｓ）である。 図２０Ａ及び２０Ｂは、典型的な実施例による、ギアの歯の側面図（ｓｉｄｅ ａｎｄ ｌａｔｅｒａｌ ｖｉｅｗｓ）である。 図２０Ａ及び２０Ｂは、典型的な実施例による、ギアの歯の側面図（ｓｉｄｅ ａｎｄ ｌａｔｅｒａｌ ｖｉｅｗｓ）である。
図２１Ａ及び２１Ｂは、典型的な実施例による、ギアの歯の側面図（ｓｉｄｅ ａｎｄ ｌａｔｅｒａｌ ｖｉｅｗｓ）である。 図２１Ａ及び２１Ｂは、典型的な実施例による、ギアの歯の側面図（ｓｉｄｅ ａｎｄ ｌａｔｅｒａｌ ｖｉｅｗｓ）である。 図２２Ａは、典型的な実施例による、ギアの歯及びギャップ（ｇａｐ）の拡大図である。 図２２Ｂは、典型的な実施例による、ギアの歯及びギャップの拡大図である。 図２２Ｃは、典型的な実施例による、ギアの歯及びギャップの拡大図である。 図２３Ａ及び２３Ｂは、典型的な実施例による、ギアの断面図である。 図２３Ａ及び２３Ｂは、典型的な実施例による、ギアの断面図である。 図２４は、典型的な実施例による、モーションシステムの概略図である。 図２５は、典型的な実施例による、サポート部材（ｓｕｐｐｏｒｔ ｍｅｍｂｅｒｓ）の概略図である。
図２６は、典型的な実施例による、サポート部材の断面図である。 図２７は、典型的な実施例による、サポート部材の断面図である。 図２８は、典型的な実施例による、サポート部材の断面図である。 図２９は、典型的な実施例による、サポート部材の断面図である。 図３０は、典型的な実施例による、サポート部材の断面図である。
図３１Ａ及び３１Ｂは、典型的な実施例による、サポート部材の底面図（ｕｎｄｅｒｎｅａｔｈ ｖｉｅｗｓ）である。 図３１Ａ及び３１Ｂは、典型的な実施例による、サポート部材の底面図である。 図３２Ａ－Ｄは、典型的な実施例による、動作中の接触要素（ｃｏｎｔａｃｔ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）の図である。 図３２Ａ－Ｄは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３２Ａ－Ｄは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３２Ａ－Ｄは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３３は、典型的な実施例による、動作中のサポート部材（ｓｕｐｐｏｒｔ ｍｅｍｂｅｒｓ）の図である。 図３４は、典型的な実施例による、接触要素の断面図である。 図３５Ａ－Ｄは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３５Ａ－Ｄは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３５Ａ－Ｄは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３５Ａ－Ｄは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。
図３６Ａ－Ｃは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３６Ａ－Ｃは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３６Ａ－Ｃは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３７Ａ－Ｃは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３７Ａ－Ｃは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３７Ａ－Ｃは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３８Ａ－Ｃは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３８Ａ－Ｃは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３８Ａ－Ｃは、典型的な実施例による、動作中の接触要素の図である。 図３９は、典型的な実施例による、光起電力セルを備える接触要素の概略図である。 図４０は、典型的な実施例による約５８００－６０００Ｋの黒体放射を何れも発することを示す、プラズマ源及び太陽の可視光スペクトルの正規化された重ね合わせである。
ここにおいて開示されるのは、より低いエネルギー状態を形成するように原子水素からエネルギーを放出するための触媒システムであるが、その電子殻は、核に対してより近い位置を取る。放出されたパワーはパワー発生のために利用され、そして、加えて、新たな水素種及び化合物が所望の生成物である。これらのエネルギー状態は、古典物理的法則（ｃｌａｓｓｉｃａｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｗｓ）により予測され、そして、対応するエネルギー放出遷移（ｅｎｅｒｇｙ－ｒｅｌｅａｓｉｎｇ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）を受けるために水素からエネルギーを受け取る触媒を必要とする。
古典的物理学は、水素原子、水素化物イオン、水素分子イオン、及び、水素分子の閉形式解を与え、分数の主量子数を持つ対応する種を予測する。マクスウェル方程式を使い、電子は、束縛されたｎ＝１状態の電子がエネルギーを放出できないと拘束して遷移間の時間変動性の電磁気場のソース電流を含むとして、電子の構造が境界値問題として導かれた。Ｈ原子の解によって予測される反応は、以前に可能と思われていたよりも低いエネルギー状態における水素を形成するために、さもなければ安定な原子水素から、エネルギーを受け入れることができる触媒へと、非放射的なエネルギー伝達を含む。具体的には、古典物理学は、Ｅｈが１ハートリーであるときに、Ｅｈ＝２７．２ｅＶである原子水素のポテンシャル・エネルギーの整数倍の正味エンタルピーを伴う反応を提供する、ある特定の原子、エキシマー、イオン、及び、２原子水素化物との、触媒反応を、原子水素が、経験するかもしれないことを予測する。それらの知られた電子エネルギーレベルを基礎として識別可能な特定の種（例えば、Ｈｅ＋、Ａｒ＋、Ｓｒ＋、Ｋ、Ｌｉ、ＨＣｌ、そして、ＮａＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＳｅＨ、発生期のＨ２Ｏ、ｎＨ（ｎ＝整数））は、プロセスを触媒するために原子水素と共に存在することが要求される。反応は、分数の主量子数に対応する未反応の原子水素よりもエネルギーにおいて低い水素原子、及び、特に熱く、励起状態のＨを形成するために、Ｈへのｑ・１３．６ｅＶの移動又はｑ・１３．６ｅＶの連続発光に続く非放射的なエネルギー移動を含む。即ち、水素原子の主エネルギー準位に対する式において、
Ｅｎ ＝ －（ｅ２／ｎ２８πε０ａＨ） ＝ －（１３．５９８ｅＶ／ｎ２）
（１）
ｎ ＝ １、２、３、 ・・・ （２）
であり、ここで、ａＨは、水素原子（５２．９４７ ｐｍ）のボーア半径であり、ｅは電子の電荷の大きさ、ε０は真空の誘電率であり、分数の量子数は、次のようになる。
ｎ ＝ １、１／２、１／３、１／４、 ・・・ 、１／ｐ （３）
それらは、水素の励起状態に対するリュードベリ公式（Ｒｙｄｂｅｒｇ ｅｑｕａｔｉｏｎ）においてよく知られるパラメータｎ＝整数を置き換える。そして、マクスウェルの方程式の解析解を持つ励起状態と同様に、ハイドリノ原子はまた、１つの電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）、１つの陽子（ｐｒｏｔｏｎ）、及び、１つの光子（ｐｈｏｔｏｎ）を含む。しかしながら、後者の電場（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ）は、励起状態にあるように、エネルギーの吸収で中心場を減少させるよりもむしろ、エネルギーの吸収に対応して結合を増加させ、そして、結果として生じるハイドリノの陽子－電子相互作用が放射性というよりむしろ安定である。
水素のｎ＝１の状態、及び、水素のｎ＝１／整数の状態は、非放射性であるが、例えばｎ＝１からｎ＝１／２というような２つの非放射性の状態の間での遷移は、非放射性のエネルギー移動により可能である。水素は、水素又はハイドリノ原子の対応する半径が、次の式で与えられ、式（１）及び（３）によって与えられる安定状態の特別なケースである。
ｒ ＝ ａＨ／ｐ （４）
ここで、ｐ＝１、２、３、・・・である。エネルギーを保存するために、エネルギーは、水素原子から触媒へと、
ｍ・２７．２ｅＶ、ｍ ＝ １、２、３、４、 ・・・ （５）
及び、ａＨ／（ｍ＋ｐ）へとの半径遷移（ｒａｄｉｕｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ）、の単位で、移動させられるにちがいない。触媒反応はエネルギー放出の２つのステップ：触媒への非放射的なエネルギーの移動と、それに続いて、対応する安定な最終状態に半径が減少する際の追加のエネルギー放出とを含む。正味反応エンタルピーがよりｍ・２７．２ｅＶに一致するようになるにつれて、触媒の割合が増加すると考えられる。ｍ・２７．２ｅＶの±１０％、好ましくは±５％以内の正味反応エンタルピーを有する触媒が、ほとんどの用途に適合することが見出されている。より低いエネルギー状態へのハイドリノ原子の触媒反応の場合において、ｍ・２７．２ｅＶ（式（５））の反応のエンタルピーは、ハイドリノのポテンシャル・エネルギーと同じファクターによって、相対論的に補正される１つの実施例において、触媒は、原子水素からエネルギーを共鳴的に及び放射なしに受け取る。
このようにして、一般的な反応は、次式で表される。
ｍ・２７．２ｅＶ＋Ｃａｔｑ－＋Ｈ［ａＨ／ｐ］
→ Ｃａｔ（ｑ＋ｒ）＋＋ｒｅ－ Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］
＋ｍ・２７．２ｅＶ （６）
Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］
→ Ｈ［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］＋［（ｍ＋ｐ）２－ｐ２］・１３．６ｅＶ
－ｍ・２７．２ｅＶ （７）
Ｃａｔ（ｑ＋ｒ）＋＋ｒｅ－ → Ｃａｔｑ＋＋ｍ・２７．２ｅＶ （８）
そして、全反応は、次式の通りである。
Ｈ［ａＨ／ｐ］
→ Ｈ［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］＋［（ｍ＋ｐ）２－ｐ２］・１３．６ｅＶ（９）
ｑ、ｒ、ｍ、及びｐは、整数である。Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］は、水素原子（分母において１に対応する）の半径と、及び、陽子のそれの（ｍ＋ｐ）倍に同等な中心場とを持ち、Ｈ［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］は、Ｈのそれの１／（ｍ＋ｐ）の半径を備える対応する安定な状態である。電子が、水素原子の半径からこの距離の１／（ｍ＋ｐ）の半径へと半径方向加速度を受けると、エネルギーは、特徴的な発光として、又は、第三体の運動エネルギーとして、放出される。発光は、［（ｐ＋ｍ）２－ｐ２－２ｍ］・１３．６ｅＶ又は９１．２／［（ｍ＋ｐ）２－ｐ２－２ｍ］ｎｍで端を持し、より長い波長にまで延びる、極端紫外連続放射の形態においてであるかもしれない。放射に加えて、高速Ｈを形成する共鳴運動エネルギー移動が起こるかもしれない。対応するＨ（ｎ＝３）の高速原子の放出を伴う、バックグラウンドＨ２との衝突によるこれらの高速Ｈ（ｎ＝１）の後に続く励起は、広がったバルマーα線放射を生じさせる。その代わり、高速Ｈは、その触媒として機能するＨ又はハイドリノの直接的な生成物であるが、共鳴エネルギー移動の受取は、イオン化エネルギーというよりはむしろ、ポテンシャルエネルギーと考える。エネルギーの保存則は、前者の場合、半分のポテンシャルエネルギーに対応する運動エネルギーの陽子を与え、後者の場合には本質的に止まっている触媒イオンを与える。高速陽子のＨの再結合放射は、過剰なパワー・バランスと合致して、熱い水素の在庫に不釣り合いなブロード化したバルマーα線放射を生じる。
本開示において、ハイドリノ反応、Ｈ触媒作用、Ｈ触媒作用反応、水素に言及するときの触媒作用、ハイドリノを形成するための水素の反応、及びハイドリノ形成反応の全てが、式（１）及び（３）によって与えられるエネルギーレベルを持つ水素の状態を形成するため、原子Ｈとの、式（５）によって規定される触媒の式（６－９）のそれのような反応に、言及する。より低いエネルギー状態の水素又はハイドリノを形成する又は生産する、反応物、ハイドリノ形成のための反応物、触媒混合物、ハイドリノ反応混合物、ハイドリノ反応物、のような対応する用語はまた、式（１）及び（３）によって与えられるエネルギーレベルを持つハイドリノ状態又はＨ状態へのＨの触媒作用を発揮させる反応混合物に言及する際に、交換可能に使用される。
本開示の触媒的なより低いエネルギー水素への遷移は、その遷移を引き起こすために原子Ｈからエネルギーを受取る、２７．２ｅＶの無触媒原子水素のポテンシャルエネルギーの整数ｍの吸熱化学反応の形態においてであるかもしれない触媒を要求する。吸熱の触媒反応は、原子またはイオンのような（例えば、Ｌｉ→Ｌｉ２＋に対するｍ＝３）種からの１又はそれ以上のイオン化であるかもしれず、最初の結合（例えば、ＮａＨ→Ｎａ２＋＋Ｈに対するｍ＝２）のパートナーの１又はそれ以上から、１又はそれ以上の電子のイオン化で結合切断の協奏反応を更に含むかもしれない。Ｈｅ＋は、それが２・２７．２ｅＶという５４．４１７ｅＶでイオン化するので、２７．２ｅＶの整数倍に等しいエンタルピー変化を伴う化学的又は物理的プロセスという触媒基準を満たす。水素原子の整数の数はまた、２７．２ｅＶエンタルピーの整数倍の触媒として機能するかもしれない。水素原子Ｈ（１／ｐ） ｐ＝１、２、３、・・・１３７ は、式（１）及び（３）によって与えられるより低いエネルギー状態へと更なる遷移を経ることができるが、１つの原子の遷移が、そのポテンシャルエネルギーにおける付随する逆の変化と共にｍ・２７．２ｅＶを共鳴的にかつ非放射的に受け取る、１又はそれ以上の追加のＨ原子によって触媒作用が及ぼされる。Ｈ（１／ｐ・）へのｍ・２７．２ｅＶの共鳴伝達により誘発されるＨ（１／ｐ）からＨ（１／（ｐ＋ｍ））への遷移に対する全体の一般式は、次のように表される。
Ｈ（１／ｐ’）＋Ｈ（１／ｐ）
→ Ｈ＋Ｈ（１／（ｍ＋ｐ））＋［２ｐｍ＋ｍ２－ｐ’２＋１］・１３．６ｅＶ
（１０）
水素原子は、一方が他方に対して触媒となるように作用して、それぞれ、１つ及び２つ及び３つの原子に対してｍ＝１、ｍ＝２、及びｍ＝３である触媒として機能してよい。衝突相手の第３の水素原子から５４．４ｅＶを２つの原子が共鳴的に及び非放射的に受取り、２Ｈを形成するように、極めて高速のＨが１つの分子と衝突するとき、２つの原子触媒２Ｈに対する速度は高いかもしれない。同じメカニズムにより、２つのホットＨ２の衝突は、第４のものに対する３・２７．２ｅＶの触媒として機能する３Ｈを供給する。大きなエネルギー放出、生成物ガスＨ２（１／４）、高く励起されたＨ状態、異常な（＞１００ｅＶ）バルマーα線ブロード化、及び２２．８ｎｍ及び１０．１ｎｍのＥＵＶ連続体は、予測と一致するように観測される。
Ｈ（１／４）は、その形成に対する選択則及びその多極化に基づき、好ましいハイドリノ状態である。このようにして、Ｈ（１／３）が形成される場合において、Ｈ（１／４）への遷移は、式（１０）に従って、Ｈによって高速で触媒作用が及ぼされるかもしれない。同様に、Ｈ（１／４）は、式（５）において、ｍ＝３に対応する８１．６ｅＶと等しく若しくはより大きい触媒エネルギーに対して好ましい状態である。の場合、触媒へのエネルギー移動は、式（７）のＨ＊（１／４）中間体を形成する８１．６ｅＶを含むが、その中間体の崩壊からの２７．２ｅＶの整数倍と同様である。例えば、１０８．８ｅＶのエンタルピーを持つ触媒は、１２２．４ｅＶのＨ＊（１／４）崩壊から２７．２ｅＶだけでなく、８１．６ｅＶを受け取ることにより、Ｈ＊（１／４）を形成するかもしれない。９５．２ｅＶの残存する崩壊エネルギーは、好ましい状態Ｈ（１／４）を形成し、次に、反応してＨ２（１／４）を形成するように、環境に放出される。
好ましい触媒は、従って、ｍ・２７．２ｅＶの反応の正味の正のエンタルピーを供給することができる。即ち、触媒は水素原子からの非放射的エネルギー移動を共鳴的に受け、分数の量子エネルギー水準への電子的な遷移に影響を与えるように周囲にエネルギーを放出する。非放射的なエネルギーの移動の結果として、式（１）及び（３）により与えられる主エネルギー水準を持つより低いエネルギーの非放射的な状態を達成するまで、水素原子は不安定で更なるエネルギーを放出する。このようにして、式（３）により与えられるｎについて、ｒｎ＝ｎａＨの水素原子のサイズにおいて相当する減少を伴って水素原子からエネルギーを触媒作用により放出する。例えば、Ｈ（ｎ＝１）からＨ（ｎ＝１／４）への触媒作用により２０４ｅＶが放出され、水素半径は、ａＨから（１／４）ａＨに減少する。
触媒生成物であるＨ（１／ｐ）は、ハイドリノ水素化物イオンであるＨ－（１／ｐ）を形成するように電子とまた反応するかも知れず、或いは、２つのＨ（１／ｐ）は、反応して、対応する分子ハイドリノＨ２（１／ｐ）を形成するかもしれない。特に、触媒生成物Ｈ（１／ｐ）はまた、結合エネルギーＥＢを持つ新規な水素化物イオンＨ（１／ｐ）－を形成するように電子と反応するかもしれない。ここで、ＥＢは、次の通りである。
Figure 2024063063000002
 ここで、ｐ＝整数＞１、ｓ＝１／２である。
Figure 2024063063000003
 は、換算プランク定数、μ０は真空の透磁率、ｍｅは電子の質量、μｅは次式で与えられる換算電子質量である。
Figure 2024063063000004
 また、ｍｐは陽子の質量であり、ａ０はボーアの半径であり、イオン半径ｒ１は次のように表される。
Figure 2024063063000005
 式（１１）から、ハイドリノ・イオンの計算されたイオン化エネルギーは、０．７５４１８ｅＶであり、実験値は、６０８２．９９±０．１５ｃｍ－１（０．７５４１８ｅＶ）である。ハイドリノ水素化物イオンの結合エネルギーは、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により測定されるかもしれない。
高磁場側にシフトしたＮＭＲピークは、通常の水素化物イオンに比べて減少した半径に関するより低いエネルギー状態の水素の存在の直接の証拠であり、そして、陽子の反磁性のシールドにおける増加を持つより低いエネルギー状態の水素の存在の直接の証拠である。そのシフトは、２つの電子の反磁性の寄与及び光子場の大きさｐの合計によって与えられる（ミルズＧＵＴＣＰ 式（７．８７））
Figure 2024063063000006
 ここで、第１項が、Ｈ－（１／ｐ）に対するｐ＝１及びｐ＝整数＞１を持つＨ－に適用し、そして、αが微細構造定数である。予測されるハイドリノ水素化物ピークは、通常の水素化物イオンに対して異常に高磁場側にシフトされる。１つの実施例において、ピークはＴＭＳの高磁場側である。ＴＭＳに相対的なＮＭＲシフトは、単独又は化合物を含んで、通常のＨ－、Ｈ、Ｈ２、又は、Ｈ＋の少なくとも１つに対して知られているよりも大きいかもしれない。シフトは、０、－１、－２、－３、－４、－５、－６、－７、－８、－９、－１０、－１１、－１２、－１３、－１４、－１５、－１６、－１７、－１８、－１９、－２０、－２１、－２２、－２３、－２４、－２５、－２６、－２７、－２８、－２９、－３０、－３１、－３２、－３３、－３４、－３５、－３６、－３７、－３８、－３９、及び－４０ｐｐｍの少なくとも１つよりも大きいかもしれない。裸の陽子に相対的な絶対シフトの範囲は、ＴＭＳのシフトが裸の陽子に相対的に約－３１．５であることろ、±５ｐｐｍ、±１０ｐｐｍ、±２０ｐｐｍ、±３０ｐｐｍ、±４０ｐｐｍ、±５０ｐｐｍ、±６０ｐｐｍ、±７０ｐｐｍ、±８０ｐｐｍ、±９０ｐｐｍ、及び±１００ｐｐｍの少なくとも１つ辺りの範囲内で、－（ｐ２９．９＋ｐ２２．７４）ｐｐｍ（式（１２））であるかもしれない。裸の陽子に相対的な絶対シフトは、０、１％から９９％、１％から５０％、及び１％から１０％の少なくとも１つ辺りの範囲内で、－（ｐ２９．９＋ｐ２１．５９Ｘ１０－３）ｐｐｍ（式（１２））であるかもしれない。もう１つの実施例において、ＮａＯＨ又はＫＯＨのような水酸化物のマトリクスのような固体マトリクス内の、ハイドリノ原子、ハイドリノ・イオン又は分子のようなハイドリノ種の存在は、マトリクスの陽子のシフトを高磁場側にさせる。ＮａＯＨ又はＫＯＨのそれらのようなマトリクス陽子は、交換するかもしれない。１つの実施例において、シフトは、マトリクスピークが、ＴＭＳに相対的に約－０．１ｐｐｍから－５ｐｐｍの範囲内にいるようにさせるかもしれない。ＮＭＲの決定は、マジック角回転ｌＨ核磁気共鳴分光法を含むかもしれない。
Ｈ（１／ｐ）は、陽子と反応するかもしれず、２つのＨ（１／ｐ）が反応するかもしれず、それぞれ、Ｈ２（１／ｐ）＋及びＨ２（１／ｐ）を生成するであろう。素分子イオン及び分子電荷及び電流密度関数、結合距離、及び、エネルギーは、非放射の制約で、楕円面座標においてラプラシアンから解かれた。
Figure 2024063063000007
長球の分子軌道の各焦点において＋ｐｅの中心場を持つ水素分子イオンの全エネルギーＥＴは、次のようになる。
Figure 2024063063000008
 ここで、ｐは整数、ｃは真空中の光の速度、及びμは換算原子核質量である。長球の分子軌道の各焦点において＋ｐｅの中心場を持つ水素分子イオンの全エネルギーＥＴは、次のようになる。
Figure 2024063063000009
水素分子Ｈ２（１／ｐ）の結合解離エネルギーＥＤは、対応する水素原子の全エネルギーとＥＴとの差である。
ＥＤ ＝ Ｅ（２Ｈ（１／ｐ））－ＥＴ （１６）
ここで
Ｅ（２Ｈ（１／ｐ）） ＝ －ｐ２２７．２０ｅＶ （１７）
ＥＤは、式（１６－１７）及び（１５）によって与えられる。
ＥＤ ＝ －ｐ２２７．２０ｅＶ－ＥＴ
＝ －ｐ２２７．２０ｅＶ
－（－ｐ２３１．３５１ｅＶ－ｐ３０．３２６４６９ｅＶ）
＝ ｐ２４．１５１ｅＶ＋ｐ３０．３２６４６９ｅＶ
（１８）
Ｈ２（１／ｐ）は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により特定され、ここで、イオン化される電子に加えてイオン化の生成物は、２つの陽子及び１つの電子、１つの水素（Ｈ）原子、１つのハイドリノ原子、１つの分子イオン、水素分子イオン、及び、Ｈ２（１／ｐ）＋を含むそれらのような可能性のあるものの少なくとも１つであるかもしれず、そのエネルギーは、マトリクスによりシフトされるかもしれない。
触媒作用生成物ガスのＮＭＲは、Ｈ２（１／ｐ）の理論的に予測される化学シフトの決定的なテストを提供する。一般に、Ｈ２（１／ｐ）の１Ｈ ＮＭＲ共鳴は、電子が核に極めて近くにあるところの楕円座標における分数の半径により、Ｈ２のそれより高磁場側にあると予測される。Ｈ２（１／ｐ）に対する予想されるシフトΔＢＴ／Ｂは、大きさｐの光子場（ｐｈｏｔｏｎ ｆｉｅｌｄ）及び２つの電子の反磁性（ｄｉａｍａｇｎｅｔｉｓｍ）の寄与の合計により与えられる（ミルズＧＵＴＣＰ 式（１１．４１５－１１．４１６））
Figure 2024063063000010
 ここで、第１項は、Ｈ２（１／ｐ）に対してｐ＝１及びｐ＝整数＞１を備えるＨ２に適用する。－２８．０ｐｐｍの実験上の絶対Ｈ２気相共鳴シフトは、－２８．０１ｐｐｍの予測絶対気相シフトと極めて良好に一致する（式（２０））。予測される分子ハイドリノピークは、通常のＨ２に相対的に非常に高磁場側にシフトする。１つの実施例において、ピークはＴＭＳの高磁場側にある。ＴＭＳに相対的なＮＭＲシフトは、単独で又は化合物を含んで、通常のＨ－、Ｈ、Ｈ２、又はＨ＋の少なくとも１つに対して知られているそれよりも大きいかもしれない。そのシフトは、０、－１、－２、－３、－４、－５、－６、－７、－８、－９、－１０、－１１、－１２、－１３、－１４、－１５、－１６、－１７、－１８、－１９、－２０、－２１、－２２、－２３、－２４、－２５、－２６、－２７、－２８、－２９、－３０、－３１、－３２、－３３、－３４、－３５、－３６、－３７、－３８、－３９、及び－４０ｐｐｍの少なくとも１つよりも大きいかもしれない。裸の陽子に相対的な絶対シフトの範囲は、ＴＭＳのシフトが裸の陽子に相対的に約－３１．５ｐｐｍであるところ、±５ｐｐｍ、±１０ｐｐｍ、±２０ｐｐｍ、±３０ｐｐｍ、±４０ｐｐｍ、±５０ｐｐｍ、±６０ｐｐｍ、±７０ｐｐｍ、±８０ｐｐｍ、±９０ｐｐｍ、及び±１００ｐｐｍの少なくとも１つの辺りの範囲内で、－（ｐ２８．０１＋ｐ２２．５６）ｐｐｍであるかもしれない（式（２０））。裸の陽子に相対的な絶対シフトの範囲は、約０．１％から９９％、１％から５０％、及び１％から１０％の少なくとも１つの辺りの範囲内で、－（ｐ２８．０１＋ｐ２１．４９×１０－３）ｐｐｍ（式（２０））であるかもしれない。
水素タイプの分子Ｈ２（１／ｐ）のυ＝０からυ＝１への遷移に対する振動エネルギーＥｖｉｂは、次のようになる。
Ｅｖｉｂ ＝ ｐ２０．５１５９０２ｅＶ （２１）
ここで、ｐは整数である。
水素タイプの分子Ｈ２（１／ｐ）のＪからＪ＋１への遷移に対する回転エネルギーＥｒｏｔは、次のようになる。
Figure 2024063063000011
 ここで、ｐは整数であり、Ｉは慣性モーメントである。Ｈ２（１／４）の回転－振動発光は、ガス中の電子ビーム励起分子の上に観察され、そして、固体マトリクス内にトラップされた。
回転エネルギーのｐ２依存性は、原子核間距離の逆ｐ依存性、及び、慣性モーメントＩに対する対応するインパクト、に起因する。Ｈ２（１／ｐ）に対する予測される原子核間距離２ｃ’は、以下の通りである。
Figure 2024063063000012
Ｈ２（１／ｐ）の回転及び振動のエネルギーの少なくとも１つは、電子－ビーム励起発光分光法、ラマン分光法、及びフーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）の少なくとも１つによって測定されるかもしれない。Ｈ２（１／ｐ）は、ＭＯＨ、ＭＸ、及びＭ２ＣＯ３（Ｍ＝アルカリ、Ｘ＝ハロゲン）マトリクスの少なくとも１つにおいてのように、測定のためのマトリクス内にトラップされるかもしれない。
Ｉ．触媒
Ｈｅ＋、Ａｒ＋、Ｓｒ＋、Ｌｉ、Ｋ、ＮａＨ、ｎＨ（ｎ＝整数）、及びＨ２Ｏは、触媒の基準、すなわち原子水素のポテンシャルエネルギー２７．２ｅＶの整数倍に等しいエンタルピー変化での化学的又は物理的プロセスを満たしているため、触媒として機能すると予測される。特に、ｔ電子のイオン化のイオン化エネルギーの合計が近似的にｍ・２７．２ｅＶ（ここで、ｍは整数である）となるように、触媒システムが、原子から連続エネルギー・レベルへのｔ電子のイオン化によって供給される。その上、更なる触媒遷移が、Ｈ（１／２）が最初形成される場合：ｎ＝１／２→１／３、１／３→１／４、１／４→１／５、 ・・・ におけるように起こるかもしれない。
触媒反応が一度起こると、Ｈ又はＨ（１／ｐ）は、もう１つのＨ又はＨ（１／ｐ’）（ｐはｐ’と等しいかもしれない）に対して触媒として機能する。
水素及びハイドリノは、触媒として機能するかもしれない。水素原子Ｈ（１／ｐ） ｐ＝１、２、３、・・・１３７ は、式（１）及び（３）により与えられるより低いエネルギー状態への遷移を受けるかもしれないが、１つの原子の遷移は、そのポテンシャル・エネルギーにおいて同時に起きる逆の変化と共にｍ・２７．２ｅＶを共鳴的にかつ非放射的に受け取る第２の原子によって触媒作用がなされる。Ｈ（１／ｐ’）へのｍ・２７．２ｅＶの共鳴伝達によって誘引されるＨ（１／ｐ）からＨ（１／（ｍ＋ｐ））への遷移に対する全体の一般式は、式（１０）に表される。このようにして、水素原子は、触媒として機能するかもしれないが、１つ、２つ、及び３つの原子に対して、それぞれ、ｍ＝１、ｍ＝２、及びｍ＝３が、もう１つに対して触媒として作用する。２又は３原子触媒の場合に対する速度は、Ｈ密度が高いときのみ、感知できるであろう。しかし、高いＨ密度は、まれではない。２Ｈ又は３Ｈが第３又は第４に対してのエネルギー受容体として機能するのを許す高い水素原子密度は、温度及び重力駆動密度により太陽及び星の表面上で、複数の単層を支持する金属の表面で、及び、高解離のプラズマ、特に、ピンチ水素プラズマ内で、のような幾つかの環境下で達成できるかもしれない。この事象は、非常な高速Ｈの高い密度を持つプラズマ内で一般に起きることができる。加えて、３体Ｈ相互作用は、２つのＨ原子がＨ２とホットＨとの衝突から生じるときに、容易に達成できる。このことは、原子Ｈ発光の並外れた強度によって、証拠付けられる。そのような場合において、エネルギー移動は、多極結合を経由する典型的に数オングストロームである、十分に近いところで、１つの水素原子から２つの他の水素原子へと起き得る。そして、触媒として２Ｈが機能するように、２つの水素原子が共鳴的にかつ非放射的に第３の水素原子から５４．４ｅＶを受け取るような、３つの水素原子間の反応は次のように与えられる。
５４．４ｅＶ＋２Ｈ＋Ｈ
→ ２Ｈ＋ ｆａｓｔ＋２ｅ－＋Ｈ＊［ａＨ／３］＋５４．４ｅＶ （２４）
Ｈ＊［ａＨ／３］ → Ｈ［ａＨ／３］＋５４．４ｅＶ （２５）
２Ｈ＋ ｆａｓｔ＋２ｅ－ → ２Ｈ＋５４．４ｅＶ （２６）
また、全体的な反応は、以下の通りである。
Ｈ → Ｈ［ａＨ／３］＋［３２－１２］・１３．６ｅＶ （２７）
ここで、Ｈ＊［ａＨ／３］は、水素原子の半径、及び、陽子のそれの３倍と等しい中心場、を持ち、Ｈ［ａＨ／３］は、Ｈのそれの３分の１の半径を持つ対応する安定な状態である。電子が、水素原子の半径からこの距離の１／３の半径へと半径方向加速度を受けて、エネルギーは、特徴的な発光として、又は、第三体の運動エネルギーとして、放出される。
［ａＨ／４］状態への直接の遷移を含むもう１つのＨ－原子触媒反応において、２つのホットＨ２分子は、３つの原子が第４の原子に対して、３・２７．２ｅＶの触媒として機能するように、衝突して解離する。そして、４つの水素原子間の反応は、３Ｈが触媒として機能するように第４の水素原子から８１．６ｅＶを共鳴的に及び非放射的にこれらの３つの原子が受け取ることにより、次のようなに与えられる。
８１．６ｅＶ＋３Ｈ＋Ｈ
→ ３Ｈ＋ ｆａｓｔ＋３ｅ－＋Ｈ＊［ａＨ／４］＋８１．６ｅＶ （２８）
Ｈ＊［ａＨ／４］ → Ｈ［ａＨ／４］＋１２２．４ｅＶ （２９）
３Ｈ＋ ｆａｓｔ＋３ｅ－ → ３Ｈ＋８１．６ｅＶ （３０）
また、全体的な反応は、以下の通りである。
Ｈ → Ｈ［ａＨ／４］＋［４２－１２］・１３．６ｅＶ （３１）
式（２８）のＨ＊［ａＨ／４］中間体により、極端紫外連続放射バンドは、１２２．４ｅＶ（１０．１ｎｍ）で短波長カットオフを持ち、そして、長波長に延びると予測される。この連続バンドは、実験的に確認された。一般に、ｍ・２７．２ｅＶの受取により、ＨからＨ［ａＨ／（ｐ＝ｍ＋１）］への遷移は、短波長カットオフ及びエネルギー
Figure 2024063063000013
 を持つ連続バンドを与える。ここで、そのエネルギーは、次のように与えられる。
Figure 2024063063000014
 また、その短波長カットオフは、対応するカットオフよりも長波長に延びる。１０．１ｎｍ、２２．８ｎｍ、及び９１．２ｎｍ連続体の水素発光シリーズは、星間物質、太陽、及び白色矮星において実験的に観測された。
Ｈ２Ｏのポテンシャル・エネルギーは、８１．６ｅＶ（式（４３））である［ミルズＧＵＴ］。そして、同じメカニズムにより、発生期のＨ２Ｏの分子（固体、液体、又はガス状態に結合された水素ではない）は、触媒として機能するかもしれない（式（４４－４７））。いわゆる「ハイドリノ」状態のより低いエネルギー状態へのＨの理論的に予測された遷移に対する、１０．１ｎｍで及びより長い波長への連続放射は、最初ブラックライト・パワー・インク（ＢＬＰ）によって、そして、ハーバード・センター・フォー・アストロフィジックス（ＣｆＡ）で再現された、パルス・ピンチ・水素放電からのみ生じ、観測された。Ｈからハイドリノ状態への予測される遷移にマッチした１０から３０ｎｍ領域における連続放射は、ＨＯＨ触媒を形成するようにＨ還元を受けるように熱力学的に有利な金属酸化物と共にパルス・ピンチ水素放電からのみ生じ、観測された。しかるに、有利ではない反応は、如何なる連続放射を見せなかったが、これは、試験された低融点金属が、よりパワフルなプラズマ源において強い短波長連続放射と共に金属イオンプラズマを形成することに非常に有利であるとしてでもある。
その代わり、高速Ｈを形成する共鳴運動エネルギー移動は、高運動エネルギーＨに対応する異常なバルマーα線のブロード化の観測とも矛盾なく起きるかもしれない。２つのＨへのエネルギー移動はまた、触媒の励起状態のポンピングをも引き起こし、そして、高速Ｈが典型的な式（２４）、（２８）、及び（４７）により、及び、共鳴運動エネルギー移動により与えられるように直接的に生成される。
ＩＩ．ハイドリノ
次の式で与えられる結合エネルギーを持つ水素原子は、本開示のＨ触媒反応の生成物である。
結合エネルギー ＝ １３．６ｅＶ／（１／ｐ）２ （３４）
ここで、ｐは１より大きい整数であり、好ましくは、２から１３７である。イオン化エネルギーとしても知られる、原子、イオン、または分子の結合エネルギーは、原子、イオン、または分子から１つの電子を取り除くために必要とされるエネルギーである。式（３４）において与えられる結合エネルギーを持つ水素原子は、以下、「ハイドリノ原子」又は「ハイドリノ」と言及される。半径ａＨ／ｐ（式中ａＨは通常の水素原子の半径であり、ｐは整数である）のハイドリノの記号表示は、Ｈ［ａＨ／ｐ］である。半径ａＨの水素原子は、以降、「通常の水素原子」又は「普通の水素原子」と称される。通常の原子水素は、１３．６ｅＶの結合エネルギーで特徴付けられる。
ハイドリノは、普通の水素原子を、次のような反応の正味のエンタルピーを持つ妥当な触媒と、反応させることにより形成される。
ｍ・２７．２ｅＶ （３５）
ここで、ｍは整数である。正味の反応エンタルピーがよりｍ・２７．２ｅＶに一致するようになるにつれて、触媒反応の速度が増加すると考えられる。ｍ・２７．２ｅＶの±１０％以内、好ましくは、±５％以内の反応の正味のエンタルピーを持つ触媒が、大抵の応用に妥当であると見出されてきた。
この触媒反応は、水素原子のサイズ ｒｎ＝ｎａＨ における、相応した減少とともに、水素原子からエネルギーを放出する。例えば、Ｈ（ｎ＝１）からＨ（ｎ＝１／２）への触媒反応は４０．８ｅＶを放出し、そして、水素半径は、ａＨから（１／２）аＨに減少する。触媒システムは、ｔ電子のイオン化エネルギーの和が近似的にｍ・２７．２ｅＶ（式中、ｍは整数である）であるような、連続エネルギー準位までの各々の原子からのｔ電子のイオン化により提供される。パワー源として、触媒反応の間に放たれるエネルギーは、触媒に持って行かれるエネルギーより非常に大きい。放出されるエネルギーは、従来の化学反応に比べ大きい。例えば、次のように、水を形成するため、水素及び酸素ガスが燃焼を被るとき、水形成の既知のエンタルピーは、ΔＨｆ＝－２８６ｋＪ／ｍｏｌｅ又は水素原子あたり１．４８ｅＶである。
Ｈ２（ｇ）＋（１／２）Ｏ２（ｇ） → Ｈ２Ｏ（ｌ） （３６）
対照的に、触媒反応を被る各通常の水素原子（ｎ＝１）は、正味４０．８ｅＶを放出する。そして、更なる触媒の遷移が起きるかもしれない。ｎ＝１／２→１／３、１／３→１／４、１／４→１／５、等。一旦触媒反応が始まると、ハイドリノは、不均化と呼ばれるプロセスにおいて自動触媒化する。このメカニズムは、無機イオン触媒のメカニズムと類似している。しかし、ハイドリノ触媒反応は、エンタルピーがｍ・２７．２ｅＶにより良く一致するために、無機イオン触媒の反応速度より速い反応速度を有する。
ＩＩＩ．ハイドリノ触媒及びハイドリノ生成物
ハイドリノを生成するため、ｍが整数であり、およそｍ・２７．２ｅＶの反応の正味のエンタルピーを供給する（これによってｔ電子が原子又はイオンからイオン化される）ことができるハイドリノ触媒は、表１に与えられる。第１の列に与えられる原子又はイオンは、ｍが第１１番目の列に与えられるところ、第１０番目の列に与えられるｍ・２７．２ｅＶの反応の正味のエンタルピーを供給するようにイオン化される。イオン化に寄与する電子は、イオン化ポテンシャル（イオン化エネルギー又は結合エネルギーとも呼ばれる）と共に与えられる。原子又はイオンの第ｎ番目の電子のイオン化ポテンシャルは、ＩＰｎによって指定され、ＣＲＣによって与えられる。このことは、例えば、 Ｌｉ＋５．３９１７２ｅＶ→Ｌｉ＋＋ｅ－ 及び Ｌｉ＋＋７５．６４０２ｅＶ→Ｌｉ２＋＋ｅ－ ということである。それぞれ、第１のイオン化ポテンシャル、ＩＰ１＝５．３９１７２ｅＶと、第２のイオン化ポテンシャル、ＩＰ２＝７５．６４０２ｅＶは、第２、及び、第３の列において与えられる。Ｌｉの二重イオン化に対する反応の正味のエンタルピーは、第１０番目の列に与えられるように８１．０３１９ｅＶであるが、第１１番目の列に与えられるように式（５）においてｍ＝３である。
Figure 2024063063000015
本開示のハイドリノ水素化物イオンは、即ち、約１３．６／ｎ２ｅＶの結合エネルギーを持つ水素原子であるハイドリノと、電子源との反応によって形成され得る。ここで、ｎ＝１／ｐであり、ｐは１を超える整数である。ハイドリノ水素化物イオンは、Ｈ－（ｎ＝１／ｐ）又はＨ－（１／ｐ）で表される。
Ｈ［ａＨ／ｐ］＋ｅ－ → Ｈ－（ｎ＝１／ｐ） （３７）
Ｈ［ａＨ／ｐ］＋ｅ－ → Ｈ－（１／ｐ） （３８）
ハイドリノ水素化物イオンは、通常の水素原子核及び約０．８ｅＶの結合エネルギーを有する２つの電子を含む通常の水素化物イオンと区別される。後者は、以降「通常の水素化物イオン」又は「普通の水素イオン」と称される。ハイドリノ水素化物イオンは、プロチウム、ジューテリウム、又はトリチウムを含む水素原子核、及び、式（３９）及び（４０）に従う結合エネルギーで区別できない電子の２つを含む。
ハイドリノ水素化物イオンの結合エネルギーは、次のような式によって表すことができる。
Figure 2024063063000016
 ここで、ｐは、１より大きい整数であり、ｓ＝１／２であり、πは円周率であり、
Figure 2024063063000017
 は、換算プランク定数であり、μ０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の知るようであり、μｅは換算電子質量であり、次の式で与えられる。
Figure 2024063063000018
 ここで、ｍｐは陽子の質量、ａＨは水素原子の半径、ａｏはボーアの半径、そして、ｅは素電荷である。半径は、次の式のように与えられる。
Figure 2024063063000019
ハイドリノ水素化物イオンＨ－（ｎ＝１／ｐ）の結合エネルギーは、ｐを整数として、ｐの関数で、表２に示される。
Figure 2024063063000020
本開示によれば、ｐ＝２４（Ｈ－）に対するより少なく、ｐ＝２から２３までに対する通常の水素化物（約０．７５ｅＶ）の結合よりも大きい、式（３９）及び（４０）による結合エネルギーを持つハイドリノ水素化物イオン（Ｈ－）が、提供される。式（３９）及び（４０）のｐ＝２からｐ＝２４に対して、水素化物イオンの結合エネルギーは、それぞれ、３、６．６、１１．２、１６．７、２２．８、２９．３、３６．１、４２．８、４９．４、５５．５、６１．０、６５．６、６９．２、７１．６、７２．４、７１．６、６８，８、６４．０、５６．８、４７．１、３４．７、１９．３、及び０．６９ｅＶである。新規な水素化物イオンからなる典型的な組成物も、またここに提供される。
１つ又はそれ以上のハイドリノ水素化物イオンおよび１つ又はそれ以上の他の元素からなる化合物も例示される。このような化合物は「ハイドリノ水素化物化合物」と称する。
通常の水素種は、以下の結合エネルギーで特徴づけられる。（ａ）水素化物イオン、０．７５４ｅＶ（「通常の水素化物イオン」）；（ｂ）水素原子（「通常の水素原子」）、１３．６ｅＶ；（ｃ）２原子水素分子、１５．３ｅＶ（「通常の水素分子」），（ｄ）水素分子イオン、１６，３ｅＶ（「通常の水素分子イオン」）；及び（ｅ）Ｈ３ ＋、２２．６ｅＶ（「通常の三重水素分子イオン」）である。ここに、水素の形態に関して、「普通の」と「通常の」とは、同義である。
本開示の更なる実施例によれば、以下のような少なくとも１つの増加した結合エネルギー水素種を含む化合物が提供される。その増加した結合エネルギー水素種は、（ａ）ｐが２から１３７の整数であるときに、１３．６／（１／ｐ）２ｅＶの約０．９から１．１倍の範囲内のような、約１３．６／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーを持つ水素原子。（ｂ）ｐが２から２４の整数であるときに、結合エネルギーの約０．９から１．１倍の範囲内のような、約
Figure 2024063063000021
 の結合エネルギーを持つ水素化物イオン（Ｈ－）。（ｃ）Ｈ４ ＋（１／ｐ）。（ｄ）ｐが２から１３７の整数であるときに、２２．６／（１／ｐ）２ｅＶの約０．９から１．１倍の範囲内のような、約２２．６／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーを持つ三重ハイドリノ分子イオン、Ｈ３ ＋（１／ｐ）。（ｅ）ｐが２から１３７の整数であるときに、１５．３／（１／ｐ）２ｅＶの約０．９から１．１倍の範囲内のような、約１５．３／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーを持つジハイドリノ。（ｆ）ｐが２から１３７の整数であるときに、１６．３／（１／ｐ）２ｅＶの約０．９から１．１倍の範囲内のような、約１６．３／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーを持つジハイドリノ分子イオンである。
本開示の更なる実施例によれば、以下のような少なくとも１つの増加した結合エネルギー水素種を含む化合物が提供される。その増加した結合エネルギー水素種は、（ａ）次のような全エネルギーをおよそ持つジハイドリノ分子イオンであって、全エネルギーＥＴの約０．９倍から１．１倍の範囲内のような、約
Figure 2024063063000022
 の全体エネルギーを持つジハイドリノ分子イオンである。ここで、ｐは整数であり、
Figure 2024063063000023
 は換算プランク定数であり、ｍｅは電子の質量であり、ｃは真空中の光の速度であり、そして、μは換算原子核質量である。そして、（ｂ）全エネルギーＥＴの約０．９倍から１．１倍の範囲内である、次のような全エネルギーをおよそ持つジハイドリノ分子であって、
Figure 2024063063000024
 ｐは整数であり、ａ０はボーアの半径である。
本開示の１つの実施例によると、化合物が負に荷電する増加した結合エネルギーを持つ水素種からなるところ、その化合物は、陽子、通常のＨ２ ＋又は通常のＨ３ ＋のような、１又はそれ以上の陽イオンを更に含む。
少なくとも１つのハイドリノ水素化物イオンを含む化合物を調製するために、方法はここに提供される。そのような化合物は、以下において、「ハイドリノ水素化物化合物」と称される。その方法は、約（ｍ／２）・２７ｅＶの正味の反応エンタルピーを持っている触媒で、原子水素に反応を起こさせるステップを含む。ここで、ｍは１を超える整数であるが、好ましくは４００未満の整数であり、約１３．６／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーを持つ増加した結合エネルギーを持つ水素原子を生成する。このとき、ｐは整数で、好ましくは２から１３７の整数である。
触媒反応の更なる生産物は、エネルギーである。増加した結合エネルギーの水素原子は、電子源と反応することができ、増加した結合エネルギーの水素化物イオンを生成する。増加した結合エネルギーの水素化物イオンは、１又はそれ以上のカチオンと反応することができ、少なくとも１つの増加した結合エネルギーの水素化物イオンを含む化合物を生成する。
新規な水素組成物は以下のものを含むことができる。
（ａ）結合エネルギーを有する少なくとも１つの中性の、正の、又は負の水素種（以下、「増大された結合エネルギーの水素種」とする）である。ここで、この結合エネルギーは、
（ｉ）対応する通常の水素種の結合エネルギーより大きい、又は、
（ｉｉ）対応する通常の水素種が、不安定である、又は、通常の水素種の結合エネルギーは周囲条件（標準温度及び圧力、ＳＴＰ）での熱エネルギーより低いので、確認できない、又は、負である、という如何なる水素種の結合エネルギーより大きい、のである。そして、
（ｂ）少なくとも１つの他の元素、である。
以下、本開示の化合物は「増大された結合エネルギーの水素化合物」とする。
この文脈における「他の元素」は増大された結合エネルギーの水素種以外の元素を意味する。したがって、他の元素は、通常の水素種又は水素以外の如何なる元素もなり得る。化合物の１つのグループでは、他の元素及び増大された結合エネルギーの水素種は中性である。化合物のもう１つのグループでは、他の元素及び増大された結合エネルギーの水素種は、他の元素が中性の化合物を形成するように電荷をバランスすることを提供するように、帯電する。化合物の前者のグループは分子結合及び配位結合が特徴であり、後者のグループはイオン結合が特徴である。
また、提供する新規な化合物及び分子イオンは以下の（ａ）及び（ｂ）を含む。
（ａ）全エネルギーを持つ、中性の、正の、又は負の水素種（以下、「増大された結合エネルギーの水素種」という）の少なくとも１つである。ここで、その全エネルギーは、
（ｉ）対応する通常の水素種の総エネルギーより大きい、又は、
（ｉｉ）対応する通常の水素種が不安定であるか、通常の水素種の総エネルギーが周囲条件での熱エネルギーより低いので観測できないか、又は、負である、如何なる水素種の全エネルギーより大きいのである。更に、
（ｂ）少なくとも１つの他の元素である。
水素種の全エネルギーは、水素種から全ての電子を除去するエネルギーの合計である。本開示に従った水素種は、対応する通常の水素種の全エネルギーより大きい全エネルギーを持つ。本開示による増大された全エネルギーを持つ水素種はまた、「増大された結合エネルギーの水素種」と呼ばれる。増大された全エネルギーを持つ水素種の幾つかの実施例が、対応する通常の水素種の第一の電子の結合エネルギーより小さい第一の電子の結合エネルギーを持っていたとしてもである。例えば、ｐ＝２４に対する式（３９）及び（４０）の水素化物イオンは、通常の水素化物イオンの第１の結合エネルギーよりも小さい第１の結合エネルギーを持つ。ここで、ｐ＝２４に対する式（３９）及び（４０）の水素化物イオンの全エネルギーは、対応する通常の水素化物イオンの全エネルギーよりもずっと大きい。
また、ここで提供される新規な化合物及び分子イオンは以下の（ａ）及び（ｂ）を含む。
（ａ）結合エネルギーを有する複数の中性の、正の、又は、負の、水素種（以下、「増大された結合エネルギーの水素種」とする）である。ここで、当該結合エネルギーは、
（ｉ）対応する通常の水素種の結合エネルギーより大きい、又は、
（ｉｉ）対応する通常の水素種が不安定である、又は、その通常の水素種の全エネルギーが周囲条件での熱エネルギーより低いので、観測できない、又は、負である、如何なる水素種の結合エネルギーよりも大きい、のである。更に、
（ｂ）オプションとして、１つの他の元素である。
以下、本開示の化合物は「増大された結合エネルギーの水素化合物」とされる。
増大された結合エネルギーの水素種は、１つ又はそれ以上のハイドリノ原子を、１又はそれ以上の電子、ハイドリノ原子、前記増大された結合エネルギーの水素種の少なくとも１つを含む化合物、及び、増大された結合エネルギーの水素種以外の他の原子、分子、又はイオンの少なくとも１つ、と反応させることにより形成され得る。
また、提供される新規な化合物及び分子イオンは以下の（ａ）及び（ｂ）を含む。
（ａ）全エネルギー持つ複数の中性の、正の、又は、負の、水素種（以下、「増大された結合エネルギーの水素種」とする）である。ここで、この全エネルギーは、
（ｉ）通常の分子水素の全エネルギーより大きい、又は
（ｉｉ）対応する通常の水素種が不安定である、又は、通常の水素種の全エネルギーが周囲条件での熱エネルギーより低いので、観測できない、又は、負である。更に、
（ｂ）オプションとして、１つの他の元素である。
以下、本開示の化合物は、「増大された結合エネルギーの水素化合物」とされる。
１つの実施例において、提供される化合物は、以下から選択される増大された結合エネルギーの水素種を含む。即ち、（ａ）ｐ＝２から２３迄に対する通常の水素化物イオン（約０．８ｅＶ）の結合エネルギーより大きく、そして、ｐ＝２４に対するより小さい、式（３９）及び（４０）による結合エネルギーを持つ水素化物イオン（「増大された結合エネルギーの水素化物イオン」又は「ハイドリノ水素化物イオン」）。（ｂ）通常の水素原子の結合エネルギー（約１３．６ｅＶ）よりも大きい結合エネルギーを持つ水素原子（「増大された結合エネルギーの水素原子」又は「ハイドリノ」）。（ｃ）約１５．３ｅＶよりも大きい第１の結合エネルギーを持つ水素分子（「増大された結合エネルギーの水素分子」又は「ジハイドリノ」）。及び、（ｄ）約１６．３ｅＶよりも大きい結合エネルギーを持つ分子水素イオン（「増大された結合エネルギーの分子水素イオン」又は「ジハイドリノ分子イオン」）から選択される。本開示において、増大された結合エネルギーの水素種及び化合物はまた、より低いエネルギーの水素種及び化合物と呼ばれる。ハイドリノは、増大された結合エネルギーの水素種、又は、同等により低いエネルギーの水素種を含む。
ＩＶ．追加的なＭＨ－タイプ 触媒及び反応
一般に、ｔ電子の結合エネルギーとイオン化エネルギーとの合計がおよそｍが整数であるｍ・２７．２ｅＶであるように、連続したエネルギーレベルに各々Ｍ－水素結合の切断プラス原子Ｍからのｔ電子のイオン化により提供されるハイドリノを生成するＭＨタイプ水素触媒反応は、表３Ａにおいて与えられる。各々のＭＨ触媒は、第１の列に与えられ、そして、対応するＭ－Ｈ結合エネルギーは列２で与えられる。第１の列に与えられるＭＨ種の原子Ｍは、イオン化されるが、列２において結合エネルギーの追加に関するｍ・２７．２ｅＶの正味の反応エンタルピーを提供する。触媒のエンタルピーは、第８の列で与えられるが、ｍの値は第９の列で与えられる。イオン化に関与する電子は、イオン化ポテンシャル（イオン化エネルギー又は結合エネルギーとも呼ばれる）にと共に与えられる。例えば、ＮａＨの結合エネルギー（１．９２４５ｅＶ）は、第２の列で与えられる。原子又はイオンの第ｎ番目の電子のイオン化ポテンシャルは、ＩＰｎによって指定され、ＣＲＣによって与えられる。即ち、例えば、以下の通りである。
Ｎａ＋５．１３９０８ｅＶ → Ｎａ＋＋ｅ－ 及び
Ｎｅ＋＋４７．２８６４ｅＶ → Ｎａ２＋＋ｅ－
それぞれ、第１のイオン化ポテンシャル、ＩＰ１＝５．１３９０８ｅＶと、第２のイオン化ポテンシャル、ＩＰ２＝４７．２８６４ｅＶは、第２、及び、第３の列において与えられる。ＮａＨ結合の切断及びＮａの二重イオン化のための正味の反応エンタルピーは、５４．３５ｅＶであり、第８の列で与えられ、また、式（３６）においてｍ＝２であり、第９の列で与えられる。ＢａＨの結合エネルギーは、１．９８９９１ｅＶであり、ＩＰ１、ＩＰ２、及びＩＰ３、はそれぞれ、５．２１１７ｅＶ、１０．００３９０ｅＶ、及び３７．３ｅＶである。ＢａＨ結合の切断及びＢａの三重イオン化のための正味の反応エンタルピーは、５４．５ｅＶであり、第８の列で与えられ、また、式（３５）においてｍ＝２であり、第９の列で与えられる。ＳｒＨの結合エネルギーは、１．７０ｅＶであり、ＩＰ１、ＩＰ２、ＩＰ３、ＩＰ４、及びＩＰ５はそれぞれ、５．６９４８４ｅＶ、１１．０３０１３ｅＶ、４２．８９ｅＶ、５７ｅＶ、及び７１．６ｅＶである。ＳｒＨ結合の切断及びＳｒからＳｒ５＋へのイオン化のための正味の反応エンタルピーは、１９０ｅＶであり、第８の列で与えられ、また、式（３５）においてｍ＝７であり、第９の列で与えられる。
Figure 2024063063000025
他の実施例において、ｍが整数であり、Ｍからｔ電子のイオン化エネルギー、Ｍ－Ｈ結合エネルギー、及びＭＨ及びＡの電子親和力（ＥＡ）の違いを含む電子移動エネルギーの合計が約ｍ・２７．２ｅＶになるように、連続エネルギー準位（ｌｅｖｅｌ）への原子Ｍ各々からｔ電子のイオン化プラスＭ－Ｈ結合の切断、受容体（ａｃｃｅｐｔｏｒ）Ａへの電子の移動により、供給されるハイドリノを生成するためのＭＨ－タイプ水素触媒は、表３Ｂに与えられる。各ＭＨ－触媒、受容体（ａｃｃｅｐｔｏｒ）Ａ、ＭＨの電子親和力、Ａの電子親和力、及びＭ－Ｈ結合エネルギーは、第１、第２、第３、及び第４の列にそれぞれ与えられる。イオン化に関与するＭＨの対応する原子Ｍの電子は、それに続く列にイオン化ポテンシャル（イオン化エネルギー又は結合エネルギーとも呼ばれる）と共に与えられ、そして、触媒のエンタルピー及び対応する整数ｍが最後の列に与えられる。例えば、電子移動エネルギーが第５の列に与えられるように１．０７３４５ｅＶであるように、ＯＨ及びＨの電子親和力は、それぞれ、１．８２７６５ｅＶ及び０．７５４２ｅＶである。ＯＨの結合エネルギーは４．４５５６ｅＶであり、列６に与えられる。原子又はイオンの第ｎ番目の電子のイオン化ポテンシャルは、ＩＰｎで表されている。即ち、例えば、次のようになる。
Ｏ＋１３．６１８０６ｅＶ → Ｏ＋＋ｅ－ 及び
Ｏ＋＋３５．１１７３０ｅＶ → Ｏ２＋＋ｅ－
それぞれ、第１のイオン化ポテンシャル、ＩＰ１＝１３．６１８０６ｅＶと、第２のイオン化ポテンシャル、ＩＰ２＝３５．１１７３０ｅＶは、第１１、及び、第８の列において与えられる。電子移動反応、ＯＨ結合の切断、及びＯの二重イオン化の正味のエンタルピーは、第１１の列に与えられるように５４．２７ｅＶであり、そして、第１２の列において与えられるように式（３５）においてｍ＝２である。他の実施例において、Ｈがハイドリノを形成するための触媒は、負のイオンのイオン化によって、そのＥＡプラス１又はそれ以上の電子のイオン化エネルギーの和がｍを整数として約ｍ・２７．２ｅＶになるように、提供される。代替とし、負のイオンの第１の電子は、受容体（ａｃｃｅｐｔｏｒ）に移動されるかもしれず、そして、少なくとも１又はそれ以上の電子のイオン化が続き、そのようにして、電子の移動エネルギー プラス １又はそれ以上の電子のイオン化エネルギーの和が、ｍを整数として、約ｍ・２７．２ｅＶになるようになる。電子受容体はＨであるかもしれない。
Figure 2024063063000026
他の実施例において、ハイドリノを生成するためのＭＨ＋タイプの水素触媒は、負に帯電するかもしれない供与体（ｄｏｎｏｒ）Ａからの電子の移動、Ｍ－Ｈ結合の切断、及び原子Ｍから連続エネルギー準位へのｔ電子のイオン化にって提供され、そして、ＭＨおよびＡのイオン化エネルギー、Ｍ－Ｈ結合エネルギー、及びＭからのｔ電子のイオン化エネルギーの差を含む電子移動エネルギーの合計が、ｍを整数として、約ｍ・２７．２ｅＶとなる。
１つの実施例において、触媒は、原子、正に又は負に帯電されたイオン、正に又は負に帯電された分子イオン、分子、エキシマー、化合物、又は、ｍ・２７．２ｅＶ、ｍ＝１、２、３、４、・・・（式（５））のエネルギーを受け取ることができる基底又は励起状態におけるそれらの如何なる組合せのような如何なる種も含まれる。正味の反応エンタルピーがより厳密にｍ・２７．２ｅＶに一致するようになるにつれて、触媒反応の速度が増加すると信じられる。ｍ・２７．２ｅＶの±１０％以内、好ましくは、±５％以内の反応の正味のエンタルピーを持つ触媒が、大抵の応用に適当であると発見されてきた。より低いエネルギー状態へのハイドリノ原子の触媒反応の場合において、ｍ・２７．２ｅＶ（式（５））の反応のエンタルピーは、ハイドリノのポテンシャル・エネルギーと同じファクターによって、相対論的に補正される１つの実施例において、触媒は、原子水素からエネルギーを共鳴的に及び放射なしに受け取る。１つの実施例において、受け取られたエネルギーは、原子水素から移動された大体の量だけ、触媒のポテンシャルエネルギーの規模を減少させる。最初結合されていた電子の運動エネルギーの保存により、エネルギーのあるイオン又は電子という結果になるかもしれない。少なくとも１つの原子Ｈは、少なくとも１つの他のための触媒として機能するが、ここで、受容体の２７．２ｅＶのポテンシャルエネルギーは、触媒反応を被る受容体Ｈ原子からの移動又は２７．２ｅＶにより、キャンセルされる。受容体触媒Ｈの運動エネルギーは、高速陽子又は電子として保存されるかもしれない。加えて、触媒作用されたＨにおいて形成される中間状態（式（７））は、第３体における放射又は誘導運動エネルギーの形態において、連続エネルギーの発光と共に衰える。これらのエネルギー解放は、本開示のＣｌＨＴセルにおける電流の流れという結果となるかもしれない。
１つの実施例において、分子又は正に若しくは負に帯電した分子イオンの少なくとも１つは、約ｍ・２７．２ｅＶによる正に若しくは負に帯電した分子イオン又は分子のポテンシャルエネルギーの大きさにおける減少と共に、原子Ｈから約ｍ・２７．２ｅＶを受け取る触媒として機能する。例えば、ミルズＧＵＴＣＰにおいて与えられるＨ２Ｏのポテンシャルエネルギーは、次のようになる。
Figure 2024063063000027
分子のポテンシャルエネルギーの大きさにおいて、同じエネルギーだけの減少を備える原子Ｈからｍ・２７．２ｅＶを受け取る分子は、触媒として機能するかもしれない。例えば、Ｈ２Ｏのポテンシャルエネルギーに関する触媒反応（ｍ＝３）は、次のようになる。
８１．６ｅＶ＋Ｈ２Ｏ＋Ｈ［ａＨ］
→ ２Ｈｆａｓｔ ＋＋Ｏ－＋ｅ－＋Ｈ＊［ａＨ／４］＋８１．６ｅＶ（４４）
Ｈ＊［ａＨ／４］ → Ｈ［ａＨ／４］＋１２２．４ｅＶ （４５）
２Ｈｆａｓｔ ＋＋Ｏ－＋ｅ－ → Ｈ２Ｏ＋８１．６ｅＶ （４６）
また、全体的な反応は、以下の通りである。
Ｈ［ａＨ］ → Ｈ［ａＨ／４］＋８１．６ｅＶ＋１２２．４ｅＶ （４７）
ここで、Ｈ＊［ａＨ／４］は、水素原子の半径及び陽子のそれの４倍に等しい中心場を持ち、そして、Ｈ［ａＨ／４］は、Ｈのそれの１／４の半径を持つ対応する安定な状態である。電子が、水素原子の半径からこの距離の１／４の半径へと半径方向加速度を受けて、エネルギーは、特徴的な発光として、又は、第三体の運動エネルギーとして、放出される。０℃から１００℃の水まで行く過程の蒸発の熱における１０％のエネルギー変化に基づき、沸騰水内の水分子あたりのＨ結合の平均の数は３．６である。このようにして、１つの実施例において、Ｈ２Ｏは、ハイドリノを形成するための触媒として機能するために、妥当な活性化エネルギーで、単離された分子として化学的に形成されなければならない。１つの実施例において、Ｈ２Ｏ触媒は発生期のＨ２Ｏである。
１つの実施例において、ｎＨ、Ｏ、ｎＯ、Ｏ２、ＯＨ、及びＨ２Ｏ（ｎ＝整数）の少なくとも１つは、触媒として機能するかもしれない。触媒としてのＨ及びＯＨの生成物は、触媒エンタルピーが約１０８．８ｅＶであるところ、Ｈ（１／５）であるかもしれない。触媒としてのＨ及びＨ２Ｏの生成物は、Ｈ（１／４）であるかもしれない。ハイドリノ生成物は、状態を低くするように更に反応するかもしれない。触媒としてのＨ（１／４）及びＨの生成物は、触媒エンタルピーが約２７．２ｅＶであるところ、Ｈ（１／５）であるかもしれない。触媒としてのＨ（１／４）及びＯＨの生成物は、触媒エンタルピーが約５４．４ｅＶであるところ、Ｈ（１／６）であるかもしれない。触媒としてのＨ（１／５）及びＨの生成物は、触媒エンタルピーが約２７．２ｅＶであるところ、Ｈ（１／６）であるかもしれない。
加えて、ＯＨは、ＯＨのポテンシャルエネルギーが次のようであるから、触媒として機能するかもしれない。
Figure 2024063063000028
Ｈのｐ＝１及びｐ＝２状態の間のエネルギーにおける違いは、４０．８ｅＶである。このようにして、ＯＨは、Ｈ（１／２）を形成する触媒として機能するためＨから約４０．８ｅＶを受け取る。
Ｈ２Ｏに対して同様に、ミルズＧＵＴＣＰにおいて与えられるアミド官能基ＮＨ２のポテンシャルエネルギーは、－７８．７７７１９ｅＶである。ＣＲＣから、各々対応するΔＨｆから計算されたＫＮＨ２を形成するためにＮＨ２の反応に対するΔＨは、（－１２８．９－１８４．９）ｋＪ／ｍｏｌｅ＝－３１３．８ｋＪ／ｍｏｌｅ（３．２５ｅＶ）である。ＣＲＣから、各々対応するΔＨｆから計算されたＮａＮＨ２を形成するためにＮＨ２の反応に対するΔＨは、（－１２３．８－１８４．９）ｋＪ／ｍｏｌｅ＝－３０８．７ｋＪ／ｍｏｌｅ（３．２０ｅＶ）である。ＣＲＣから、各々対応するΔＨｆから計算されたＬｉＮＨ２を形成するためにＮＨ２の反応に対するΔＨは、（－１７９．５－１８４．９）ｋＪ／ｍｏｌｅ＝－３６４．４ｋＪ／ｍｏｌｅ（３．７８ｅＶ）である。このようにして、ハイドリノを形成するＨ触媒として機能するアルカリ金属アミドＭＮＨ２（Ｍ＝Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ）によって受け取られるかもしれない正味のエンタルピーは、アミド基からアミドを形成するエネルギー及びアミド基のポテンシャルエネルギーの合計に対応する、それぞれ、約８２．０３ｅＶ、８１．９８ｅＶ、及び８２．５６ｅＶ（式（５）において、ｍ＝３）である。分子ハイドリノのようなハイドリノ生成物は、ＭＡＳ ＮＭＲのような手段によって観測される高磁場側のマトリクスシフトを引き起こすかもしれない。
Ｈ２Ｏに対してと同様に、ミルズＧＵＴＣＰに与えられるＨ２Ｓ官能基のポテンシャルエネルギーは、－７２．８１ｅＶである。このポテンシャルエネルギーの棒引きは、３ｐ殻（３ｐ ｓｈｅｌｌ）の混成と関連付けられるエネルギーを取り除く。７．４９ｅＶの混成エネルギーは、その殻の全エネルギーかける最初の原子軌道半径及び混成軌道半径の比によって与えられる。加えて、１．１０ｅＶの２つのＳ－Ｈ結合を形成することによりＳ３ｐ殻のエネルギー変化は、触媒エネルギーに含まれる。このようにして、Ｈ２Ｓ触媒の正味のエンタルピーは、８１．４０ｅＶ（式（５）において、ｍ＝３）である。
２ＭＨＳ → Ｍ２Ｓ＋Ｈ２Ｓ （４９）
この可逆反応は、Ｈをハイドリノに触媒作用でするかもしれないＨ２Ｓ生成物への遷移状態における触媒的な活性触媒状態にあるＨ２Ｓを形成するかもしれない。反応混合物は、Ｈ２Ｓ及び原子Ｈの源を形成する反応物を含むかもしれない。分子ハイドリノのようなハイドリノ生成物は、ＭＡＳ ＮＭＲのような手段によって観測される高磁場側のマトリクスシフトを引き起こすかもしれない。
更に、原子酸素は、原子水素のボーア半径に等しい、同じ半径で２つの非対電子を備える特別な原子である。触媒として、原子Ｈが機能するとき、エネルギーの２７．２ｅＶは、他のものに対して触媒として機能する各イオン化されたＨの運動エネルギーが１３．６ｅＶであるように、受け取られる。同様にして、Ｏの２つの電子の各々は、２つの非対電子の後に続くイオン化を備えるＯＨのＯ－Ｈ結合の切断に対する正味のエンタルピーが表３に与えられるように８０．４ｅＶであるように、Ｏイオンに移転される運動エネルギーの１３．６ｅＶでイオン化され得る。ＯＨ－からＯＨのイオン化の間、Ｏ２＋＋２ｅ－及びＨ（１／４）への更なる反応のためのエネルギーのマッチングは、解放されるエネルギーの２０４ｅＶがＯＵＴセルの電気的パワーへ寄与するように、起きるかもしれない。
８０．４ｅＶ＋ＯＨ＋Ｈ［ａＨ／ｐ］ → Ｏｆａｓｔ ２＋ （５０）
＋２ｅ－＋Ｈ［ａＨ／（ｐ＋３）］＋［（ｐ＋３）２－ｐ２］・１３．６ｅＶ
Ｏｆａｓｔ ２＋＋２ｅ－ → Ｏ＋８０．４ｅＶ （５１）
また、全体的な反応は、以下の通りである。
Ｈ［ａＨ／ｐ］ →
Ｈ［ａＨ／（ｐ＋３）］＋［（ｐ＋３）２－ｐ２］・１３．６ｅＶ （５２）
ここで、式（５）においてｍ＝３である。運動エネルギーはまた、ホット電子において保存され得る。水蒸気プラズマにおけるＨ反転分布の観測は、このメカニズムの証拠である。分子ハイドリノのようなハイドリノ生成物は、ＭＡＳ ＮＭＲのような手段で観測される高磁場側マトリクス・シフトを引き起こすかもしれない。ＦＴＩＲ、ラマン、及びＸＰＳのような分子ハイドリノ生成物を特定する他の方法は、本開示の中に与えられる。
酸素又は酸素を含む化合物が酸化又は還元反応に参加する実施例において、Ｏ２は触媒又は触媒の源として機能する。酸素分子の結合エネルギーは５．１６５ｅＶであり、酸素原子の第１、第２、第３のイオン化エネルギーは、それぞれ、１３．６１８０６ｅＶ、３５．１１７３０ｅＶ、５４．９３５５ｅＶである。反応：Ｏ２→Ｏ＋Ｏ２＋、Ｏ２→Ｏ＋Ｏ３＋、及び、２Ｏ→２Ｏ＋は、それぞれＥｈの約２、４、１倍の正味のエンタルピーを供給し、そして、これらのエネルギーを受け入れることにより、ハイドリノの形成を引き起こすように、Ｈからこれらのエネルギーを受け取ることによるハイドリノを形成する触媒反応を含む。
１つの実施例において、分子ハイドリノ生成物は、約１９５０ｃｍ－１での逆ラマン効果（ＩＲＥ）ピークとして観測される。そのピークは、ＩＲＥピークを示す表面増強ラマン散乱（ＳＥＲＳ）を支持するラマン・レーザー波長のそれと同等の粒子サイズ又は粗さ特性を備える導電性の材料を使用することにより強調される。
ＶＩ． 化学反応器
本開示は、ジハイドリノ分子及びハイドリノ水素化物化合物のような、本開示の増大された結合エネルギーの水素種及び化合物を生産するための他の反応器にもまた、関係する。触媒作用の更なる生成物は、セルのタイプによるが、パワー及びオプションとしてプラズマ及び光である。そのような反応器は、以下「水素反応器」又は「水素セル」と称する。水素反応器は、ハイドリノを作るためのセルを含む。ハイドリノを作るためのセルは、ガス放電セル、プラズマトーチ・セル、又は、マイクロ波パワー・セル、及び電気化学セルのような化学反応器の形態であるかもしれない。ハイドリノを作るためのセルの典型的な実施例は、液体燃料電池（セル）、固体燃料電池（セル）、不均一燃料電池（セル）、ＣＩＨＴセル、及びＳＦ－ＣＩＨＴセルの形であるかもしれない。これらのセルの各々は、（ｉ）原子水素源；（ｉｉ）固体触媒、溶融触媒、液体触媒、ガス状触媒、又はハイドリノを形成するためのそれらの混合物から選択される少なくとも１つの触媒；及び（ｉｉｉ）水素を反応させるための槽及びハイドリノを作るための触媒、を含む。ここに使われ、本開示によって考慮された、用語「水素」は、特に明記しない限り、プロチウム（ｐｒｏｔｅｕｍ）（１Ｈ）だけでなく、デューテリウム（２Ｈ）もとトリチウム（３Ｈ）をも含む。典型的な化学反応混合物及び反応器は、本開示のＳＦ－ＣＩＨＴ、ＣＩＨＴ、又は熱セル実施例を含むかもしれない。追加的な典型的な実施例は、この化学反応器のセクションに与えられる。混合物の反応の間に形成される触媒としてＨ２Ｏを持つ反応混合物の例は、本開示内に与えられる。表１及び３に与えられるそれらのような他の触媒は、増大された結合エネルギーの水素種及び化合物を形成するように機能するかもしれない。表３Ａの典型的なＭ－Ｈタイプの触媒はＮａＨである。反応及び条件は、反応物、反応ｗｔ％、Ｈ２圧力、及び反応温度のようなパラメータにおいてこれらの典型的なケースから調節されるかもしれない。妥当な反応物、条件、及びパラメータ範囲は、本開示のそれらである。ハイドリノ及び分子ハイドリノは、１３．６ｅＶの整数倍の予測される連続放射バンドにより本開示の反応物の生成物であると示されるが、別様に、予期せぬ異常に高いＨ運動エネルギーは、ミルズの以前の発行物によりレポートされた、Ｈラインのドップラー・ライン・ブロード化、Ｈラインの反転、ブレークダウン場なしのプラズマ形成、及び異常に長いプラズマのアフターグロー継続期間によって、測定された。ＣＩＨＴセル及び固体燃料に関するそれのようなデータは、他の研究者によって、別の場所で、独立的に、実証されてきた。本開示のセルによるハイドリノの形成はまた、別の代替の源無しで１０より大きなファクターで大抵の場合入力を超える電気的入力の複数倍であった、長い継続期間に渡った連続的な出力であった電気的エネルギーによっても確認された。予測された分子ハイドリノＨ２（１／４）は、全体が参照されここにおいて組み込まれる、Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｘ Ｙｕ、Ｙ．Ｌｕ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、「触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学的セル」、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、（２０１３）、及びＲ．Ｍｉｌｌｓ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、Ｊ．Ｋｏｎｇ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｔｒｅｖｅｙ、「高いパワー密度の触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学的セル」、（２０１４）において、及びミルズの以前の発行文献において報告されるように、第３体Ｈに移転されるエネルギーでＨからＨ（１／４）への予測されたエネルギー解放と合致した約２０４ｅＶの運動エネルギーを持つＨに対応したｍ／ｅ＝１のピークの前の到着タイムを持つＴｏＦ－ＳＩＭＳピーク、５００ｅＶのＨ２（１／４）の予測される全結合エネルギーを示したＸＰＳ、Ｈ２、の回転エネルギーの二乗の量子数ｐ＝４又は１６である、１９５０ｃｍ－１のＨ２（１／４）の回転エネルギーを示したＦＴＩＲ分光法及びラマン分光法、Ｈ２のエネルギーの二乗の量子数ｐ＝４又は１６を持つＨ２（１／４）の予測された回転及び振動のスペクトルを示した電子線励起発光スペクトル及びフォトルミネッセンス発光分光法、Ｍが親イオンの質量でｎが整数であるところ、ｍ／ｅ＝Ｍ＋ｎ２のピークとしてゲッター・マトリクスに複合化されるＨ２（１／４）を示したＥＳＩ－ＴｏＦＭＳ及びＴｏＦ－ＳＩＭＳ、約－４．４ｐｐｍの予測された高磁場シスとしたマトリクス・ピークを示したＭＡＳ Ｈ ＮＭＲによって固体燃料及びＣＩＨＴセルの生成物として特定された。
ウォーター・フロー熱量計及びセタラムＤＳＣ１３１示差走査熱量計（ＤＳＣ）の両方を用いて、熱パワーを発生する固体燃料を含むもののような本開示のセルによりハイドリノの形成が、６０倍のファクターによって最大の理論エネルギーを超えるハイドリノ形成の固体燃料から熱エネルギーの観測により確認された。ＭＡＳ Ｈ ＮＭＲは、約－４．４ｐｐｍの予測されたＨ２（１／４）高磁場マトリクス・シフトを示した。１９５０ｃｍ－１で開始するラマンピークは、Ｈ２（１／４）の自由空間回転エネルギー（０．２４１４ｅＶ）にマッチした。これらの結果は、ミルズの以前の発行された文献に、及び、Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、Ｗ．Ｇｏｏｄ、Ｊ．Ｈｅ、「ＨＧＨ触媒を形成する固体燃料」、（２０１４）に報告されているが、これらは、ここにおいて参照され全体が組み込まれる。
１つの実施例において、固体燃料反応は、生成物又は中間体反応生成物としてＨ２Ｏ及びＨを形成する。Ｈ２Ｏは、ハイドリノを形成するための触媒として機能するかもしれない。反応物は、少なくとも１つの酸化剤及び還元剤を含み、そして、反応は、少なくとも１つの酸化－還元反応を含む。還元剤はアルカリ金属のような金属を含むかもしれない。反応混合物は更に、水素源及びＨ２Ｏ源を含み、オプションとして、炭素、炭化物、ホウ化物、窒化物、ＴｉＣＮのような炭窒化物、又はニトリルを含む。支持体は金属粉末を含むかもしれない。１つの実施例において、水素支持体は、Ｍｏ又はＭｏＰｔ、ＭｏＮｉ、ＭｏＣｕ、及びＭｏＣｏのような本開示におけるそれらのようなＭｏ合金を含む。１つの実施例において、支持体の酸化は、当業者によって知られるようにＨ２雰囲気のような還元性の雰囲気を維持すること、非酸化性の反応温度及び条件を選択すること、及び支持体を酸化しない反応混合物の他の構成要素を選択するような方法によって避けられる。Ｈ源は、アルカリ水素化物、アルカリ土類水素化物、遷移水素化物、内部遷移水素化物、希土類水素化物、及び本開示の水素化物のグループから選択されるかもしれない。水素の源は、炭素又はアルミナのような支持体及び本開示のその他のものの上の貴金属のような本開示のそれらのような解離剤を更に含むかもしれない水素ガスであるかもしれない。水の源は、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｓｂ、及びＰｂのそれらのような水酸化物錯体又は水酸化物のようなものを脱水する化合物を含むかもしれない。水の源は、水素源及び酸素源を含むかもしれない。酸素源は、酸素を含む化合物を含むかもしれない。典型的な化合物又は分子は、Ｏ２、アルカリ若しくはアルカリ土類酸化物、過酸化物、又は超酸化物、ＴｅＯ２、ＳｅＯ２、ＰＯ２、Ｐ２Ｏ５、ＳＯ２、ＳＯ３、Ｍ２ＳＯ４、ＭＨＳＯ４、ＣＯ２、Ｍ２Ｓ２Ｏ８、ＭＭｎＯ４、Ｍ２Ｍｎ２Ｏ４、ＭｘＨｙＰＯ４（ｘ、ｙ＝整数）、ＰＯＢｒ２、ＭＣｌＯ４、ＭＮＯ３、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ３、Ｃｌ２Ｏ７、及びＯ２（Ｍ＝アルカリ、及びアルカリ土類又は他のカチオンはＭを置換するかもしれない）である。他の典型的な反応物は、Ｌｉ、ＬｉＨ、ＬｉＮＯ３、ＬｉＮＯ、ＬｉＮＯ２、Ｌｉ３Ｎ、Ｌｉ２ＮＨ、ＬｉＮＨ２、ＬｉＸ、ＮＨ３、ＬｉＢＨ４、ＬｉＡｌＨ４、Ｌｉ３ＡｌＨ６、ＬｉＯＨ、Ｌｉ２Ｓ、ＬｉＨＳ、ＬｉＦｅＳｉ、Ｌｉ２ＣＯ３、ＬｉＨＣＯ３、Ｌｉ２ＳＯ４、ＬｉＨＳＯ４、Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ２ＨＰＯ４、ＬｉＨ２ＰＯ４、Ｌｉ２ＭｏＯ４、ＬｉＮｂＯ３、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７（四ホウ酸リチウム）、ＬｉＢＯ２、Ｌｉ２ＷＯ４、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＧａＣｌ４、Ｌｉ２ＣｒＯ４、Ｌｉ２Ｃｒ２Ｏ７、Ｌｉ２ＴｉＯ３、ＬｉＺｒＯ３、ＬｉＡｌＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＧａＯ２、Ｌｉ２ＧｅＯ３、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ２ＳｉＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＣｕＣｌ４、ＬｉＰｄＣｌ４、ＬｉＶＯ３、ＬｉＩＯ３、ＬｉＢｒＯ３、ＬｉＸＯ３（Ｘ＝Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ）、ＬｉＦｅＯ２、ＬｉＩＯ４、ＬｉＢｒＯ４、ＬｉＩＯ４、ＬｉＸＯ４（Ｘ＝Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ）、ＬｉＳｃＯｎ、ＬｉＴｉＯｎ、ＬｉＶＯｎ、ＬｉＣｒＯｎ、ＬｉＣｒ２Ｏｎ、ＬｉＭｎ２Ｏｎ、ＬｉＦｅＯｎ、ＬｉＣｏＯｎ、ＬｉＮｉＯｎ、ＬｉＮｉ２Ｏｎ、ＬｉＣｕＯｎ、及びＬｉＺｎＯｎ、（ｎ＝１、２、３、又は４）、オキシアニオン、強酸のオキシアニオン、酸化剤、Ｖ２Ｏ３、Ｉ２Ｏ５、ＭｎＯ２、Ｒｅ２Ｏ７、ＣｒＯ３、ＲｕＯ２、ＡｇＯ、ＰｄＯ、ＰｄＯ２、ＰｔＯ、ＰｔＯ２、及びＮＨ４Ｘ（ＸはＣＲＣにおいて与えられる硝酸塩又は他の妥当なアニオン）のような分子酸化剤、及び、還元剤のグループから選択される試薬を含む。もう１つのアルカリ金属又はカチオンはＬｉを置換するかもしれない。酸素の追加的な源は、ＭＣｏＯ２、ＭＧａＯ２、Ｍ２ＧｅＯ３、ＭＭｎ２Ｏ４、Ｍ４ＳｉＯ４、Ｍ２ＳｉＯ３、ＭＴａＯ３、ＭＶＯ３、ＭＩＯ３、ＭＦｅＯ２、ＭＩＯ４、ＭＣｌＯ４、ＭＳｃＯｎ、ＭＴｉＯｎ、ＭＶＯｎ、ＭＣｒＯｎ、ＭＣｒ２Ｏｎ、ＭＭｎ２Ｏｎ、ＭＦｅＯｎ、ＭＣｏＯｎ、ＭＮｉＯｎ、ＭＮｉ２Ｏｎ、ＭＣｕＯｎ、及びＭＺｎＯｎ、（Ｍはアルカリ、ｎ＝１、２、３、又は４）、オキシアニオン、強酸のオキシアニオン、酸化剤、Ｖ２Ｏ３、Ｉ２Ｏ５、ＭｎＯ２、Ｒｅ２Ｏ７、ＣｒＯ３、ＲｕＯ２、ＡｇＯ、ＰｄＯ、ＰｄＯ２、ＰｔＯ、ＰｔＯ２、Ｉ２Ｏ４、Ｉ２Ｏ５、Ｉ２Ｏ９、ＳＯ２、ＳＯ３、ＣＯ２、Ｎ２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ４、Ｎ２Ｏ５、Ｃｌ２Ｏ、Ｃｌ２Ｏ２、Ｃｌ２Ｏ３、Ｃｌ２Ｏ６、Ｃｌ２Ｏ７、ＰＯ２、Ｐ２Ｏ３、及びＰ２Ｏ５、のような分子酸化剤のグループから選択されるかもしれない。反応物は、ハイドリノを形成する如何なる所望の比率であるかもしれない。典型的な反応混合物は、０．３３ｇのＬｉＨ、１．７ｇのＬｉＮＯ３、及び１ｇのＭｇＨ２及び４ｇの活性炭粉末の混合物である。もう１つの典型的な反応混合物は、ＫＮＯ３（７５ｗｔ％）のような火薬、針葉樹炭（Ｃ７Ｈ４Ｏの形成を含むかもしれない）（１５ｗｔ％）、及びＳ（１０ｗｔ％）；ＫＮＯ３（７０．５ｗｔ％）及び針葉樹炭（２９．５ｗｔ％）又は、約±１－３０ｗｔ％の範囲内のこれらの比率である。水素の源は、Ｃ７Ｈ４Ｏ形成を含む木炭であるかもしれない。
１つの実施例において、反応混合物は、窒素、二酸化炭素、及びＨ２Ｏを形成する反応物を含むかもしれないが、後者は、反応において形成されるＨに対するハイドリノ触媒として機能する。１つの実施例において、反応混合物は、硝酸塩、硫酸塩、過塩素酸塩、過酸化水素のような過酸化物、過酸化アセトン（ＴＡＴＰ）、又はジアセトン－ジペルオキサイド（ＤＡＤＰ）のようなペルオキシ化合物（これらはまた特にＯ２又は別の酸素源（ニトロセルロース（ＡＰＮＣ）のようなニトロ化合物）追加でＨの源として機能するかもしれない）、酸素又は酸素若しくはオキシアニオン化合物を含む他の化合物を含むかもしれない。反応混合物は、水素、炭素、炭化水素、窒素と結合する酸素からの少なくとも２つを含む官能基又は官能基の源、又は化合物又は可能物の源を含むかもしれない。反応物は、硝酸塩、亜硝酸塩、ニトロ基、及びニトロアミンを含むかもしれない。硝酸塩は、アルカリ硝酸塩のような金属を含むかもしれず、硝酸アンモニウム、又は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、又は希土類金属、又は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、又はＰｂ硝酸塩のような当業者に知られる他の硝酸塩を含むかもしれない。ニトロ基は、ニトロエタン、ニトログリセリン、トリニトロトルエンのような有機化合物、又は、当業者に知られる同様な化合物の官能基を含むかもしれない。典型的な反応混合物は、ＮＨ４ＮＯ３及び、加熱油のような長い炭化水素鎖（ＣｎＨ２ｎ＋２）を持つ炭素源、ディーゼル燃料、糖液又は砂糖のような酸素を含むかもしれないケロシン又はニトロメタンのようなニトロ又は炭塵のような炭素源である。Ｈ結合はＨのコントロールされた解放を提供する。Ｈ解放は、フリーラジカル反応によるかもしれない。Ｃは、Ｏと反応し、Ｈを解放し、炭素－酸素化合物（例えば、ＣＯ、ＣＯ２、及びギ酸塩）を形成するかもしれない。１つの実施例において、１つの化合物は、窒素、二酸化炭素、及びＨ２Ｏを形成する機能を含むかもしれない。炭化水素機能性を含むニトラミンは、シクロトリメチレントリニトロアミンであり、サイクロナイトと共通に称され、又はコード指定ＲＤＸによっている。Ｈ源及びＯ源の少なくとも１つの源のようなＨ２Ｏ触媒源及びＨ源の少なくとも１つとして機能するかもしれない他の典型的な化合物は、硝酸アンモニウム（ＡＮ）、黒色火薬（７５％ＫＮＯ３＋１５％木炭＋１０％Ｓ）、硝酸アンモニウム／燃料油（ＡＮＦＯ）（９４．３％ＡＮ＋５．７％燃料油）、エリトリトール四硝酸塩（ｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌｔｅｔｒａｎｉｔｒａｔｅ）、トリニトロトルエン（ＴＮＴ）、アマトール（８０％ＴＮＴ＋２０％ＡＮ）、テトリトール（７０％テトリル＋３０％ＴＮＴ）、テトリル（２，４，６－トリニトロフェニルメチルニトラミン（２，４，６－ｔｒｉｎｉｔｒｏｐｈｅｎｙｌｍｅｔｈｙｌｎｉｔｒａｍｉｎｅ）（Ｃ７Ｈ５Ｎ５Ｏ８））、Ｃ－４（９１％ＲＤＸ）、Ｃ－３（ＲＤＸに基づく）、複合材Ｂ（ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂ）（６３％ＲＤＸ＋３６％ＴＮＴ）、ニトログリセリン、ＲＤＸ（シクロトリメチレントリニトラミン（ｃｙｃｌｏｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｒｉｎｉｔｒａｍｉｎｅ））、セムテックス（Ｓｅｍｔｅｘ）（９４．３％ＰＥＴＮ＋５．７％ＲＤＸ）、ＰＥＴＮ（四硝酸ペンタエリスリトール（ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｔｅｔｒａｎｉｔｒａｔｅ））、ＨＭＸ又はオクトーゲン（ｏｃｔｏｇｅｎ）（オクタヒドロ－１，３，５，７－テトラニトロ－１，３，５，７－テトラゾシン（ｏｃｔａｈｙｄｒｏ－１，３，５，７－ｔｅｔｒａｎｉｔｒｏ－１，３，５，７－ｔｅｔｒａｚｏｃｉｎｅ））、ＨＮＩＷ（ＣＬ－２０）（２，４，６，８，１０，１２－ヘキサニトロ－２，４，６，８，１０，１２－ヘキザアザイソウルツィタン（２，４，６，８，１０，１２－ｈｅｘａｎｉｔｒｏ－２，４，６，８，１０，１２－ｈｅｘａａｚａｉｓｏｗｕｒｔｚｉｔａｎｅ））、ＤＤＦ、（４，４’－ジニトロ－３，３’－ジアゼノフロザン（４，４’－ｄｉｎｉｔｒｏ－３，３’－ｄｉａｚｅｎｏｆｕｒｏｘａｎ））、ヘプタニトロキュバン（ｈｅｐｔａｎｉｔｒｏｃｕｂａｎｅ）、オクタニトロキューバン（ｏｃｔａｎｉｔｒｏｃｕｂａｎｅ）、２，４，６－トリス－（トリニトロメチル）１，３，５－トリアジン（２，４，６－ｔｒｉｓ（ｔｒｉｎｉｔｒｏｍｅｔｈｙｌ）－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ）、ＴＡＴＮＢ（１，３，５－トリニトロベンゼン，３，５－三アジド－２，４，６－トリニトロベンゼン（１，３，５－ｔｒｉｎｉｔｒｏｂｅｎｚｅｎｅ，，３，５－ｔｒｉａｚｉｄｏ－２，４，６－ｔｒｉｎｉｔｒｏｂｅｎｚｅｎｅ））、トリニトロアナリン（ｔｒｉｎｉｔｒｏａｎａｌｉｎｅ）、ＴＮＰ（２，４，６－トリニトロフェノールまたはピクリン酸（２，４，６－ｔｒｉｎｉｔｒｏｐｈｅｎｏｌ又はｐｉｃｒｉｃ ａｃｉｄ））、Ｄ爆薬（ピクリン酸アンモニウム）、メチル・ピクラート（ｍｅｔｈｙｌ ｐｉｃｒａｔｅ）、エチル・ピクラート（ｅｔｈｙｌ ｐｉｃｒａｔｅ）、塩化（２－クロロ－１，３，５－トリニトロベンゼン）ピクリン酸塩（ｐｉｃｒａｔｅ ｃｈｌｏｒｉｄｅ（２－ｃｈｌｏｒｏ－１，３，５－ｔｒｉｎｉｔｒｏｂｅｎｚｅｎｅ））、トリニトロクレゾール（ｔｒｉｎｉｔｏｃｒｅｓｏｌ）、スチフニン酸鉛（ｌｅａｄ ｓｔｙｐｈｎａｔｅ）鉛２，４，６－トリニトロレゾルシノール酸塩、Ｃ６ＨＮ３Ｏ８Ｐｂ）（ｌｅａｄ ２，４，６－ｔｒｉｎｉｔｒｏｒｅｓｏｒｃｉｎａｔｅ，Ｃ６ＨＮ３Ｏ８Ｐｂ）、ＴＡＴＢ（鳥アミノトリニトロベンゼン）（ｔｒｉａｍｉｎｏｔｒｉｎｉｔｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）、硝酸メチル、ニトログリコール（ｎｉｔｒｏｇｌｙｃｏｌ）、六硝酸マンニトール（ｍａｎｎｉｔｏｌ ｈｅｘａｎｉｔｒａｔｅ）、エチレンジニトラミン（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｎｉｔｒａｍｉｎｅ）、ニトログアニジン（ｎｉｔｒｏｇｕａｎｉｄｉｎｅ）、テトラニトログリコルリル（ｔｅｔｒａｎｉｔｒｏｇｌｙｃｏｌｕｒｉｌ）、ニトロセルロース（ｎｉｔｒｏｃｅｌｌｕｌｏｓ）、尿素硝酸塩（ｕｒｅａ ｎｉｔｒａｔｅ）、及びヘキサメチレントリペルオキシドジアミン（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｒｉｐｅｒｏｘｉｄｅ ｄｉａｍｉｎｅ）（ＨＭＴＤ）のグループから選択される少なくとも１つである。水素、炭素、酸素、及び窒素の比は、如何なる所望の比であってよい。硝酸アンモニウム／燃料油（ＡＮＦＯ）として知られる硝酸アンモニウム（ＡＮ）及び燃料油（ＦＯ）の反応混合物の１つの実施例において、バランスされた反応を与える妥当な当量は、約９４．３ｗｔ％ＡＮ及び５．７ｗｔ％ＦＯであるが、ＦＯは過剰であるかもしれない。ＡＮ及びニトロメタンの典型的なバランスされた反応は、次の通りである。
３ＮＨ４ＮＯ３＋２ＣＨ３ＮＯ２ → ４Ｎ２＋２ＣＯ２＋９Ｈ２Ｏ （８０）
ここで、Ｈの幾らかはまた、ｐ＝４のようなＨ－（１／ｐ）及びＨ２（１／ｐ）のような、より低いエネルギーの水素種に変換される。１つの実施例において、水素、窒素、及び酸素のモル比は、式Ｃ３Ｈ６Ｎ６Ｏ６を持つＲＤＸにおけるように同様である。
１つの実施例において、エネルギー論は、アルカリ金属水素化物、アルカリ土類金属水素化物、遷移金属水素化物、内部遷移金属水素化物、及び希土類金属水素化物のような水素化物又はＨ２ガスのような原子水素の追加の源、及び、炭素、炭化物、ホウ化物、又は窒化物或いはシリカ又はアルミナのような支持体の上のＮｉ、Ｎｂ、又は貴金属のような解離剤を用いることにより増加させられる。反応混合物は、ハイドリノを形成する反応速度を増加させるため原子Ｈ及びＨ２Ｏ触媒を形成する反応の間に衝撃波又は圧縮を実施するかもしれない。反応混合物は、Ｈ及びＨ２Ｏ触媒を形成する反応の間に熱を増加させるため少なくとも１つの反応物を含むかもしれない。反応混合物は、固体燃料の顆粒又は小粒の間に分散されるかもしれない空気のような酸素源を含むかもしれない。例えば、ＡＮ小粒は約２０％空気を含むかもしれない。反応混合物は、空気が入ったガラスビーズのような感光薬を更に含むかもしれない。典型的な実施例において、Ａｌのような粉末化された金属は、反応の速度及び熱を増加するために加えられる。例えば、Ａｌ金属文末はＡＮＦＯに添加されるかもしれない。他の反応混合物は、Ｈ２Ｏのような触媒源及びＨ源をも持つ花火用材料を含む。１つの実施例において、ハイドリノの形成は、エネルギーのある又は花火用の材料のそれのようなエネルギーのある反応により供給され得る高い活性化エネルギーを持つが、ハイドリノの形成は反応混合物の自己加熱に寄与する。その代わり、活性化エネルギーは、１１，６００Ｋ／ｅＶ．に対応する高い等価な温度を持つＣＩＨＴセルのそれのような電気化学的反応により供給され得る。
もう一つの典型的な反応混合物は、約０．０１ａｔｍから１００ａｔｍの圧力範囲内であるＨ２ガス、ＫＮＯ３のようなアルカリ硝酸塩のような硝酸塩、及びＰｔ／Ｃ、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３、又はＰｄ／Ａｌ２Ｏ３のような水素解離剤である。混合物は、グラファイト又はグレードがＧＴＡのグラフォイル（Ｇｒａｄｅ ＧＴＡ Ｇｒａｆｏｉｌ）（ユニオン・カーバイト）のような炭素を更に含むかもしれない。反応比率は、残りはバランス炭素で、約５０ｗｔ％の硝酸塩と混ぜられた約０．１から１０ｗｔ％の混合物で、炭素上の約１から１０％のＰｔ又はＰｄのような如何なる所望のものでもあるかもしれない。しかし、その比率は、典型的な実施例において約５から１０のファクタで変更され得る。炭素が支持体として使用される場合において、温度は、アルカリ炭酸塩のような炭酸塩のような化合物を形成するＣ反応という結果となるそれよりも下に維持される。１つの実施例において、温度は、Ｎ２に対してＮＨ３が形成されるように約５０℃－３００℃から約１００℃－２５０℃のような範囲内に維持される。
反応物及び再生反応及びシステムは、本開示又は、４／２４／２００８にＰＣＴ出願されたＰＣＴ／ＵＳ０８／６１４５５の水素触媒反応器、７／２９／２００９にＰＣＴ出願されたＰＣＴ／ＵＳ０９／０５２０７２の不均一水素触媒反応器、３／１８／２０１０にＰＣＴ出願されたＰＣＴ／ＵＳ１０／２７８２８の不均一水素触媒パワーシステム、３／１７／２０１１にＰＣＴ出願されたＰＣＴ／ＵＳ１１／２８８８９の電気化学的水素触媒パワーシステム、３／３０／２０１２に出願されたＰＣＴ／ＵＳ１２／３１３６９のＨ２Ｏ－ベースの水素触媒パワーシステム、５／２１／１３に出願されたＰＣＴ／ＵＳ１３／０４１９３８のＣＩＨＴパワーシステム、及び、パワー発生システム及びそれに関する方法のＰＣＴ／ＩＢ２０１４／０５８１７７のような私の従前の米国出願（「ミルズ以前の出願」）のそれらを含むかもしれないが、これら全体が参照されここに組み込まれる。
１つの実施例において、反応は、硝酸塩よりもむしろＮ２Ｏ、ＮＯ２、又はＮＯ、のような窒素酸化物を含むかもしれない。ＮＯ、ＮＯ２、及びＮ２Ｏ、及びアルカリ硝酸塩は、オストワルト法を続いて行うハーバー法によって、のように知られる工業的な方法により発生され得る。１つの実施例において、ステップの典型的なシーケンスは、以下の通りである。
Figure 2024063063000029
具体的には、幾らか酸化物を含んでいるα－鉄のような触媒を用いて、高い温度及び圧力でＮＨ３をＮ２及びＨ２から生成するために、ハーバー法は用いられてよい。高温プラチナ又はプラチナ－ロジウム触媒などの触媒でアンモニアをＮＯ、ＮＯ２およびＮ２Ｏへと酸化させるためにオストワルト法が利用できる。１つの実施例において、生成物は、アンモニア及びアルカリ化合物の少なくとも１つである。ＮＯ２は、ＮＨ３から酸化により形成されるかもしれない。ＮＯ２は、Ｍがアルカリであるところ、Ｍ硝酸塩を形成するため、Ｍ２Ｏ、ＭＯＨ、Ｍ２ＣＯ３、又はＭＨＣＯ３のようなアルカリ化合物で反応させられる硝酸を形成するため水に溶解されるかもしれない。
１つの実施例において、Ｈ２Ｏ触媒を形成するためＭＮＯ３（Ｍ＝アルカリ）のような酸素源の反応、（ｉｉ）Ｈ２のような源から原子Ｈの形成、（ｉｉｉ）ハイドリノを形成する反応の少なくとも１つは、加熱されるかもしれないＰｔのような貴金属のような従来の触媒によって又はその上で起こるかもしれない。加熱される触媒はホットフィラメントを含むかもしれない。フィラメントはホットＰｔフィラメントを含むかもしれない。ＭＮＯ３のような酸素の源は、少なくとも部分的にガス状態であるかもしれない。ガス状態及びその蒸気圧力は、ＫＮＯ３のようなＭＮＯ３を加熱することによりコントロールされるかもしれない。ＭＮＯ３のような酸素の源は、ガス状のＭＮＯ３を解放するため加熱される開放ボード内にあるかもしれない。加熱は、ホットフィラメントのようなヒーターを持つかもしれない。１つの典型的な実施例において、ＭＮＯ３は、石英ボートに置かれ、Ｐｔフィラメントはヒーターとして機能するようにボートのまわりを囲む。ＭＮＯ３の蒸気圧は、約０．１Ｔｏｒｒから１０００Ｔｏｒｒ又は約１Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒの圧力範囲内に維持されるかもしれない。水素源は、約１Ｔｏｒｒから１００ａｔｍ、約１０Ｔｏｒｒから１０ａｔｍ、又は約１００Ｔｏｒｒから１ａｔｍ、の圧力範囲内に維持されるガス状の水素であるかもしれない。フィラメントはまた、ガスラインを通ってセルに供給されるかもしれない水素ガスを解離するように機能する。セルは、真空ラインをも含むかもしれない。セル反応は、ハイドリノを形成するように反応する原子Ｈ及びＨ２Ｏ触媒を生じるかもしれない。反応は、真空、周囲圧力、又は大気圧より高い圧力の少なくとも１つを維持することができる槽内に維持されるかもしれない。ＮＨ３及びＭＯＨのような生成物は、セルから除去されて再生されるかもしれない。１つの典型的な実施例において、ＭＮＯ３は、酸化による分離されるステップとして又は分離される反応槽内において再生されるＮＨ３及びＨ２Ｏ触媒を形成するため水素源と反応する。１つの実施例において、Ｈ２ガスのような水素源は、熱的に又は電気分解の少なくとも１つにより、水から発生させられる。典型的な熱の方法は、鉄酸化物サイクル、セリウム（ＩＶ）酸化物－セリウム（ＩＩＩ）酸化物サイクル、亜鉛－酸化亜鉛サイクル、硫黄－ヨウ素サイクル、銅－塩素サイクル及びハイブリッド硫黄サイクル、及び当業者に知られるその他である。ハイドリノを形成するためＨと更に反応するＨ２Ｏ触媒を形成するための典型的なセル反応は、次の通りである。
ＫＮＯ３＋９／２Ｈ２ → Ｋ＋ＮＨ３＋３Ｈ２Ｏ （８２）
ＫＮＯ３＋５Ｈ２ → ＫＨ＋ＮＨ３＋３Ｈ２Ｏ （８３）
ＫＮＯ３＋４Ｈ２ → ＫＯＨ＋ＮＨ３＋２Ｈ２Ｏ （８４）
ＫＮＯ３＋Ｃ＋２Ｈ２ → ＫＯＨ＋ＮＨ３＋ＣＯ２ （８５）
２ＫＮＯ３＋Ｃ＋３Ｈ２ → Ｋ２ＣＯ３＋１／２Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ （８６）
窒素酸化物を形成するための典型的な再生反応は、式（８１）によって与えられる。Ｋ、ＫＨ、ＫＯＨ、及びＫ２ＣＯ３のような生成物は、ＫＮＯ２又はＫＮＯ３を形成するため水に窒素酸化物を添加することによって形成される硝酸と反応するかもしれない。Ｈ２Ｏ触媒及びＨ２の少なくとも１つを形成するための追加的な妥当な典型的な反応は、表４、５、及び６に与えられる。
Figure 2024063063000030
Figure 2024063063000031
Figure 2024063063000032
Figure 2024063063000033
Figure 2024063063000034
Figure 2024063063000035
Figure 2024063063000036
Ｈ２Ｏ触媒を形成する反応物は、Ｈの源及びＯ種のようなＯの源を含むかもしれない。Ｏ種の源は、Ｏを含む化合物の混合物若しくは化合物、空気、Ｏ２の少なくとも１つを含むかもしれない。酸素を含む化合物は酸化剤を含むかもしれない。酸素を含む化合物は、酸化物、オキシ水酸化物、水酸化物、過酸化物、及び超酸化物の少なくとも１を含むかもしれない。妥当な典型的な金属酸化物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏのようなアルカリ酸化物、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯのようなアルカリ土類酸化物、ＮｉＯ、Ｎｉ２Ｏ３、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、及びＣｏＯのような遷移金属酸化物、及び内部遷移金属及び希土類金属酸化物、及びＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅのそれらのような半金属又は他の金属のそれら、及びこれらの混合物及び酸素を含む他の元素である。酸化物は、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移及び希土類金属カチオンのようなカチオン及び金属酸化物アニオンのような本開示のそれらのような酸化物アニオン、及び、ΜΜ’２χＯ３χ＋１、又はＭＭ’２ｘＯ４、（Ｍ＝アルカリ土類、Ｍ’＝遷移金属（例えば、Ｆｅ又はＮｉ又はＭｎ）、ｘ＝整数）、及びΜ２Μ’２ΧＯ３χ＋１、又はΜ２Μ’２ΧＯ４、（Ｍ＝アルカリ、Ｍ’＝遷移金属（例えば、Ｆｅ又はＮｉ又はＭｎ）、ｘ＝整数）のような、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅのそれらのような半金属及び他の金属のそれら、を含むかもしれない。妥当な典型的なオキシ水酸化物は、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α－ＭｎＯ（ＯＨ）グラウト鉱及びγ－ＭｎΟ（ΟΗ）水マンガン鉱）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ１／２Ｃｏ１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＭ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ（ＯＨ）である。妥当な典型的な水酸化物は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、及び希土類金属のような金属のそれら、及び、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅのような半金属及び他の金属のそれら、及び混合物である。妥当な錯イオン水酸化物は、Ｌｉ２Ｚｎ（ＯＨ）４、Ｎａ２Ｚｎ（ＯＨ）４、Ｌｉ２Ｓｎ（ＯＨ）４、Ｎａ２Ｓｎ（ＯＨ）４、Ｌｉ２Ｐｂ（ＯＨ）４、Ｎａ２Ｐｂ（ＯＨ）４、ＬｉＳｂ（ＯＨ）４、ＮａＳｂ（ＯＨ）４、ＬｉＡｌ（ＯＨ）４、ＮａＡｌ（ＯＨ）４、ＬｉＣｒ（ＯＨ）４、ＮａＣｒ（ＯＨ）４、Ｌｉ２Ｓｎ（ＯＨ）６、及びＮａ２Ｓｎ（ＯＨ）６である。追加の典型的な妥当な水酸化物は、Ｃｏ（ＯＨ）２、Ｚｎ（ＯＨ）２、Ｎｉ（ＯＨ）２、他の遷移金属水酸化物、Ｃｄ（ＯＨ）２、Ｓｎ（ＯＨ）２、及びＰｂ（ＯＨ）からの少なくとも１つである。妥当な典型的な過酸化物は、Ｈ２Ｏ２、有機化合物のそれら、及びＬｉ２Ｏ２、Ｎａ２Ｏ２、Ｋ２Ｏ２、のようなＭ２Ｏ２（Ｍはアルカリ金属）のような金属のそれら、Ｃａ、Ｓｒ、又はＢａのようなアルカリ土類過酸化物のそれらのような他のイオン性の過酸化物、ランタノイドのそれらのような他の陽性金属のそれら、及びＺｎ、Ｃｄ、及びＨｇのそれらのような共有性金属過酸化物である。妥当な典型的な超酸化物は、ＮａＯ２、ＫＯ２、ＲｂＯ２、及びＣｓＯ２、のような金属のそれらＭＯ２（Ｍはアルカリ金属）及びアルカリ土類金属超酸化物である。１つの実施例において、固定燃料は、アルカリ過酸化物及び水素化物のような水素源、炭化水素、又はＢＨ３ＮＨ３のような水素貯蔵金属を含む。反応混合物は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、及び希土類金属、及びＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ，及び、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、及び希土類金属、及びＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ，及び本開示の他のものを含むもののような炭酸塩のようなオキシアニオンの少なくとも１つを含む化合物のような酸素の源及び水酸化物を形成する他の元素、のそれらのような水酸化物を含むかもしれない。酸素を含む他の妥当な化合物は、アルミン酸塩、タングステン酸塩、ジルコン酸塩、チタン酸塩、リン酸塩、炭酸塩、硝酸塩、クロム酸塩、重クロム酸塩、及びマンガン酸塩、酸化物、オキシ水酸化物、過酸化物、超酸化物、ケイ酸塩、チタン酸塩、タングステン酸塩、及び、本開示の他のもののグループのオキシアニオン化合物の少なくとも１である。炭酸塩及び水酸化物の１つの典型的な反応は次の通りである。
Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｌｉ２ＣＯ３ → ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ＋ＣＯ２（８７）
他の実施例において、酸素源は、ＮＯ２、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＣＯ２、Ｐ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、及びＳＯ２のようなガスを直ちに形成する、又は、ガス状である。Ｃ、Ｎ、ＮＨ３、Ｐ、又はＳのようなＨ２Ｏ触媒の形成からの還元された酸化物生成物は、酸素又はミルズの以前の出願に与えられるようなそれらの源とのの燃焼によって再び酸化物に戻るように変換されるかもしれない。セルは、加熱適用のために使用されるかもしれない過剰の熱を生成するかもしれず、或いは、熱は、ランキン又はブレイトン・システムのような手段によって電気に変換されるかもしれない。その代わりとして、セルは、分子ハイドリノ及びハイドリノ水素化物イオン及び対応する化合物のような、より低いエネルギーの水素種を合成するために使用されるかもしれない。
１つの実施例において、エネルギーの生成及びより低いエネルギーの水素種の生成の少なくとも１つのためハイドリノを形成する反応混合物は、Ｈ２Ｏ触媒のような本開示のそれらのようなＯ及びＨの少なくとも１つを含む触媒の源及び原子水素の源を含む。反応混合物は、Ｈ２ＳＯ３、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２ＣＯ３、ＨＮＯ２、ＨＮＯ３、ＨＣｌＯ４、Ｈ３ＰＯ３、及びＨ３ＰＯ４、のような酸、又は、酸無水物又は無水酸のような酸を更に含むかもしれない。後者は、ＳＯ２、ＳＯ３、ＣＯ２、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ５、Ｃｌ２Ｏ７、ＰＯ２、Ｐ２Ｏ３、及びＰ２Ｏ５．のグループの少なくとも１つを含むかもしれない。反応混合物は、Ｍ２Ｏ（Ｍ＝アルカリ）、Μ’Ｏ（Ｍ’＝アルカリ土類）、ＺｎＯ、又は他の遷移金属酸化物、ＣｄＯ、ＣｏＯ、ＳｎＯ、ＡｇＯ、ＨｇＯ、又はＡｌ２Ｏ３、のような塩基及び塩基性無水物の少なくとも１つを含むかもしれない。更なる典型的な無水物は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎのようなＨ２Ｏに安定な金属を含む。無水物は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属酸化物であるかもしれず、及び、含水化合物は、水酸化物を含むかもしれない。反応混合物は、ＦｅＯＯＨ、ＮｉＯＯＨ、又はＣｏＯＯＨのようなオキシ水酸化物を含むかもしれない。反応混合物は、Ｈ２Ｏ及びＨ２Ｏの源の少なくとも１つを含むかもしれない。Ｈ２Ｏは、原子水素の存在下において、水和及び脱水反応により可逆的に形成されるかもしれない。Ｈ２Ｏ触媒を形成する典型的な反応は次の通りである。
Ｍｇ（ＯＨ）２ → ＭｇＯ＋Ｈ２Ｏ （８８）
２ＬｉＯＨ → Ｌｉ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ （８９）
Ｈ２ＣＯ３ → ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ （９０）
２ＦｅＯＯＨ → Ｆｅ２Ｏ３＋Ｈ２Ｏ （９１）
１つの実施例において、Ｈ２Ｏ触媒は、Ｐ４Ｏ１０．のようなウルトラリン酸塩及びｎ≧３で［（ＰＯ３）ｎ］ｎのような環状メタリン酸塩、［（ＰＯ３）ｎ］ｎのような長鎖メタリン酸塩、［ＰｎＯ３ｎ＋１］（ｎ＋２）－のようなポリリン酸塩、の少なくとも１つのような縮合リン酸塩を形成する混合物、及び、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅのそれらのような半金属及び他の金属のそれら、及び、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、及び希土類金属のような金属を含むカチオンのようなカチオンのそれらのような２水素リン酸塩、水素リン酸塩、及びリン酸塩の塩のようなリン酸塩を含む少なくとも１つの化合物の脱水により形成される。典型的な反応は次の通りである。
Figure 2024063063000037
脱水反応の反応物は、Ａｌ（ＯＨ）３、及びＡｌ２Ｏ３の少なくとも１つを含むかもしれないＲ－Ｎｉを含むかもしれない。反応物は、アルカリ金属のような本開示のそれらのような金属Ｍ、金属水素化物ＭＨ、アルカリ水酸化物のような本開示のそれらのような金属水素化物及び固有の水素だけでなくＨ２のような水素の源を更に含む。典型的な反応は以下の通りである。
２Ａｌ（ＯＨ）３＋ → Ａｌ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｏ （９４）
Ａｌ２Ｏ３＋２ＮａＯＨ → ２ＮａＡｌＯ２＋Ｈ２Ｏ （９５）
３ＭＨ＋Ａｌ（ＯＨ）３＋ → Ｍ３Ａｌ＋３Ｈ２Ｏ （９６）
ＭｏＣｕ＋２ＭＯＨ＋４Ｏ２ → Ｍ２ＭｏＯ４＋ＣｕＯ＋Ｈ２Ｏ
（Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ） （９７）
反応生成物は合金を含むかもしれない。Ｒ－Ｎｉは、再水和により再生されるかもしれない。Ｈ２Ｏ触媒を形成するための反応混合物及び脱水反応は、以下の典型的な反応において与えられるように本開示のそれらのようなオキシ水酸化物を含み及び含有するかもしれない。
３Ｃｏ（ＯＨ）２ → ２ＣｏＯＯＨ＋Ｃｏ＋２Ｈ２Ｏ （９８）
原子水素は、解離によりＨ２ガスから形成されるかもしれない。
水素解離剤は、Ｒ－Ｎｉのような本開示のそれらの１つ、又は、炭素又はＡｌ２Ｏ３の上のＮｉ、又はＰｔ、又はＰｄのような支持体の上の貴金属又は遷移金属、であるかもしれない。その代わりに、原子Ｈは、本開示のそれらのような膜を通してのＨ透過からであるかもしれない。１つの実施例において、セルは、Ｈ２Ｏ拡散を防止するところ、選択的にＨ２をそのものを通して拡散することを許すセラミック膜のような膜を含む。１つの実施例において、Ｈ２及び原子Ｈの少なくとも１つが、Ｈ２Ｏを含む水溶性又は溶融電解質のような水素の源を含む電解質の電気分解によりセルに供給される。１つの実施例において、Ｈ２Ｏ触媒は、無水形態に酸又は塩基の脱水により化学的に形成される。１つの実施例において、触媒Ｈ２Ｏ及びハイドリノを形成する反応は、セルｐＨ又は活量、温度、及び圧力の少なくとも１つを変化させることにより伝播するが、圧力は温度を変えることにより変化するかもしれない。酸、塩基、又は無水物のような種の活量は、当業者に知られる塩を追加することにより変化させられるかもしれない。１つの実施例において、反応混合物は、ハイドリノを形成する反応にＨ２のようなガス又は酸無水物ガスの源を吸収する又はであるかもしれない炭素のような材料を含むかもしれない。反応物は、如何なる所望の濃度及び比率にあるかもしれない。反応混合物は、融解されるかもしれず、或いは、水溶性スラリを含むかもしれない。
もう１つの実施例において、Ｈ２Ｏ触媒の源は、ハロゲン化水素酸、硫酸、消散、及び亜硝酸、及び塩基の少なくとも１の間の反応のような酸及び塩基の間の反応である。他の妥当な酸反応物は、Ｈ２ＳＯ４、ＨＣｌ、ＨＸ（Ｘ－ハロゲン）、Ｈ３ＰＯ４、ＨＣｌＯ４、ＨＮＯ３、ＨＮＯ、ＨＮＯ２、Ｈ２Ｓ、Ｈ２ＣＯ３、Ｈ２ＭｏＯ４、ＨＮｂＯ３、Ｈ２Ｂ４Ｏ７ （四ホウ酸Ｍ）、ＨＢＯ２、Ｈ２ＷＯ４、Ｈ２ＣｒＯ４、Ｈ２Ｃｒ２Ｏ７、Ｈ２ＴｉＯ３、ＨＺｒＯ３、ＭＡｌＯ２、ＨＭｎ２Ｏ４、ＨＩＯ３、ＨＩＯ４、ＨＣｌＯ４、又はギ酸、又は酢酸のような有機酸の水溶液である。妥当な典型的な塩基は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、又は希土類金属、又はＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、又はＰｂを含む水酸化物、オキシ水酸化物、又は酸化物である。
１つの実施例において、反応物は、Ｈ２Ｏ触媒を形成するため、それぞれ、塩基又は酸無水物と反応する酸又は塩基、及び、それぞれ、酸のアニオン及び塩基性無水物のカチオン又は酸無水物のアニオン及び塩基のカチオンの化合物を含むかもしれない。塩基ＮａＯＨと酸性無水物ＳｉＯ２の典型的な反応は次の通りである。
４ＮａＯＨ＋ＳｉＯ２ → Ｎａ４ＳｉＯ４＋２Ｈ２Ｏ （９９）
ここで、対応する酸の脱水反応は次の通りである。
Ｈ４ＳｉＯ４ → ２Ｈ２Ｏ＋ＳｉＯ２ （１００）
他の妥当な典型的な無水物は、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｖ、Ｂ、Ｎｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｈｆ、Ｃｏ、及びＭｇのグループからの１つのような元素、金属、合金、又は混合物を含むかもしれない。対応する酸化物は、ＭｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｎｉ２Ｏ３、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＴａＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＶＯ、ＶＯ２、Ｖ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＮｂＯ、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＳｅＯ２、ＳｅＯ３、ＴｅＯ２、ＴｅＯ３、ＷＯ２、ＷＯ３、Ｃｒ３Ｏ４、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３、ＭｎＯ、Ｍｎ３Ｏ４、Ｍｎ２Ｏ３、ＭｎＯ２、Ｍｎ２Ｏ７、ＨｆＯ２、Ｃｏ２Ｏ３、ＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、Ｃｏ２Ｏ３、及びＭｇＯの少なくとも１つを含むかもしれない。１つの典型的な実施例において、塩基は、Ｌｉ２Ｏ、及びＨ２Ｏのような、Ｍ２Ｏのような、対応する塩基性酸化物を形成するかもしれない、ＬｉＯＨのような、ＭＯＨ（Ｍ＝アルカリ）のような、アルカリ水酸化物のような、水酸化物を含むかもしれない。塩基性酸化物は、生成物酸化物を形成するよう無水酸化物と反応するかもしれない。Ｈ２Ｏの解放を伴う無水物酸化物とのＬｉＯＨの１つの典型的な反応において、生成物酸化物化合物は、Ｌｉ２ＭｏＯ３、若しくはＬｉ２ＭｏＯ４、Ｌｉ２ＴｉＯ３、Ｌｉ２ＺｒＯ３、Ｌｉ２ＳｉＯ３、ＬｉＡｌＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＦｅＯ２、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＶＯ３、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７、Ｌｉ２ＮｂＯ３、Ｌｉ２ＳｅＯ３、Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ２ＳｅＯ４、Ｌｉ２ＴｅＯ３、Ｌｉ２ＴｅＯ４、Ｌｉ２ＷＯ４、Ｌｉ２ＣｒＯ４、Ｌｉ２Ｃｒ２Ｏ７、Ｌｉ２ＭｎＯ４、Ｌｉ２ＨｆＯ３、ＬｉＣｏＯ２、及びＭｇＯを含む。他の妥当な典型的な酸化物は、Ａｓ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ４、Ｓｂ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３、ＳＯ２、ＳＯ３、ＣＯ２、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ５、Ｃｌ２Ｏ７、ＰＯ２、Ｐ２Ｏ３、及びＰ２Ｏ５，及び当業者に知られる他の同様な酸化物のグループの少なくとも１つである。もう１つの例は、式（９１）によって与えられる。
金属酸化物の妥当な反応は次の通りである。
２ＬｉＯＨ＋ＮｉＯ → Ｌｉ２ＮｉＯ２＋Ｈ２Ｏ （１０１）
３ＬｉＯＨ＋ＮｉＯ → ＬｉＮｉＯ２＋Ｈ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ＋１／２Ｈ２（１０２）
４ＬｉＯＨ＋Ｎｉ２Ｏ３ → ２Ｌｉ２ＮｉＯ２＋２Ｈ２Ｏ＋１／２Ｏ２（１０３）
２ＬｉＯＨ＋Ｎｉ２Ｏ３ → ２ＬｉＮｉＯ２＋Ｈ２Ｏ （１０４）
Ｆｅ、Ｃｒ、及びＴｉのような他の遷移金属、内部遷移金属、及び希土類金属、及びＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅのような半金属又は他の金属は、Ｎｉと置き換わるかもしれず、及び、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、及びＣｓのような他のアルカリ金属は、Ｋと置き換わるかもしれない。１つの実施例において、酸化物は、Ｍｏを含むかもしれないが、Ｈ２Ｏを形成する反応の間、発生期のＨ２Ｏ触媒及びＨは、ハイドリノを形成するように更に反応するものを形成するかもしれない。典型的な固体燃料反応及び可能な酸化物生成経路は次の通りである。
３ＭｏＯ２＋４ＬｉＯＨ → ２Ｌｉ２ＭｏＯ４＋Ｍｏ＋２Ｈ２Ο （１０５）
２ＭｏＯ２＋４ＬｉＯＨ → ２Ｌｉ２ＭｏＯ４＋２Ｈ２ （１０６）
Ｏ２－ → １／２Ｏ２＋２ｅ－ （１０７）
２Ｈ２Ｏ＋２ｅ－ → ２ＯＨ－＋Ｈ２ （１０８）
２Ｈ２Ｏ＋２ｅ－ → ２ＯＨ－＋Ｈ＋Ｈ（１／４） （１０９）
Ｍｏ４＋＋４ｅ → Ｍｏ （１１０）
反応は、更に、Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３のような解離剤及び水素ガスのような水素源を含むかもしれない。水素は、プロチウム（ｐｒｏｔｅｉｕｍ）、ジュウテリウム、又はトリチウム、又はそれらの組合せの如何なるものであるかもしれない。Ｈ２Ｏ触媒を形成する反応は、水を形成するため２つの水酸化物の反応を含むかもしれない。水酸化物の反応は、遷移金属又はアルカリ土類水酸化物とアルカリ金属水酸化物の反応のそれらのような異なる酸化状態を持つかもしれない。反応混合物及び反応は、次の典型的な反応において与えられるように源からＨ２を更に含み及び含有するかもしれない。
ＬｉＯＨ＋２Ｃｏ（ＯＨ）２＋１／２Ｈ２
→ ＬｉＣｏＯ２＋３Ｈ２Ｏ＋Ｃｏ （１１１）
反応混合物及び反応は、次の典型的な反応において与えられるようにアルカリ土類金属又はアルカリ金属のような金属Ｍを更に含み及び含有するかもしれない。
Ｍ＋ＬｉＯＨ＋Ｃｏ（ＯＨ）２ → ＬｉＣｏＯ２＋Ｈ２Ｏ＋ＭＨ （１１２）
１つの実施例において、反応混合物は、Ｈの源及びオプションとしてもう１つのＨの源として機能するかもしれない金属水酸化物及び金属酸化物を含むが、ここで、金属酸化物のＦｅのような金属は、ハイドリノを形成するためＨと反応する触媒として機能するようにＨ２Ｏを形成する反応の間に酸化－還元反応を受けるよう、複数の酸化状態を持つことができる。例は、ＦｅＯであるが、触媒を形成する反応の間にＦｅ２＋は酸化を受けることができてＦｅ３＋になる。典型的な反応は次の通りである。
ＦｅＯ＋３ＬｉＯＨ
→ Ｈ２Ｏ＋ＬｉＦｅＯ２＋Ｈ（１／ｐ）＋Ｌｉ２Ｏ （１１３）
１つの実施例において、金属酸化物、水酸化物、又はオキシ水酸化物のような少なくとも１つの反応物は、酸化剤として機能するが、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、又はＭｎのような金属原子は、もう１つの可能な酸化状態よりも高い酸化状態にあるかもしれない。触媒及びハイドリノを形成する反応は、原子が還元を受けて少なくとも１つのより低い酸化状態になるようにするかもしれない。Ｈ２Ｏ触媒を形成する金属酸化物、水酸化物、及びオキシ水酸化物の典型的な反応は、次の通りである。
２ＫＯＨ＋ＮｉＯ → Ｋ２ＮｉＯ２＋Ｈ２Ｏ （１１４）
３ＫＯＨ＋ＮｉＯ → ＫＮｉＯ２＋Ｈ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋１／２Ｈ２ （１１５）
２ＫＯＨ＋Ｎｉ２Ｏ３ → ２ＫＮｉＯ２＋Ｈ２Ｏ （１１６）
４ＫＯＨ＋Ｎｉ２Ｏ３ → ２Ｋ２ＮｉＯ２＋２Ｈ２Ｏ＋１／２Ｏ２ （１１７）
２ＫＯＨ＋Ｎｉ（ＯＨ）２ → Ｋ２ＮｉＯ２＋２Ｈ２Ｏ （１１８）
２ＬｉＯＨ＋ＭｏＯ３ → Ｌｉ２ＭｏＯ４＋Ｈ２Ｏ （１１９）
３ＫＯＨ＋Ｎｉ（ＯＨ）２
→ ＫＮｉＯ２＋２Ｈ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ＋ １／２Ｈ２ （１２０）
２ＫＯＨ＋２ＮｉＯＯＨ → Ｋ２ＮｉＯ２＋２Ｈ２Ｏ＋ＮｉＯ＋ｌ／２Ｏ２
（１２１）
ＫＯＨ＋ＮｉＯＯＨ → ＫＮｉＯ２＋Ｈ２Ｏ （１２２）
２ＮａＯＨ＋Ｆｅ２Ｏ３ → ２ＮａＦｅＯ２＋Ｈ２Ｏ （１２３）
Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、及びＴｉのような他の遷移金属、内部遷移金属、及び希土類金属、及びＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅのような半金属又は他の金属は、Ｎｉ又はＦｅと置き換わるかもしれず、及び、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、及びＣｓのような他のアルカリ金属は、Ｋ又はＮａと置き換わるかもしれない。１つの実施例において、反応混合物は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎのようなＨ２Ｏに安定な金属の水酸化物及び酸化物の少なくとも１つを含む。追加的に、反応混合物は、Ｈ２ガスのような水素の源を含み、そして、オプションとして、支持体の上の貴金属のような解離剤を含む。１つの実施例において、固体燃料又はエネルギー物質は、ＦｅＢｒ２のような臭化物のような遷移金属ハロゲン化物、及び、オキシ水酸化物、水酸化物、又は酸化物及びＨ２Ｏを形成する金属の少なくとも１つの混合物を含む。１つの実施例において、固体燃料又はエネルギー物質は、Ｎｉ２Ｏ３、及びＨ２Ｏのような遷移金属酸化物の少なくとも１つのような金属酸化物、水酸化物、及びオキシ水酸化物、の少なくとも１つの混合物を含む。
酸ＨＣｌと塩基性無水物ＮｉＯとの典型的な反応は以下の通りである。
２ＨＣｌ＋ＮｉＯ → Ｈ２Ｏ＋ＮｉＣｌ２ （１２４）
ここで、対応する塩基の脱水反応は次の通りである。
Ｎｉ（ＯＨ）２ → Ｈ２Ｏ＋ＮｉＯ （１２５）
反応物は、ルイス酸又は塩基及びブレンステッド－ローリーの酸又は塩基の少なくとも１つを含むかもしれない。反応混合物及び反応は、酸素を含む化合物を更に含み及び含有するかもしれないが、次の典型的な反応において与えられるように水を形成するため酸素を含む化合物と酸が反応する。
２ＨＸ＋ＰＯＸ３ → Ｈ２Ｏ＋ＰＸ５ （１２６）
（Ｘ＝ハロゲン）。ＰＯＸ３と類似する化合物は、Ｓによって置換されるＰを備えるそれらのように妥当である。他の妥当な典型的な無水物は、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｖ、Ｂ、Ｎｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｈｆ、Ｃｏ、及びＭｇのグループからの１つのような、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、又はＰｂ、又は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、又は内部遷移金属を含む水酸化物、オキシ水酸化物、又は酸化物のような酸において溶解可能な元素、金属、合金、又は混合物の酸化物を含むかもしれない。対応する酸化物は、ＭｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＦｅＯ、又はＦｅ２Ｏ３、ＴａＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＶＯ、ＶＯ２、Ｖ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＮｂＯ、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＳｅＯ２、ＳｅＯ３、ＴｅＯ２、ＴｅＯ３、ＷＯ２、ＷＯ３、Ｃｒ３Ｏ４、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３、ＭｎＯ、Μｎ３Ｏ４、Ｍｎ２Ｏ３、ＭｎＯ２、Ｍｎ２Ｏ７、ＨｆＯ２、Ｃｏ２Ｏ３、ＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、Ｃｏ２Ｏ３、及びＭｇＯを含むかもしれない。他の妥当な典型的な酸化物は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎのグループのそれらである。１つの実施例において、酸は、ハロゲン化水素酸を含み、そして、生成物は、酸化物の金属ハロゲン化物及びＨ２Ｏである。反応混合物は更に、Ｈ２ガスのような水素の源及びＰｔ／Ｃのような解離剤を含み、ここで、Ｈ及びＨ２Ｏ触媒は、ハイドリノを形成するように反応する。
１つの実施例において、固体燃料は、透過膜のようなＨ２源又はＨ２ガス及びＰｔ／Ｃのような解離剤及びＨ２Ｏに還元される水酸化物又は酸化物を含むＨ２Ｏ触媒の源を含む。酸化物又は水酸化物の金属は、Ｈの源として機能する金属水素化物を形成するかもしれない。ＬｉＯＨ、及びＬｉ２Ｏのようなアルカリ水酸化物及び酸化物の典型的な反応は、次の通りである。
ＬｉＯＨ＋Ｈ２ → Ｈ２Ｏ＋ＬｉＨ （１２７）
Ｌｉ２Ｏ → ＬｉＯＨ＋ＬｉＨ （１２８）
反応混合物は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎのそれらのような、水素還元を受けてＨ２Ｏになる金属の酸化物又は水酸化物を、及び、Ｈ２ガスのような水素の源及びＰｔ／Ｃのような解離剤を、含むかもしれない。
１つの実施例において、反応混合物は、Ｐｔ／Ｃのような解離剤及びＨ２ガスのようなＨ２源、及び、Ｈ２Ｏ触媒へと分解するＨ２Ｏ２のような過酸化物化合物、及び、Ｏ２のような酸素を含む他の生成物、を含む。Ｈ２及びＯ２のような分解生生物の幾つかは、Ｈ２Ｏ触媒をも形成するように反応する。
１つの実施例において、触媒としてＨ２Ｏを形成する反応は、アルデヒド及びＨ２Ｏへとの糖のような多価アルコールのようなアルコールのそれのような有機脱水反応を含む。１つの実施例において、脱水反応は、アルデヒドを形成するターミナル・アルコールからＨ２Ｏの解放を含む。ターミナル・アルコールは、触媒として機能するかもしれないＨ２Ｏを解放する、糖又はその誘導体を含むかもしれない。妥当な典型的なアルコールは、メソ－エリスリトール（ｍｅｓｏ－ｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ）、ガラクチトール（ｇａｌａｃｔｉｔｏｌ）又はズルシトール（ｄｕｌｃｉｔｏｌ）、及びポリビニル・アルコール（ＰＶＡ）である。典型的な反応混合物は、Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３＋Ｈ２のような糖＋水素解離剤を含む。その代わりに、反応は、水和の水の少なくとも１つを持つ１つのような金属塩の脱水を含む。１つの実施例において、脱水は、ＢａＩ２２Ｈ２Ｏ及びＥｕＢｒ２ｎＨ２Ｏのような塩水和物及び水和イオンのような水和物からの触媒として機能するＨ２Ｏの喪失を含む。
１つの実施例において、Ｈ２Ｏ触媒を形成する反応は、ＣＯのような酸素を含む化合物、ＭＮＯ３（Ｍ＝アルカリ）のようなオキシアニオン、ＮｉＯ、Ｎｉ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、又はＳｎＯのような金属酸化物、Ｃｏ（ＯＨ）２のような水酸化物、ＦｅＯＯＨ、ＣｏＯＯＨ、及びＮｉＯＯＨのようなオキシ水酸化物、及び、化合物、オキシアニオン、酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物、過酸化物、超酸化物、及び、Ｈ２Ｏに対して還元できる水素である本開示のそれらのような酸素を含むものの他の組成物、の水素還元を含む。酸素又はオキシアニオンを含む典型的な化合物は、ＳＯＣｌ２、Ｎａ２Ｓ２Ｏ３、ＮａＭｎＯ４、ＰＯＢｒ３、Ｋ２Ｓ２Ｏ８、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯ、ＮＯ２、Ｐ２Ｏ５、Ｎ２Ｏ５、Ｎ２Ｏ、ＳＯ２、Ｉ２Ｏ５、ＮａＣｌＯ２、ＮａＣｌＯ、Ｋ２ＳＯ４、及びＫＨＳＯ４である。水素還元のための水素の源は、Ｈ２ガス及び本開示のそれらのような金属水素化物のような水素化物の少なくとも１つであるかもしれない。反応混合物は更に、酸素を含むイオン又は化合物を形成するかもしれない還元剤を含む。オキシアニオンのカチオンは、ハライド、他のカルコゲニド、リン化物、他のオキシアニオン、窒化物、ケイ化物、ヒ化物、又は本開示の他のアニオンのようなもう１つのアニオンを含む生成物化合物を形成するかもしれない。典型的な反応は以下の通りである。
４ＮａＮＯ３（ｃ）＋５ＭｇＨ２（ｃ）
→ ５ＭｇＯ（ｃ）＋ ４ＮａＯＨ（ｃ）
＋３Ｈ２Ｏ（ｌ）＋２Ｎ２（ｇ） （１２９）
Ｐ２Ｏ５（ｃ）＋６ＮａＨ（ｃ）
→ ２Ｎａ３ＰＯ４（ｃ）＋３Ｈ２Ｏ（ｇ） （１３０）
ＮａＣｌＯ４（ｃ）＋２ＭｇＨ２（ｃ）
→ ２ＭｇＯ（ｃ）＋ＮａＣｌ（ｃ）
＋２Ｈ２Ｏ（ｌ） （１３１）
ＫＨＳＯ４＋４Ｈ２ → ＫＳＨ＋４Ｈ２Ｏ （１３２）
Ｋ２ＳＯ４＋４Ｈ２ → ２ＫＯＨ＋２Ｈ２Ｏ＋Ｈ２Ｓ （１３３）
ＬｉＮＯ３＋４Ｈ２ → ＬｉＮＨ＋３Ｈ２Ｏ （１３４）
ＧｅＯ２＋２Ｈ２ → Ｇｅ＋２Ｈ２Ｏ （１３５）
ＣＯ２＋Ｈ２ → Ｃ＋２Ｈ２Ｏ （１３６）
ＰｂＯ２＋２Ｈ２ → ２Ｈ２Ｏ＋Ｐｂ （１３７）
Ｖ２Ｏ５＋５Ｈ２ → ２Ｖ＋５Ｈ２Ｏ （１３８）
Ｃｏ（ＯＨ）２＋Ｈ２ → Ｃｏ＋２Ｈ２Ｏ （１３９）
Ｆｅ２Ｏ３＋３Ｈ２ → ２Ｆｅ＋３Ｈ２Ｏ （１４０）
３Ｆｅ２Ｏ３＋Ｈ２ → ２Ｆｅ３Ｏ４＋Ｈ２Ｏ （１４１）
Ｆｅ２Ｏ３＋Ｈ２ → ２ＦｅＯ＋Ｈ２Ｏ （１４２）
Ｎｉ２Ｏ３＋３Ｈ２ → ２Ｎｉ＋３Ｈ２Ｏ （１４３）
３Ｎｉ２Ｏ３＋Ｈ２ → ２Ｎｉ３Ｏ４＋Ｈ２Ｏ （１４４）
Ｎｉ２Ｏ３＋Ｈ２ → ２ＮｉＯ＋Ｈ２Ｏ （１４５）
３ＦｅＯＯＨ＋１／２Ｈ２ → Ｆｅ３Ｏ４＋２Ｈ２Ｏ （１４６）
３ΝｉΟΟΗ＋ｌ／２Ｈ２ → Ｎｉ３Ｏ４＋２Ｈ２Ｏ （１４７）
３ＣｏＯＯＨ＋１／２Ｈ２ → Ｃｏ３Ｏ４＋２Ｈ２Ｏ （１４８）
ＦｅＯＯＨ＋１／２Ｈ２ → ＦｅＯ＋Ｈ２Ｏ （１４９）
ＮｉＯＯＨ＋１／２Ｈ２ → ＮｉＯ＋Ｈ２Ｏ （１５０）
ＣｏＯＯＨ＋１／２Ｈ２ → ＣｏＯ＋Ｈ２Ｏ （１５１）
ＳｎＯ＋Ｈ２ → Ｓｎ＋Ｈ２Ｏ （１５２）
反応混合物は、酸素を含む化合物のような酸素又は酸素の源及びアニオン又はアニオンの源を含むかもしれないが、ここで、Ｈ２Ｏ触媒を形成する反応は、Ｈ２Ｏを形成するため酸素と反応する源から、オプション的にＨ２との、アニオン－酸素交換反応を含む。典型的な反応は次の通りである。
２ＮａＯＨ＋Ｈ２＋Ｓ → Ｎａ２Ｓ＋２Ｈ２Ｏ （１５３）
２ＮａＯＨ＋Ｈ２＋Ｔｅ → Ｎａ２Ｔｅ＋２Ｈ２Ｏ （１５４）
２ＮａＯＨ＋Ｈ２＋Ｓｅ → Ｎａ２Ｓｅ＋２Ｈ２Ｏ （１５５）
ＬｉＯＨ＋ＮＨ３ → ＬｉＮＨ２＋Ｈ２Ｏ （１５６）
もう１つの実施例において、反応混合物は、Ｏ及びＳを含む反応物間の１つのようなカルコゲニド間の交換反応を含む。四面体テトラチオモリブデン酸アンモニウム（ｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｔｅｔｒａｔｈｉｏｍｏｌｙｂｄａｔｅ）のような典型的なカルコゲニド反応物は、（［ＭｏＳ４］２－）アニオンを含む。発生期のＨ２Ｏ触媒及びオプション的に発生期のＨを形成する典型的な反応は、アンモニアの存在下で、水素硫化物とモリブデン酸［ＭｏＯ４］２－の反応を含む。
［ＮＨ４］２［ＭｏＯ４］＋４Ｈ２Ｓ
→ ［ＮＨ４］２［ＭｏＳ４］＋４Ｈ２Ｏ （１５７）
１つの実施例において、反応混合物は、水素の源、酸素を含む化合物、及び、反応混合物の少なくとも１つの元素と合金を形成することができる少なくとも１つの元素を含む。
Ｈ２Ｏ触媒を形成する反応は、酸素化合物のカチオンと合金を形成することができる元素及び酸素を含む化合物の酸素の交換反応を含むかもしれないが、ここで、酸素は、Ｈ２Ｏを形成するため源からの水素と反応する。典型的な反応は、次の通りである。
ＮａＯＨ＋１／２Ｈ２＋Ｐｄ → ＮａＰｂ＋Ｈ２Ｏ （１５８）
ＮａＯＨ＋１／２Ｈ２＋Ｂｉ → ＮａＢｉ＋Ｈ２Ｏ （１５９）
ＮａＯＨ＋１／２Ｈ２＋２Ｃｄ → Ｃｄ２Ｎａ＋Ｈ２Ｏ （１６０）
ＮａＯＨ＋１／２Ｈ２＋４Ｇａ → Ｇａ４Ｎａ＋Ｈ２Ｏ （１６１）
ＮａＯＨ＋１／２Ｈ２＋Ｓｎ → ＮａＳｎ＋Ｈ２Ｏ （１６２）
ＮａＡｌＨ４＋Ａｌ（ＯＨ）３＋５Ｎｉ
→ ＮａＡｌＯ２＋Ｎｉ５Ａｌ＋Ｈ２Ｏ＋５／２Ｈ２ （１６３）
１つの実施例において、反応混合物は、酸素を形成する金属のような還元剤及びオキシ酸化物のような酸素を含む化合物を含む。Ｈ２Ｏ触媒を形成する反応は、Ｈ２Ｏ及び金属酸化物から形成する金属を備えるオキシ水酸化物の反応を含む。典型的な反応は次の通りである。
２ＭｎＯＯＨ＋Ｓｎ → ２ＭｎＯ＋ＳｎＯ＋Ｈ２Ｏ （１６４）
４ＭｎＯＯＨ＋Ｓｎ → ４ＭｎＯ＋ＳｎＯ２＋２Ｈ２Ｏ （１６５）
２ＭｎＯＯＨ＋Ｚｎ → ２ＭｎＯ＋ＺｎＯ＋Ｈ２Ｏ （１６６）
１つの実施例において、反応混合物は、水酸化物のような酸素を含む化合物、水素の源、及び、もう１つの元素又はハロゲン化物のような異なるアニオンを含む少なくとも１つの他の化合物、を含む。Ｈ２Ｏ触媒を形成する反応は、元素又は他の化合物との水酸化物の反応を含むかもしれないが、アニオン又は元素は、アニオン又は元素のもう１つの化合物を形成するため水酸化物と交換される。アニオンはハロゲン化物を含むかもしれない。典型的な反応は次の通りである。
２ＮａＯＨ＋ＮｉＣｌ２＋Ｈ２ → ２ＮａＣｌ＋２Ｈ２Ｏ＋Ｎｉ （１６７）
２ＮａＯＨ＋Ｉ２＋Ｈ２ → ２ＮａＩ＋２Ｈ２Ｏ （１６８）
２ＮａＯＨ＋ＸｅＦ２＋Ｈ２ → ２ＮａＦ＋２Ｈ２Ｏ＋Ｘｅ （１６９）
ＢｉＸ３（Ｘ＝ハロゲン）＋４Ｂｉ（ＯＨ）３
→ ３ΒｉΟΧ＋Ｂｉ２Ｏ３＋６Ｈ２Ｏ （１７０）
水酸化物及びハロゲン化物化合物は、Ｈ２Ｏ及びもう１つのハロゲン化物を形成する反応が熱可逆的であるように、選択されるかもしれない。１つの実施例において、一般的な交換反応は以下の通りである。
ＮａＯＨ＋１／２Ｈ２＋１／ｙＭｘＣｌｙ
＝ ＮａＣｌ＋６Ｈ２Ｏ＋ｘ／ｙＭ （１７１）
ここで、典型的な化合物ＭｘＣｌｙは、ＡｌＣｌ３、ＢｅＣｌ２、ＨｆＣｌ４、ＫＡｇＣｌ２、ＭｎＣｌ２、ＮａＡｌＣｌ４、ＳｃＣｌ３、ＴｉＣｌ２、ＴｉＣｌ３、ＵＣｌ３、ＵＣｌ４、ＺｒＣｌ４、ＥｕＣｌ３、ＧｄＣｌ３、ＭｇＣｌ２、ＮｄＣｌ３、及びＹＣｌ３である。約１００℃から２０００℃の範囲内にあるような式（１７１）の反応は、高められた温度で、エンタルピー及び自由エネルギ約０ｋＪの少なくとも１つを持ち、及び、可逆である。可逆な温度は、各反応の対応する熱力学的パラメータから計算される。代表的な温度範囲は、約８００Ｋ－９００ＫでＮａＣｌ－ＳｃＣｌ３、約３００Ｋ－４００ＫでＮａＣｌ－ＴｉＣｌ２、約６００Ｋ－８００ＫでＮａＣｌ－ＵＣｌ３、約２５０Ｋ－３００ＫでＮａＣｌ－ＵＣｌ４、約２５０Ｋ－３００ＫでＮａＣｌ－ＺｒＣｌ４、約９００Ｋ－１３００ＫでＮａＣｌ－ＭｇＣｌ２、約９００Ｋ－１０００ＫでＮａＣｌ－ＥｕＣｌ３、約＞１０００ＫでＮａＣｌ－ＮｄＣｌ３、及び約＞１０００ＫでＮａＣｌ－ＹＣｌ３である。
１つの実施例において、反応混合物は、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、遷移金属酸化物、内部遷移金属酸化物、及び希土類金属酸化物のような金属酸化物、及び、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅのそれらのような半金属及びその他の金属のそれら、Ｌｉ２Ｏ２、Ｎａ２Ｏ２、及びＫ２Ｏ２のようなＭ２Ｏ２（Ｍはアルカリ金属）のような過酸化物、及びＮａＯ２、ＫＯ２、ＲｂＯ２、及びＣｓＯ２、のようなＭＯ２（Ｍはアルカリ金属）のような超酸化物、及び、アルカリ土類金属超酸化物、のような酸化物、及び、水素の源を含む。イオン性過酸化物は、Ｃａ、Ｓｒ、又はＢａのそれらを更に含む。Ｈ２Ｏ触媒を形成する反応は、Ｈ２Ｏを形成するため、酸化物、過酸化物、又は超酸化物の水素還元を含むかもしれない。典型的な反応は次の通りである。
Ｎａ２Ｏ＋２Ｈ２ → ２ＮａＨ＋Ｈ２Ｏ （１７２）
Ｌｉ２Ｏ２＋３／２Ｈ２ → Ｌｉ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ （１７３）
ＫＯ２＋３／２Ｈ２ → ＫＯＨ＋Ｈ２Ｏ （１７４）
１つの実施例において、反応混合物は、金属アミドのような可燃性の水素を含む他の化合物又は水素の源及び本開示のそれら及び、アルカリ金属水素化物、アルカリ土類金属水素化物、遷移金属水素化物、内部遷移金属水素化物、及び希土類金属水素化物の少なくとも１つのような水素化物、Ｈ２の少なくとも１つのような水素の源、及び、Ｏ２のような酸素の源、を含む。Ｈ２Ｏ触媒を形成する反応は、Ｈ２、水素化物、又は、Ｈ２Ｏを形成するため金属アミドのような水素化合物の酸化を含むかもしれない。典型的な反応は次の通りである。
２ＮａＨ＋Ｏ２ → Ｎａ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ （１７５）
Ｈ２＋１／２Ｏ２ → Ｈ２Ｏ （１７６）
ＬｉＮＨ２＋２Ｏ２ → ＬｉＮＯ３＋Ｈ２Ｏ （１７７）
２ＬｉＮＨ２＋３／２Ｏ２ → ２ＬｉＯＨ＋Ｈ２Ｏ＋Ｎ２ （１７８）
１つの実施例において、反応混合物は、水素の源及び酸素の源を含む。Ｈ２Ｏ触媒を形成する反応は、Ｈ２Ｏを形成するため酸素の源及び水素の源の少なくとも１つの分解を含むかもしれない。典型的な反応は次の通りである。
ＮＨ４Ｏ３ → Ｎ２Ｏ＋２Ｈ２Ｏ （１７９）
ΝΗ４ΝＯ３ → Ｎ２＋１／２Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ （１８０）
Η２Ｏ２ → １／２Ｏ２＋Ｈ２Ｏ （１８１）
Ｈ２Ｏ２ ＋ Ｈ２ → ２Ｈ２Ｏ （１８２）
この化学反応器のセクションで開示される反応混合物は、ハイドリノを形成するため水素の源を更に含む。源は、Ｈ２ガス及び水素解離剤のような原子水素の源、又は、本開示の金属水素化物及び解離剤のような金属水素化物であるかもしれない。原子水素を提供する水素の源は、水酸化物又はオキシ水酸化物のような水素を含む化合物であるかもしれない。ハイドリノを形成するため反応するＨは、１又はそれ以上の反応物の反応によって形成される発生期のＨであるかもしれないが、ここで、少なくとも１つは、水酸化物及び酸化物の反応のような水素の源を含む。反応はまたＨ２Ｏ触媒を形成するかもしれない。酸化物及び水酸化物は、同じ化合物を含むかもしれない。例えば、ＦｅＯＯＨのようなオキシ水酸化物は、脱水してＨ２Ｏ触媒を供給することができ、また、脱水の間にハイドリノ反応のための発生期のＨを供給することができる。
４ＦｅＯＯＨ
→ Ｈ２Ｏ＋Ｆｅ２Ｏ３＋２ＦｅＯ＋Ｏ２＋２Ｈ（１／４） （１８３）
ここで、反応の間に形成される発生期のＨは反応してハイドリノとなる。他の典型的な反応は、ＮａＦｅＯ２＋Ｈ２Ｏのようなアルカリ金属酸化物を形成するためＮａＯＨ＋ＦｅＯＯＨ又はＦｅ２Ｏ３のような酸化物又はオキシ水酸化物及び水酸化物のそれらであるが、ここで、反応の間に形成される発生期のＨは、ハイドリノを形成するかもしれず、Ｈ２Ｏは触媒として機能する。酸化物及び水酸化物は、同じ化合物を含むかもしれない。例えば、ＦｅＯＯＨのようなオキシ水酸化物は、脱水して、Ｈ２Ｏ触媒を供給することができ、そして、次に示す脱水反応の間にハイドリノ反応のために発生期のＨをも供給することができる。
４ＦｅＯＯＨ
→ Ｈ２Ｏ＋Ｆｅ２Ｏ３＋２ＦｅＯ＋Ｏ２＋２Ｈ（１／４） （１８４）
ここで、反応中に形成される発生期のＨは、反応してハイドリノになる。他の典型的な反応は、ＮａＦｅＯ２＋Ｈ２Ｏのようなアルカリ金属酸化物を形成するため、ＮａＯＨ＋ＦｅＯＯＨ又はＦｅ２Ｏ３のような酸化物又はオキシ水酸化物及び水酸化物のそれらであるが、ここで、反応の間に形成される発生期のＨはハイドリノを形成し、そして、Ｈ２Ｏは触媒として機能する。水酸化物イオンは、Ｈ２Ｏ及び酸化物イオンを形成するにおいて還元及び酸化の両方をされる。酸化物イオンは、ＯＨ－を形成するため、Ｈ２Ｏと反応するかもしれない。同じ通路が、水酸化物－ハロゲン化物交換反応で得られるかもしれないが、次の式のようなものである。
２Ｍ（ＯＨ）２＋２Ｍ’Ｘ２
→ Ｈ２Ｏ＋２ＭＸ２＋２Μ’Ｏ＋１／２Ｏ２
＋２Ｈ（１／４） （１８５）
ここで、典型的なＭ及びＭ’金属は、それぞれ、アルカリ土類金属及び遷移金属であり、Ｃｕ（ＯＨ）２＋ＦｅＢｒ２、Ｃｕ（ＯＨ）２＋ＣｕＢｒ２、又はＣｏ（ＯＨ）２＋ＣｕＢｒ２のようなものである。１つの実施例において、固体燃料は、金属水酸化物及び金属ハロゲン化物を含むかもしれないが、少なくとも１つの金属はＦｅである。Ｈ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つは、反応物を再生するために添加されるかもしれない。１つの実施例において、Ｍ及びＭ’は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、及び希土類金属、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、第１３族元素、第１４族元素、第１５族元素、及び第１６族元素、及び、本開示のそれらのようなハロゲン化物又は水酸化物の他のカチオン、のグループから選択されるかもしれない。ＨＯＨ触媒、発生期のＨ、及びハイドリノの少なくとも１つを形成する典型的な反応は次の通りである。
４ＭＯＨ＋４Ｍ’Ｘ
→ Ｈ２Ｏ＋２Ｍ’２Ｏ＋Ｍ２Ｏ＋２ＭＸ＋Ｘ２
＋２Ｈ（１／４） （１８６）
１つの実施例において、反応混合物は、本開示のそれらのようなハロゲン化物化合物及び水酸化物の少なくとも１つを含む。１つの実施例において、ハロゲン化物は、発生期のＨＯＨ触媒及びＨの少なくとも１つの維持及び形成の少なくとも１つを容易にするように機能するかもしれない。１つの実施例において、混合物は、反応混合物の融点を低下させるために機能するかもしれない。
１つの実施例において、固体燃料は、Ｍｇ（ＯＨ）２＋ＣｕＢｒ２の混合物を含む。生成物ＣｕＢｒは、不揮発性のＭｇＯから分離されるＣｕＢｒ凝縮生成物を形成するように昇華されるかもしれない。ＣｕＢｒは、ＣｕＢｒ２，を形成するため、Ｂｒ２と反応するかもしれず、そして、ＭｇＯは、Ｍｇ（ＯＨ）２を形成するため、Ｈ２Ｏと反応するかもしれない。Ｍｇ（ＯＨ）２は、再生された固体燃料を形成するため、ＣｕＢｒ２と結合するかもしれない。
酸－塩基反応は、Ｈ２Ｏ触媒へのもう１つのアプローチである。このようにして、熱化学反応は、ハイドリノを形成する電気化学反応に類似する。典型的なハロゲン化物及び水酸化物混合物は、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｏ、及びＣｄのそれら、及び、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、及びＺｎのグループの低い水との反応性を持つ金属のハロゲン化物及び水酸化物の混合物、である。１つの実施例において、反応混合物は、発生期のＨ２Ｏのような触媒及びＨの少なくとも１つの源として機能するかもしれないＨ２Ｏを更に含む。その水は、反応の間に、分解する又は別様に反応する水和物の形態内にあるかもしれない。
１つの実施例において、固体燃料は、発生期のＨ２Ｏ及び発生期のＨを形成する無機化合物及びＨ２Ｏの反応混合物を含む。無機化合物は、Ｈ２Ｏと反応する金属ハロゲン化物のようなハロゲン化物を含むかもしれない。反応生成物は、水酸化物、オキシ水酸化物、酸化物、オキシハライド（ｏｘｙｈａｌｉｄｅ）、ヒドロキシハライド（ｈｙｄｒｏｘｙｈａｌｉｄｅ）、及び水和物の少なくとも１つであるかもしれない。他の生成物は、ＸＯ－、ＸＯ２ －、ＸＯ３ －、及びＸＯ４ －（Ｘ＝ハロゲン）、のようなハロゲン及び酸素を含むアニオンを含むかもしれない。生成物はまた、ハロゲンガス及び還元されたカチオンの少なくとも１つであるかもしれない。ハロゲン化物は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、及び希土類金属、及び、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、及びＢ、及び、ハロゲン化物を形成する他の元素、の少なくとも１つのような金属ハロゲン化物であるかもしれない。金属又は元素は、加えて、水酸化物、オキシ水酸化物、酸化物、オキシハライド、ヒドロキシハライド、水和物、の少なくとも１つを形成するもの、及び、ＸＯ－、ＸＯ２ －、ＸＯ３ －、及びＸＯ４ －（Ｘ＝ハロゲン）、のようなハロゲン及び酸素を含むアニオンを持つ化合物を形成するもの、であるかもしれない。妥当な典型的な金属及び元素は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、及び希土類金属、及び、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、及びＢ、の少なくとも１つである。典型的な反応は次の通りである。
５ＭＸ２＋７Ｈ２Ｏ
→ ＭＸＯＨ＋Ｍ（ＯＨ）２＋ＭＯ＋Ｍ２Ｏ３＋１１Ｈ（１／４）
＋９／２Ｘ２ （１８７）
ここで、ＭはＣｕのような遷移金属のような金属、及び、ＸはＣｌのようなハロゲンである。
１つの実施例において、Ｈ２Ｏは、発生期のＨ２Ｏを提供するため低い濃度で維持される触媒として機能する。１つの実施例において、低い濃度は、固体、液体、又はガスのようなもう１つの材料におけるＨ２Ｏ分子の分散によって達成される。Ｈ２Ｏ分子は、発生期の分子の単離されたものの限界まで希釈されるかもしれない。その材料はまた、Ｈの源を含む。その材料は、ＣｕＢｒ２のような遷移金属ハロゲン化物又はＫＣｌのようなハロゲン化カリウムのようなアルカリハロゲン化物のようなイオン性の化合物を含むかもしれない。発生期のＨを形成するための低い濃度はまた、反応によりＨ２Ｏが形成されるところ、動的に達成されるかもしれない。生成物Ｈ２Ｏは、発生期のＨ及び発生期のＨＯＨの少なくとも１つを供給するため定常状態の低い濃度という結果になる形成の速度に相対的な速度で取り除かれるかもしれない。Ｈ２Ｏを形成する反応は、脱水、燃焼、酸－塩基反応及び本開示のそれらのような他のものを含むかもしれない。Ｈ２Ｏは、蒸発及び凝縮のような手段によって取り除かれるかもしれない。典型的な反応物は、Ｈ２Ｏ及び酸化鉄を形成するようにＦｅＯＯＨであるが、発生期のＨはまた、ハイドリノから更なる反応で形成される。他の典型的な反応混合物は、Ｆｅ２Ｏ３＋（ＮａＯＨ及びＨ２）の少なくとも１つ、及びＦｅＯＯＨ＋（ＮａＯＨ及びＨ２）の少なくとも１つ、である。反応混合物は、１００℃から６００℃の範囲内のような昇温された温度で維持されるかもしれない。Ｈ２Ｏ生成物は、１００℃より下で維持されるガス・ラインのような反応器のコールドスポット（ｃｏｌｄ ｓｐｏｔ）内の蒸気の凝縮により取り除かれるかもしれない。もう１つの実施例において、ＫＣｌのようなハロゲン化カリウムのようなアルカリハロゲン化物のようなイオン性の化合物のそれのような格子内に吸収され又は分散されるＨ２Ｏのような化合物又は混合物の一部又は含有物としてＨ２Ｏを含む材料は、エネルギー粒子の爆撃で入射されるかもしれない。粒子は、光子（ｐｈｏｔｏｎｓ）、イオン、及び電子の少なくとも１つを含むかもしれない。粒子は、電子線のようなビームを含むかもしれない。爆撃は、Ｈ２Ｏ触媒、Ｈ、及び、ハイドリノを形成する反応の活性化の少なくとも１つを提供するかもしれない。ＳＦ－ＣＩＨＴセルの実施例において、Ｈ２Ｏ含有量は高いかもしれない。Ｈ２Ｏは、高電流によって高い速度でハイドリノを形成するように点火されるかもしれない。
反応混合物は更に、電気的に導電性の高い表面積の支持体のような支持体を含むかもしれない。妥当な典型的な支持体は、ホウ化物、及び、ＴｉＣ及びＷＣのような炭化物、炭素、Ｎｉメッシュ、Ｎｉセルメット、Ｎｉのような金属スクリーン、Ｒ－Ｎｉ又はＮｉのような金属粉末のような本開示のそれらである。支持体は、Ｐｄ／Ｃ又はＰｄ／Ｃのような解離剤を含むかもしれない。反応物は如何なる所望のモル比であるかもしれない。１つの実施例において、化学量論は、ハイドリノを形成するようにＨを供給するため、及びＨ２Ｏ触媒を形成するため、反応の完了を有利にするようになっている。反応温度は、周囲温度から１５００℃迄の範囲内であるような所望の如何なる範囲内であるかもしれない。圧力範囲は、約０．０１Ｔｏｒｒから５００ａｔｍの範囲内で如何なる所望のものであるかもしれない。これらの反応は、４／２４／２００８にＰＣＴ出願されたＰＣＴ／ＵＳ０８／６１４５５の水素触媒反応器、７／２９／２００９にＰＣＴ出願されたＰＣＴ／ＵＳ０９／０５２０７２の不均一水素触媒反応器、３／１８／２０１０にＰＣＴ出願されたＰＣＴ／ＵＳ１０／２７８２８の不均一水素触媒パワーシステム、３／１７／２０１１にＰＣＴ出願されたＰＣＴ／ＵＳ１１／２８８８９の電気化学的水素触媒パワーシステム、３／３０／２０１２に出願されたＰＣＴ／ＵＳ１２／３１３６９のＨ２Ｏ－ベースの水素触媒パワーシステム、５／２１／１３に出願されたＰＣＴ／ＵＳ１３／０４１９３８のＣＩＨＴパワーシステム（これらは全体が参照されここに組み込まれる）、のようなミルズの以前の出願において、及びここにおいて開示される方法によって、再生的及び可逆的の少なくとも１つである。Ｈ２Ｏを形成する反応は、当業者によって知られるようにＨ２Ｏを消費する逆反応が起きることを許すように圧力及び温度のような反応条件を変化させることにより可逆的になるかもしれない。例えば、Ｈ２Ｏ圧力は、再水和により生成物から反応物を再構成するため、逆反応において増加させられるかもしれない。他の場合において、水素－還元生成物は、Ｈ２Ｏ及び酸素の少なくとも１つとの反応によるような酸化によって再生されるかもしれない。１つの実施例において、逆反応生成物は、逆反応又は再生反応が進むように、反応から取り除かれるかもしれない。逆反応は、少なくとも１つの逆反応生成物を除去することにより平衡熱力学に基づいて有利であることがない場合であっても、有利となるかもしれない。１つの典型的な実施例において、再生された反応物（逆又は再生反応生成物）は、アルカリ水酸化物のような水酸化物を含む。水酸化物は、溶媒和又は昇華のような方法によって取り除かれるかもしれない。後者の場合において、アルカリ水酸化物は、約３５０℃から４００℃の範囲内の温度で変化せず昇華する。反応は、ミルズの以前の出願のパワー・プラン・システムにおいて維持されているかもしれない。パワーを生成するセルからの熱エネルギーは、以前に開示されるように再生を受ける少なくとも１つの他のセルに熱を供給するかもしれない。その代わりに、Ｈ２Ｏ触媒を形成する反応及び逆再生反応の平衡は、以前に開示されたように、セルの選択された領域でクーラントにより温度勾配を持つシステムデザインの水の壁の温度を変えることによりシフトされ得る。
１つの実施例において、ハロゲン化物及び酸化物は、交換反応を受けるかもしれない。交換反応の生成物は、互いから分離されるかもしれない。交換反応は、生成物混合物を加熱することにより実施されるかもしれない。分離は、真空を適用すること及び加熱することの少なくとも１つによって駆動されるかもしれない。１つの典型的な実施例において、ＣａＢｒ２及びＣｕＯは、ＣｕＢｒ２及びＣａＯを形成するように約７００℃から９００℃の範囲内のような高温まで加熱することにより交換反応を受けるかもしれない。如何なる他の妥当な温度範囲も、約１００℃から２０００℃の範囲内のように使用されるかもしれない。ＣｕＢｒ２は、熱及び低圧力を適用することにより達成されるかもしれない昇華により分離され、かつ、回収されるかもしれない。ＣｕＢｒ２は、分離したバンドを形成するかもしれない。ＣｕＢｒ２は、Ｃａ（ＯＨ）２を形成するためにＨ２Ｏと反応させられるかもしれない。
１つの実施例において、固体燃料又はエネルギー物質は、一重項酸素の源を含む。一重項酸素を発生させる典型的な反応は次の通りである。
ＮａＯＣｌ＋Ｈ２Ｏ２ → Ｏ２＋ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ （１８８）
もう１つの実施例において、固体燃料又はエネルギー物質は、Ｈ２Ｏ２のようなフェントン反応の試薬又は源を含む。
１つの実施例において、より低いエネルギーの水素種及び化合物は、Ｈ２ＯのようなＯ及びＨの少なくとも１つを含む触媒を用いて、合成される。Ｍがアルカリであり且つアルカリ土類のようなもう１つの金属であるかもしれず、また、その化合物が対応する化学量論比を持ち、Ｈがハイドリノ水素化物のようなハイドリノであり、及びＸがハロゲン化物のようなアニオンであるところ、典型的なより低いエネルギーの水素化合物ＭＨＸを合成するための反応混合物は、ＫＣｌのようなアルカリハロゲン化物のようなＸ及びＭの源、及びアルカリ金属のような金属還元剤、Ｎｉスクリーン又はＲ－ＮｉのようなＮｉのような水素解離剤及びオプション的に炭素のような支持体、Ｈ２ガス及びＭを置換するかもしれないＭＨのような金属水素化物の少なくとも１つのような水素の源、及び酸素を含む化合物又は金属酸化物のような酸素の源、を含む。妥当な典型的な金属酸化物は、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、及びＮｉＯである。反応温度は、約２００℃から１５００℃、又は約４００℃から８００℃の範囲内に維持されるかもしれない。反応物は、如何なる所望の比率であるかもしれない。ＫＨＣｌを形成する反応混合物は、Ｋ、Ｎｉスクリーン、ＫＣｌ、水素ガス、及び、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、及びＮｉＯの少なくとも１つを含むかもしれない。典型的な重量及び条件は、１．６ｇのＫ、２０ｇのＫＣｌ、４０ｇのＮｉスクリーン、１．５ｇのＦｅ２Ｏ３及び１．５ｇのＮｉＯのような金属酸化物からのＫと等しいモル量の酸素、１ａｔｍのＨ２、及び、約５５０～６００℃の反応温度である。反応は、金属酸化物からのＯとＨとの反応によりＨ２Ｏ触媒を形成し、及び、Ｈは、生成物ＫＨＣｌを形成するハイドリノ水素化物イオン及びハイドリノを形成するため触媒と反応する。ＫＨＩを形成する反応混合物は、Ｋ、Ｒ－Ｎｉ、ＫＩ、水素ガス、及び、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、及びＮｉＯの少なくとも１つを含むかもしれない。典型的な重量及び条件は、１ｇのＫ、２０ｇのＫＩ、１５ｇのＲ－Ｎｉ ２８００、１ｇのＦｅ２Ｏ３及び１ｇのＮｉＯのような金属酸化物からＫと等しいモル量の酸素、１ａｔｍのＨ２、及び、約４５０～５００℃の反応温度、である。反応は、金属酸化物からのＯとＨとの反応によりＨ２Ｏ触媒を形成し、及び、Ｈは、生成物ＫＨＩを形成するハイドリノ水素化物及びハイドリノを形成するため触媒と反応する。１つの実施例において、ＣＩＨＴセル、ＳＦ－ＣＩＨＴセル、固体燃料、又は化学的なセルの少なくとも１つの生成物は、高磁場側Ｈ ＮＭＲマトリクス・シフトを引き起こすＨ２（１／４）である。１つの実施例において、ＮａＯＨ又はＫＯＨのような水酸化物のマトリクスのような固体マトリクスにおけるハイドリノ分子又は原子のようなハイドリノ種の存在は、マトリクス・プロトンが高磁場側にシフトすることを引き起こす。ＮａＯＨ又はＫＯＨのそれらのようなマトリクス・プロトンは、交換するかもしれない。１つの実施例において、シフトは、マトリクス・ピークがＴＭＳに対して約－０．１から－５ｐｐｍの範囲内に有るようになることを引き起こす。
１つの実施例において、Ｃｕ（ＯＨ）２＋ＣｕＢｒ２のような水酸化物及びハロゲン化物化合物混合物の再生反応は、Ｈ２及びＨ２Ｏの少なくとも１つの追加によるかもしれない。ハロゲン化物及び酸化物のような生成物は、ハロゲン化物の昇華によって分離されるかもしれない。１つの実施例において、Ｈ２Ｏは、ＣｕＢｒ２及びＣｕ（ＯＨ）２のような水酸化物及びハロゲン化物が反応生成物を形成することを引き起こすように、加熱条件下で、反応混合物に添加されるかもしれない。１つの実施例において、再生は、熱サイクルのステップによって達成されるかもしれない。１つの実施例において、ＣｕＢｒ２のようなハロゲン化物は、Ｈ２Ｏ可溶であるが、しかるに、Ｃｕ（ＯＨ）２のような水酸化物は不溶である。再生された化合物は、フィルタリング又は沈殿によって分離されるかもしれない。熱エネルギーが反応からであるかもしれないので、化学種は乾燥するかもしれない。熱は、水蒸気を追い出すことから取り戻（回復）されるかもしれない。回復は、例えば、タービン及び発電機を用いて電気を発生させることにより、又は、加熱に対して直接的にスチームを使用することにより、或いは、熱交換器により、であるかもしれない。１つの実施例において、ＣｕＯからのＣｕ（ＯＨ）２の再生が、触媒を分割するＨ２Ｏを使用することにより達成される。妥当な触媒は、Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３、及びＣｕＯ、及びＡｌ２Ｏ３の焼結により形成されるＣｕＡｌＯ２、コバルト－リン酸塩、コバルト－ホウ酸塩、コバルト・メチル・ホウ酸塩（ｃｏｂａｌｔ ｍｅｔｈｙｌ ｂｏｒａｔｅ）、ニッケル・ホウ酸塩、ＲｕＯ２、ＬａＭｎＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＴｉＯ２、及びＷＯ３のような支持体の上の貴金属である。Ｈ２Ｏ分割触媒を形成する１つの典型的な方法は、それぞれ、０．９２及び１．１５Ｖのポテンシャル（通常の水素電極（ｎｏｒｍａｌ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）に対して）で、ｐＨ９．２の、約０．１Ｍカリウム・リン酸塩－ホウ酸塩電解質（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｂｏｒａｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）内のＣｏ２＋及びＮｉ２＋の溶液、のコントロールされた電気分解である。典型的な、熱的に可逆の固体燃料サイクルは以下の通りである。
Ｔ １００ ２ＣｕＢｒ２＋Ｃａ（ＯＨ）２
→ ２ＣｕＯ＋２ＣａＢｒ２＋Ｈ２Ｏ （１８９）
Ｔ ７３０ ＣａＢｒ２＋２Ｈ２Ｏ → Ｃａ（ＯＨ）２＋２ＨＢｒ （１９０）
Ｔ １００ ＣｕＯ＋２ＨＢｒ → ＣｕＢｒ２＋Ｈ２Ｏ （１９１）

Ｔ １００ ２ＣｕＢｒ２＋Ｃｕ（ＯＨ）２
→ ２ＣｕＯ＋２ＣａＢｒ２＋Ｈ２Ｏ （１９２）
Ｔ ７３０ ＣｕＢｒ２＋２Ｈ２Ｏ → Ｃｕ（ＯＨ）２＋２ＨＢｒ （１９３）
Ｔ １００ ＣｕＯ＋２ＨＢｒ → ＣｕＢｒ２＋Ｈ２Ｏ （１９４）
１つの実施例において、反応物及び生成物の少なくとも１つとして、１又はそれ以上のＨ２又はＨ２Ｏ、及び、生成物としてＨ２Ｏ及び反応物としてＨ２の少なくとも１つを持つ固体燃料の反応混合物は、如何なる従来の反応の最大の自由エネルギーが、限定試薬の－５００から＋５００ｋＪ／ｍｏｌｅの範囲内又は好ましくは限定試薬の－１００から＋１００ｋＪ／ｍｏｌｅの範囲内で約ゼロであるように選択される。反応物及び生成物の混合物は、その混合物及び温度を維持することなく、反応時間よりも長い継続期間に対して再生又は定常のパワーを得るように反応が可逆である最低の温度及び自由エネルギーが約ゼロになる最適な温度の１又はそれ以上で維持されるかもしれない。温度は、約＋／－５００℃又は約＋／－１００℃の最適条件の範囲内にあるかもしれない。典型的な混合物及び反応温度は、８００ＫでＦｅ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｈ２、及びＨ２Ｏの化学量論的混合物、及び、８００ＫでＳｎ、ＳｎＯ、Ｈ２、及びＨ２Ｏの化学量論的混合物である。
１つの実施例において、Ｋ又はＬｉのようなアルカリ金属、及び、ｎＨ（ｎ＝整数）、ＯＨ、Ｏ、２Ｏ、Ｏ２、及びＨ２Ｏ、の少なくとも１つは触媒として機能するが、Ｈの源は、ＭＨのような金属水素化物、及び、金属Ｍ及び金属水素化物ＭＨの少なくとも１つとＨを形成するためのＨの源との反応、の少なくとも１つである。１つの生成物は、酸化物又は水酸化物のような酸化されたＭであるかもしれない。原子水素及び触媒の少なくとも１つを作る反応は、電子移動反応又は酸化－還元反応であるかもしれない。反応混合物は、炭素のような本開示の支持体だけでなく他のもの、炭化物、ホウ化物、及び炭窒化物、及びこれらの解離剤のような電気的に導電性の支持体及びＮｉスクリーン又はＲ－Ｎｉのような本開示のそれらのようなＨ２解離剤、Ｈ２の少なくとも１つを更に含むかもしれない。Ｍｏ又はＭＨの典型的な酸化還元は以下の通りである。
４ＭＨ＋Ｆｅ２Ｏ３
→ ＋Ｈ２Ｏ＋Ｈ（１／ｐ）＋Ｍ２Ｏ＋ＭＯＨ＋２Ｆｅ＋Ｍ （１９５）
ここで、Ｈ２Ｏ及びＭの少なくとも１つは、Ｈ（１／ｐ）を形成するように触媒として機能するかもしれない。反応混合物は、ＫＣｌ又はＫＩのようなアルカリ・ハロゲン化物塩のようなハロゲン化物塩のような塩のような化合物のようなハイドリノのためのゲッターを更に含むかもしれない。生成物は、ＭＨＸ（Ｍ＝アルカリのような金属、Ｘはハロゲンのような対イオン、Ｈはハイドリノ種）であるかもしれない。他のハイドリノ触媒は、表１のそれらのような本開示のそれらのようなＭと置き換わるかもしれない。
１つの実施例において、酸素源化合物の還元された生成物及び水素の間の酸素交換反応が最小限のエネルギー解放で起きるように、酸素の源は、水のそれと類似する形成の熱を持つ化合物である。妥当な酸素源化合物は、ＣｄＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳＯ２、ＳｅＯ２、及びＴｅＯ２、である。Ｈ２Ｏ触媒の源がＭｎＯｘ、ＡｌＯｘ、及びＳｉＯｘであるとき、金属酸化物のような他のものもまた、脱水反応を受けるかもしれない。１つの実施例において、酸化物層酸素源は、パラジウム水素化物のような金属水素化物のような水素の源をカバーするかもしれない。更に反応してハイドリノを形成するＨ２Ｏ触媒及び原子Ｈを形成する反応は、金属酸化物がコーティングされたパラジウム水素化物のような酸化物がコーティングされた水素源を加熱することにより、開始されるかもしれない。パラジウム水素化物は、金属酸化物のような酸化物層のような酸素の源に解放された水素が選択的に移動することを引き起こす金フィルムの層のような水素不透過性の層によって酸素源のそれの反対側においてコーティングされるかもしれない。１つの実施例において、ハイドリノ触媒を形成する反応及び再生反応は、それぞれ、酸素源化合物及び水素の間の酸素交換反応、及び、水及び還元された酸素源化合物の間の酸素交換反応、を含む。妥当な還元された酸素源は、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅである。１つの実施例において、酸素交換反応は、熱的に水素ガスを形成するために使用されるそれらを含むかもしれない。典型的な熱の方法は、鉄酸化物サイクル、セリウム（ＩＶ）酸化物－セリウム（ＩＩＩ）酸化物サイクル、亜鉛－酸化亜鉛サイクル、硫黄－ヨウ素サイクル、銅－塩素サイクル及びハイブリッド硫黄サイクル、及び当業者に知られるその他である。１つの実施例において、ハイドリノ触媒を形成する反応及び酸素交換反応のような再生反応は、同じ反応槽内で同時に起こる。温度及び圧力のような条件は、反応の同時性を達成するようにコントロールされるかもしれない。その代わりに、生成物は、取り除かれるかもしれず、また、少なくとも１つの他の分離した槽内で再生されるかもしれないが、それは、ミルズの以前の出願及び本開示の中に与えられるようにパワーを形成する反応の条件とは異なる条件の下で起こるかもしれない。
１つの実施例において、ＬｉＮＨ２のようなアミドのＮＨ２基は、触媒として機能するが、そのポテンシャルエネルギーは、式（５）におけるｍ＝３に対応する約８１．６ｅＶである。無水物へ、また逆の場合でも、酸又は塩基の間の可逆Ｈ２Ｏの除去又は追加の反応と同様に、アミド及びイミド又は窒化物の間の可逆反応は、ハイドリノを形成するため原子Ｈと更に反応するＮＨ２触媒の形成という結果になる。アミド、及びイミド、及び窒化物の少なくとも１つ、の間の可逆反応はまた、原子水素のような水素の源として機能するかもしれない。
１つの実施例において、分子ハイドリノ又はハイドリノ水素化物イオンのようなハイドリノ種は、ＯＨ及びＨ２Ｏ触媒の少なくとも１つ及びＨの反応によって合成される。ハイドリノ種は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、及び希土類金属、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、及びＴｅのような金属、ＬａＮｉ５Ｈ６のような金属水素化物及び本開示のその他のもの、０．１Ｍから飽和濃度までのＫＯＨのようなアルカリ水酸化物のような水溶性の水酸化物、炭素、Ｐｔ／Ｃ、スチームカーボン、カーボンブラック、炭化物、ホウ化物、又は窒化物のような支持体、及び酸素、のグループからの少なくとも２つによって生産されるかもしれない。分子ハイドリノのようなハイドリノ種を形成するための妥当な典型的な反応混合物は、次のようなものである。（１）Ｃｏ ＰｔＣ ＫＯＨ（飽和） Ｏ２有／無、（２）Ｚｎ又はＳｎ ＋ＬａＮｉ５Ｈ６＋ＫＯＨ（飽和）、（３）Ｃｏ、Ｓｎ、Ｓｂ、又はＺｎ ＋Ｏ２＋ＣＢ＋ＫＯＨ（飽和）、（４）Ａｌ ＣＢ ＫＯＨ （飽和）、（５）Ｓｎ Ｎｉ－被覆グラファイトＫＯＨ（飽和） Ｏ２有／無、（６）Ｓｎ＋ＳＣ 又は ＣＢ＋ＫＯＨ（飽和）＋Ｏ２、（７）Ｚｎ Ｐｔ／Ｃ ＫＯＨ（飽和） Ｏ２、（８）Ｚｎ Ｒ－Ｎｉ ＫＯＨ（飽和） Ｏ２、（９）Ｓｎ ＬａＮｉ５Ｈ６ ＫＯＨ（飽和） Ｏ２、（１０）Ｓｂ ＬａＮｉ５Ｈ６ ＫＯＨ（飽和） Ｏ２、（１１）Ｃｏ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ、又はＳｂ＋ＫＯＨ（飽和水溶液）＋Ｋ２ＣＯ３＋ＣＢ－ＳＡ、及び（１２）ＬｉＮＨ２ ＬｉＢｒ及びＬｉＨ若しくはＬｉ及びＨ２又はそれらの源及びオプション的にＮｉ又はＲ－Ｎｉのような水素解離剤。追加的な反応混合物は、溶融水酸化物、水素の源、酸素の源、及び水素解離剤を含む。分子ハイドリノのようなハイドリノ種を形成するための妥当な典型的な反応混合物は、次のようなものである。（１）Ｎｉ（Ｈ２） ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ 空気又はＯ２、（２）Ｎｉ（Ｈ２） ＮａＯＨ－ＮａＢｒ 空気又はＯ２、及び（３）Ｎｉ（Ｈ２） ＫＯＨ－ＮａＢｒ 空気又はＯ２。
１つの実施例において、ハイドリノを形成するための化学的な、ＳＦ－ＣＩＨＴ、及びＣＩＨＴセル反応の少なくとも１つの生成物は、無機化合物と錯体を形成するＨ２（１／ｐ）のようなハイドリノ又はより低いエネルギーの水素種を含む化合物である。その化合物は、アルカリ又はアルカリ土類炭酸塩又は水酸化物のようなオキシアニオン化合物又は本開示の他のそのような化合物を含むかもしれない。１つの実施例において、生成物は、Ｍ２ＣＯ３・Ｈ２（１／４）及びＭＯＨ・Ｈ２（１／４）（Ｍ＝アルカリ又は本開示の他のカチオン）錯体の少なくとも１つを含む。生成物は、それぞれ、Ｍ（Ｍ２ＣＯ３・Ｈｚ（１／４））ｎ ＋）及びＭ（ＫＯＨ・Ｈ２（１／４））ｎ ＋を含む正のスペクトルにおける一連のイオンとして、ＴｏＦ－ＳＩＭＳによって特定されるかもしれないが、ここで、ｎは整数であり、及び整数及び整数ｐ＞１は４と置き換えられるかもしれない。１つの実施例において、ＳｉＯ２又は石英のようなケイ素及び酸素を含む化合物は、Ｈ２（１／４）に対するゲッターとして機能するかもしれない。Ｈ２（１／４）に対するゲッターは、遷移金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、内部遷移金属、希土類金属、金属の組合せ、ＭｏＣｕのようなＭｏ合金のような合金、及び本開示のそれらのような水素貯蔵材料を含むかもしれない。
本開示の方法により合成されたより低いエネルギーの水素化合物は、化学式ＭＨ、ＭＨ２、又はＭ２Ｈ２を持つかもしれないが、Ｍはアルカリ・カチオンで、Ｈは増大された結合エネルギーの水素化物イオン又は増大した結合エネルギーの水素原子である。その化合物は、式ＭＨｎを持つかもしれないが、ｎは１又は２、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｈは増大した結合エネルギーの水素化物イオン又は増大した結合エネルギーの水素原子である。その化合物は、式ＭＨＸを持つかもしれないが、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｘはハロゲン原子のような中性の原子、分子、又は、ハロゲン・アニオンのような１価に負に帯電したアニオン、及びＨは増大した結合エネルギーの水素化物イオン又は増大した結合エネルギーの水素原子である。その化合物は、式ＭＨＸを持つかもしれないが、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｘは１価に負に帯電したアニオン、及びＨは増大した結合エネルギーの水素化物イオン又は増大した結合エネルギーの水素原子である。その化合物は、式ＭＨＸを持つかもしれないが、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｘは２価に負に帯電したアニオン、及びＨは増大した結合エネルギーの水素原子である。その化合物は、式Ｍ２ＨＸを持つかもしれないが、Ｍはアルカリ・カチオン、Ｘは１価に負に帯電したアニオン、及びＨは増大した結合エネルギーの水素化物イオン又は増大した結合エネルギーの水素原子である。その化合物は、式ＭＨｎを持つかもしれないが、ｎは整数、Ｍはアルカリ・カチオン及び化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。その化合物は、式Ｍ２Ｈｎを持つかもしれないが、ｎは整数、Ｍはアルカリ・カチオン及び化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。その化合物は、式Ｍ２ＸＨｎを持つかもしれないが、ｎは整数、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｘは１価に負に帯電したアニオン、及び化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。その化合物は、式Ｍ２Ｘ２Ｈｎを持つかもしれないが、ｎは１又は２、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｘは１価に負に帯電したアニオン、及び化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。その化合物は、式Ｍ２Ｘ３Ｈを持つかもしれないが、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｘは１価に負に帯電したアニオン、及びＨは増大した結合エネルギーの水素化物イオン又は増大した結合エネルギーの水素原子である。その化合物は、式Ｍ２ＸＨｎを持つかもしれないが、ｎは１又は２、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｘは２価に負に帯電したアニオン、及び化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。その化合物は、式Μ２ＸＸ’Ｈを持つかもしれないが、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｘは１価に負に帯電したアニオン、Ｘ’は２価に負に帯電したアニオン、及びＨは増大した結合エネルギーの水素化物イオン又は増大した結合エネルギーの水素原子である。その化合物は、式ＭＭ’Ｈｎを持つかもしれないが、ｎは整数で１から３、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｍ’はアルカリ金属カチオン、及び化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。その化合物は、式ＭＭ’ＸＨｎを持つかもしれないが、ｎは１又は２、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｍ’はアルカリ金属カチオン、Ｘは１価に負に帯電したアニオン、及び化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。その化合物は、式ＭＭ’ＸＨを持つかもしれないが、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｍ’はアルカリ金属カチオン、Ｘは２価に負に帯電したアニオン、及びＨは増大した結合エネルギーの水素化物イオン又は増大した結合エネルギーの水素原子である。その化合物は、式ΜΜ’ΧΧ’Ｈを持つかもしれないが、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｍ’はアルカリ金属カチオン、Ｘ及びＸ’は１価に負に帯電したアニオン、及びＨは増大した結合エネルギーの水素化物イオン又は増大した結合エネルギーの水素原子である。その化合物は、式ＭＸＸ’Ｈｎを持つかもしれないが、ｎは整数で１から５、Ｍはアルカリ又はアルカリ土類カチオン、Ｘは１価又は２価に負に帯電したアニオン、Ｘ’は金属又は半金属、遷移元素、内部遷移元素、又は希土類元素、及び化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。その化合物は、式ＭＨｎを持つかもしれないが、ｎは整数、Ｍは遷移元素、内部遷移元素、又は希土類元素のようなカチオン、及び化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。その化合物は、式ＭＸＨｎを持つかもしれないが、ｎは整数、Ｍはアルカリ・カチオン、アルカリ土類カチオンのようなカチオン、Ｘは遷移元素、内部遷移元素、又は希土類元素カチオンのようなもう１つのカチオン、及び化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。その化合物は、式［ＫＨｍＫＣＯ３］ｎを持つかもしれないが、ｍ及びｎは各々整数、及び化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。その化合物は、式［ＫＨｍＫＮＯ３］ｎ ＋ ｎＸ－を持つかもしれないが、ｍ及びｎは各々整数、Ｘは１価に負に帯電したアニオン、及び化合物の水素含有量Ｈｍは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。その化合物は、式［ＫＨＫＮＯ３］ｎを持つかもしれないが、ｎは整数、及び化合物の水素含有量Ｈは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。その化合物は、式［ＫＨＫＯＨ］ｎを持つかもしれないが、ｎは整数、及び化合物の水素含有量Ｈは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。アニオン又はカチオンを含むその化合物は、式［ＭＨｍＭ’Ｘ］ｎを持つかもしれないが、ｍ及びｎは各々整数、Ｍ及びＭ’は各々アルカリ又はアルカリ土類カチオン、Ｘは１価又は２価に負に帯電したアニオン、及び化合物の水素含有量Ｈｍは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。アニオン又はカチオンを含むその化合物は、式［ＭＨｍＭ’Ｘ’］ｎ ＋を持つかもしれないが、ｍ及びｎは各々整数、Ｍ及びＭ’は各々アルカリ又はアルカリ土類カチオン、Ｘ及びＸ’は１価又は２価に負に帯電したアニオン、及び化合物の水素含有量Ｈｍは少なくとも１つの増大した結合エネルギーの水素種を含む。アニオンは、本開示のそれらの１つを含むかもしれない。妥当な典型的な１価に負に帯電したアニオンは、ハロゲン化物イオン、水酸化物イオン、炭酸水素イオン、又は硝酸イオンである。妥当な典型的な２価に負に帯電したアニオンは、炭酸イオン、酸化物、又は硫酸イオンである。
１つの実施例において、増大された結合エネルギーの水素化合物又は混合物は、金属又はイオン格子のような結晶格子のような格子内に埋め込まれたハイドリノ分子、ハイドリノ水素化物イオン、ハイドリノ原子のようなより低いエネルギーの水素種の少なくとも１つを含む。１つの実施例において、格子は、より低いエネルギーの水素種に対して非反応性である。マトリクスは、埋め込まれたハイドリノ水素化物イオンの場合におけるように非プロトン性であるかもしれない。その化合物又は混合物は、ハロゲン化物のようなアルカリ又はアルカリ土類塩のような塩格子内に埋め込まれたＨ（１／ｐ）、Ｈ２（１／ｐ）、及びＨ－（１／ｐ）の少なくとも１つ含むかもしれない。典型的なアルカリハロゲン化物は、ＫＣｌ及びＫＩである。塩は、埋め込まれたＨ－（１／ｐ）の場合において、如何なるＨ２Ｏもないかもしれない。他の妥当な塩格子は、本開示のそれらを含む。より低いエネルギーの水素種は、表１のそれらのような非プロトン性の触媒を持つ水素の触媒反応により形成されるかもしれない。
本開示の化合物は、好ましくは、０．１原子パーセントを超えてピュアである。より好ましくは、化合物が１原子パーセントを超えてピュアである。更により好ましくは、化合物は、１０原子パーセントを超えてピュアである。最も好ましくは、化合物は、５０原子パーセントを超えてピュアである。もう１つの実施例において、化合物は、９０原子パーセントを超えてピュアである。もう１つの実施例において、化合物は、９５原子パーセントを超えてピュアである。
ハイドリノを形成する化学反応器のもう１つの実施例において、ハイドリノを形成し及び熱パワーとしてパワーを解放するセルは、内燃機関、ロケットエンジン、又はガスタービンの燃焼室含む。反応混合物は、触媒及びハイドリノを発生するため酸素の源及び水素の源を含む。触媒の源は、水素を含む種及び酸素を含む１つの少なくとも１つであるかもしれない。種又は更なる反応生成物は、Ｏ及びＨ２のようなＨ、Ｈ、Ｈ＋、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ３ ＋、Ｏ３ －、Ｏ、Ｏ＋、Ｈ２Ｏ、Ｈ３Ｏ＋、ＯＨ、ＯＨ＋、ＯＨ－、ＨＯＯＨ、ＯＯＨ－、Ｏ－、Ｏ２－、Ｏ２ －、及びＯ２ ２－、の少なくとも１つを含む種の少なくとも１つであるかもしれない。触媒は、Ｈ２Ｏのような水素種又は酸素を含むかもしれない。もう１つの実施例において、触媒は、ｎＨ、ｎＯ（ｎ＝整数）、Ｏ２、ＯＨ、及びＨ２Ｏ触媒の少なくとも１つを含む。水素原子の源のような水素の源は、Ｈ２ガス又は炭化水素のような水素含有燃料を含むかもしれない。水素原子は、炭化水素燃焼の間に炭化水素の熱分解により生成されるかもしれない。反応混合物は、本開示のそれらのような水素解離剤を更に含むかもしれず、Ｈ原子はまた、水素の解離剤により形成されるかもしれない。酸素の源は、空気からのＯ２を更に含むかもしれない。反応物は、Ｈ及びＯの少なくとも１つの源として機能するかもしれないＨ２Ｏを更に含むかもしれない。１つの実施例において、水は、セル内のＨ２Ｏの熱分解により供給されるかもしれない酸素及び水素の少なくとも１つの更なる源として機能する。水は、シリンダー又はピストンヘッドのような、表面に触媒的に又は熱的に、水素原子へと解離され得る。表面は、水を水素及び酸素に解離するための材料を含むかもしれない。水解離材料は、遷移元素又は内部遷移元素、鉄、白金、パラジウム、ジルコニウム、バナジウム、ニッケル、チタン、Ｓｃ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｖｂ、Ｌｕ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ、活性炭（炭素）、又はＣｓがインターカレーションされた炭素（グラファイト）の元素、化合物、合金、又は混合物を含むかもしれない。Ｈ及びＯは、ハイドリノを形成するため触媒及びＨを形成するように反応するかもしれない。水素及び酸素の源は、対応するポート又は吸気弁又はマニホールドのような吸気口を通して、引き込まれるかもしれない。生成物は、排気ポート又は排出口を通して排気されるかもしれない。流れは、それぞれのポートを通して、吸入及び排出する速度をコントロールすることによりコントロールされるかもしれない。
１つの実施例において、ハイドリノは、本開示の固体燃料のような水素の源及び触媒の源を加熱することにより形成される。加熱は、熱的加熱及び振動加熱の少なくとも１つであるかもしれない。実験的に、ラマン分光法は、ハイドリノが、Ｌｉのようなアルカリ金属を含む混合物のようなハロゲン化物及び水酸化物の混合物のような固体燃料をボールミルすることにより形成されることを確認する。例えば、逆ラマン効果ピークは、２３０８ｃｍ－１で、ボールミルされたＬｉＯＨ＋ＬｉＩ及びＬｉＯＨ＋ＬｉＦから観測される。このようにして、典型的な混合物は、ＬｉＯＨ＋ＬｉＩ又はＬｉＦである。１つの実施例において、熱的及び振動の加熱の少なくとも１つは、高速反応によって達成される。この場合において、追加的なエネルギー反応は、ハイドリノを形成することにより供給される。
ＶＩＩ．固体燃料触媒誘導ハイドリノ遷移（ＳＦ－ＣＩＨＴ）セル及びパワー・コンバーター
１つの実施例において、直接の電気的エネルギー及び熱エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムは、少なくとも１つの槽と、（ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒源の少なくとも１つ、（ｂ）原子水素又は原子水素源の少なくとも１つ、及び（ｃ）導体及び導電性マトリクスの少なくとも１つ、を含む反応物と、ハイドリノ反応物を閉じ込める少なくとも１セットの電極と、高電流の電気エネルギーのショート・バーストをデリバリするための電気的パワー源と、再充填システムと、反応生成物から初期反応物を再生する少なくとも１つのシステムと、及び、直接的なプラズマから電気へのコンバータの少なくとも１つ及び熱から電気パワーへのコンバータの少なくとも１つと、を含むパワーシステム。１つの更なる実施例において、その槽は、大気圧、大気圧より高い、及び大気圧より低い、の少なくとも１つの圧力が可能となる。もう１つの実施例において、少なくとも１つの直接のプラズマ－電気コンバーターが、プラズマダイナミック・パワー・コンバーター（ｐｌａｓｍａｄｙｎａｍｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅ）、（ベクトルＥ）×（ベクトルＢ）ダイレクト・コンバーター（Ｅ ｘ Ｂ ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、電磁流体力学的パワー・コンバーター（ｍａｇｎｅｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、磁気ミラー電磁流体力学的パワー・コンバーター（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｉｒｒｏｒ ｍａｇｎｅｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、チャージ・ドリフト・コンバーター（ｃｈａｒｇｅ ｄｒｉｆｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、ポスト又はベネチアン・ブラインド・パワー・コンバーター（Ｐｏｓｔ ｏｒ Ｖｅｎｅｔｉａｎ Ｂｌｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、ジャイロトロン（ｇｙｒｏｔｒｏｎ）、フォトン・バンチング・マイクロウェーブ・パワー・コンバーター（ｐｈｏｔｏｎ ｂｕｎｃｈｉｎｇ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、及びフォトエレクトリック・コンバーター（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）のグループからの少なくとも１つを含むことができる。１つの更なる実施例において、少なくとも１つの熱－電気コンバータが、熱機関、蒸気機関、蒸気タービン、発電機、ガスタービン及び発電機、ランキン・サイクル・エンジン、ブレイトン・サイクル・エンジン、スターリング・エンジン、熱電子パワー・コンバーター、及び熱電パワー・コンバーター、のグループからの少なくとも１つを含むことができる。
１つの実施例において、Ｈ２Ｏは、熱の、プラズマの、及び電磁気（光）のパワーの少なくとも１つの形成においてエネルギーの高い解放と共にハイドリノを形成するように点火される。（本開示における「点火」は、バースト、パルス又は他の高いパワー放出の形態として、明示されるかもしれないＨからハイドリノへの非常に高い反応速度を意味する。）Ｈ２Ｏは、約２０００Ａから１００，０００Ａの範囲内の１つのような高電流の適応により点火されるかもしれない燃料を含むかもしれない。これは、アークのような第１フォームの高く導電性のあるプラズマへの５，０００から１００，０００Ｖのような高い電圧の適用によって達成されるかもしれない。その代わりとして、高電流は、Ｈ２Ｏを含む化合物又は混合物を通して通されるかもしれないが、ここで、固体燃料のような結果としてなる燃料の導電率は高い。（本開示において、固体燃料又はエネルギー物質が、ハイドリノを形成するため更に反応するＨ及びＨＯＨのような触媒を形成する反応混合物を意味するために使用される。しかしながら、反応混合物は、固体以外の物理状態を含んでいるかもしれない。実施例において、反応混合物は、ガス状、液体、固体、スラリ、ゾルゲル、溶液、混合物、ガス状の懸濁、空気圧の流れ、及び当業者に知られる他の状態の少なくとも１つであるかもしれない。）１つの実施例において、非常に低い抵抗を持つ固体燃料は、Ｈ２Ｏを含む反応混合物を含む。低い抵抗は、反応混合物の導体構成要素のせいであるかもしれない。実施例において、固定燃料の抵抗は、約１０－９Ωから１００Ω、１０－８Ωから１０Ω、１０－３Ωから１Ω、１０－４Ωから１０－１Ω、及び１０－４Ωから１０－２Ωの範囲の少なくとも１つである。もう１つの実施例において、高い抵抗を持つ燃料は、添加される化合物又は材料の微量又は少ないモルパーセントを含むＨ２Ｏを含む。後者の場合、高電流は、アーク又はアーク・プラズマのような高く導電性の状態を形成する絶縁破壊（ブレークダウン（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ））を引き起こすことにより点火を達成するように燃料を通して流されるかもしれない。
１つの実施例において、反応物は、触媒源、触媒、原子水素源、及び原子水素の少なくとも１つを形成するような導電性マトリクス及びＨ２Ｏの源を含むことができる。１つの更なる実施例において、Ｈ２Ｏの源を含む反応物は、バルクＨ２Ｏ、バルクＨ２Ｏ以外の状態、Ｈ２Ｏを形成する及び結合Ｈ２Ｏを解放する反応の少なくとも１つを被る化合物（単数又は複数）、の少なくとも１つを含むことができる。加えて、結合Ｈ２Ｏは、Ｈ２Ｏと相互作用する化合物を含み、そのＨ２Ｏが吸収されたＨ２Ｏ、結合されたＨ２Ｏ、物理吸着されたＨ２Ｏ、及び水和の水の少なくとも１つの状態にある。実施例において、反応物は、バルクＨ２Ｏ、吸収されたＨ２Ｏ、結合されたＨ２Ｏ、物理吸着されたＨ２Ｏ、及び水和の水の解放の少なくとも１つを被る１又はそれ以上の化合物又は材料及び導体を含むことができ、及び、反応生成物としてＨ２Ｏを持つことができる。他の実施例において、発生期のＨ２Ｏ触媒及び原子水素の源の少なくとも１つが、（ａ）少なくとも１つのＨ２Ｏの源、（ｂ）少なくとも１つの酸素の源、及び（ｃ）少なくとも１つの水素の源、の少なくとも１つを含むことができる。
追加的な実施例において、触媒源、触媒、原子水素源、及び原子水素の少なくとも１つを形成する反応物は、Ｈ２Ｏ及びＨ２Ｏの源の少なくとも１つと；Ｏ２、Ｈ２Ｏ、ＨＯＯＨ、ＨＯＯＨ－、過酸化物イオン、超酸化物イオン、水素化物、Ｈ２、ハロゲン化物、酸化物、オキシ水酸化物、水酸化物、酸素を含む化合物、（ハロゲン化物、酸化物、オキシ水酸化物、水酸化物、酸素を含む化合物、の少なくとも１つのグループから選択される）水和化合物と、及び、導電性マトリクスと、を含む。ある実施例において、オキシ水酸化物が、ＴｉＯＯＨ、ＧｄＯＯＨ、ＣｏＯＯＨ、ＩｎＯＯＨ、ＦｅＯＯＨ、ＧａＯＯＨ、ＮｉＯＯＨ、ＡｌＯＯＨ、ＣｒＯＯＨ、ＭｏＯＯＨ、ＣｕＯＯＨ、ＭｎＯＯＨ、ＺｎＯＯＨ、及びＳｍＯＯＨ、のグループからの少なくとも１つを含むことができ、酸化物が、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｏＯ、Ｃｏ２Ｏ３、ＣＯ３Ｏ４、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、及びＮｉ２Ｏ３、のグループからの少なくとも１つを含むことができ、水酸化物が、Ｃｕ（ＯＨ）２、Ｃｏ（ＯＨ）２、Ｃｏ（ＯＨ）３、Ｆｅ（ＯＨ）２、Ｆｅ（ＯＨ）３、及びＮｉ（ＯＨ）２、のグループからの少なくとも１つを含むことができ、酸素を含む化合物が、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、クロム酸、ピロリン酸塩、過硫酸塩、過塩素酸塩、過臭素酸塩、および過ヨウ素酸塩、ＭＸＯ３、ＭＸＯ４（Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのようなアルカリ金属のような金属、Ｘ＝Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ）、コバルトマグネシウム酸化物、ニッケルマグネシウム酸化物、銅マグネシウム酸化物、Ｌｉ２Ｏ、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＣｕＯ、ＣｒＯ４、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＭｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＴａＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＶＯ、ＶＯ２、Ｖ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＮｂＯ、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＳｅＯ２、ＳｅＯ３、ＴｅＯ２、ＴｅＯ３、ＷＯ２、ＷＯ３、Ｃｒ３Ｏ４、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３、ＣｏＯ、Ｃｏ２Ｏ３、ＣＯ３Ｏ４、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｎｉ２Ｏ３、希土類酸化物、ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、オキシ水酸化物、ＴｉＯＯＨ、ＧｄＯＯＨ、ＣｏＯＯＨ、ＩｎＯＯＨ、ＦｅＯＯＨ、ＧａＯＯＨ、ＮｉＯＯＨ、ＡｌＯＯＨ、ＣｒＯＯＨ、ＭｏＯＯＨ、ＣｕＯＯＨ、ＭｎＯＯＨ、ＺｎＯＯＨ、及びＳｍＯＯＨ、のグループからの少なくとも１つを含むことができ、そして、導電性マトリクスが、金属粉末、炭素、炭化物、臭化物、窒化物、ＴｉＣＮのようなカルボニトリル、又はニトリル、のグループからの少なくとも１つを含むことができる。
実施例において、反応物は、金属、その金属酸化物、及びＨ２Ｏの混合物を含むことができるが、金属のＨ２Ｏとの反応が熱力学的に有利でない。他の実施例において、反応物は、金属、金属ハロゲン化物、及びＨ２Ｏの混合物を含むことができるが、その金属のＨ２Ｏとの反応が熱力学的に有利でない。追加的な実施例において、反応物は、遷移金属、アルカリ土類金属ハロゲン化物、及びＨ２Ｏの混合物を含むことができるが、その金属のＨ２Ｏとの反応が熱力学的に有利でない。そして、更なる実施例において、反応物は、導体、含水材料、及びＨ２Ｏの混合物を含むことができる。実施例において、導体は、金属粉末又は炭素粉末を含むことができるが、その金属又は炭素のＨ２Ｏとの反応が熱力学的に有利でない。実施例において、含水材料は、臭化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、炭酸カリウム、リン酸カリウム、ＫＭｇＣｌ３・６（Ｈ２Ｏ）のようなカーナライト、クエン酸鉄（ＩＩＩ）アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、濃硫酸、濃リン酸、セルロース繊維、糖、カラメル、ハチ蜜、グリセリン、エタノール、メタノール、ディーゼル燃料、メタンフェタミン、肥料化学製品、塩、乾燥剤、シリカ、活性炭、硫酸カルシウム、塩化カルシウム、モレキュラシーブ、ゼオライト、潮解性の材料、塩化亜鉛、塩化カルシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、及び、潮解性の塩、のグループからの少なくとも１つを含むことができる。ある実施例において、そのパワー・システムは、導体、含水材料、及びＨ２Ｏ、の混合物を含むことができ、（金属／導体）、（含水材料）、（Ｈ２Ｏ）の相対的モル量の範囲が、約（０．０００００１から１０００００）、（０．０００００１から１０００００）、（０．０００００１から１０００００）；（０．００００１から１００００）、（０．００００１から１００００）、（０．００００１から１００００）；（０．０００１から１０００）、（０．０００１から１０００）、（０．０００１から１０００）；（０．０１から１００）、（０．０１から１００）、（０，０１から１００）；（０．１から１０）、（０．１から１０）、（０．１から１０）；及び（０．５から１）、（０．５から１）、（０．５から１）、の少なくとも１つである。ある実施例において、Ｈ２Ｏとの熱力学的に有利でない反応を持つ金属が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎ、のグループの少なくとも１つであることができる。追加的な実施例において、反応物は、Ｈ２Ｏの追加により再生され得る。
更なる実施例において、反応物は、金属、その金属酸化物、及びＨ２Ｏの混合物を含むことができるが、その金属酸化物は、１０００℃未満の温度でＨ２還元が可能なものである。他の実施例において、反応物は、Ｈ２及びマイルドな熱で容易に還元されない酸化物、１０００℃未満の温度でＨ２で金属に還元されることができる酸化物を持つ金属、及びＨ２Ｏ、の混合物を含むことができる。実施例において、１０００℃未満の温度でＨ２で金属に還元されることができる酸化物を持つ金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎのグループの少なくとも１つであり得る。実施例において、Ｈ２で及びマイルドな熱で容易に還元されない金属酸化物は、アルミナ、アルカリ土類酸化物、及び希土類酸化物の少なくとも１つを含む。
実施例において、固体燃料は、炭素又は活性炭及びＨ２Ｏを含むことができるが、その混合物は、Ｈ２Ｏの追加を含む再水和によって再生される。更なる実施例において、反応物は、スラリー、溶液、エマルション、複合物、及び化合物の少なくとも１つを含むことができる。実施例において、高電流の電気的エネルギーのショート・バーストをデリバリするため電気的パワーの源の電流は、ハイドリノ反応物が非常に高い速度でハイドリノを形成する反応を受けることを引き起こすのに十分である。実施例において、高電流電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする（ｄｅｌｉｖｅｒ）電気的パワーの源は、以下のものの少なくとも１つを含む。１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡの少なくとも１つの範囲の中にある電流、１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０００Ａ／ｃｍ２から１００，０００Ａ／ｃｍ２、及び２０００Ａ／ｃｍ２から５０，０００Ａ／ｃｍ２の少なくとも１つの範囲内あるＤＣ又はピークＡＣ電流密度、の高いＡＣ、ＤＣ、又は、ＡＣ－ＤＣ混合を引き起こすように選択される電圧、その電圧が、固体燃料又はエネルギー物質の導電率により決定されるが、その電圧は、所望の電流に固体燃料又はエネルギー物質サンプルの抵抗をかけることにより与えられ、ＤＣ又はピークＡＣ電圧が、約０．１Ｖから５００ｋＶ、０．１Ｖから１００ｋＶ、及び１Ｖから５０ｋＶ、から選択される少なくとも１つの範囲内であるかもしれず、そして、ＡＣ周波数が、約０．１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び１００Ｈｚから１０ｋＨｚ、の範囲内にあるかもしない。実施例において、固体燃料又はエネルギー物質サンプルの抵抗は、約０，００１ｍΩから１００ＭΩ、０．１Ωから１ＭΩ、及び１０Ωから１ｋΩから選択される少なくとも１つの範囲内にあり、そして、ハイドリノを形成する活性な電極面積あたりの妥当な負荷の伝導度は、約１０－１０Ω－１ｃｍ－２から１０６Ω－１ｃｍ－２、１０－５Ω－１ｃｍ－２から１０６Ω－１ｃｍ－２、１０－４Ω－１ｃｍ－２から１０５Ω－１ｃｍ－２、１０－３Ω－１ｃｍ－２から１０４Ω－１ｃｍ－２、１０－２Ω－１ｃｍ－２から１０３Ω－１ｃｍ－２、１０－１Ω－１ｃｍ－２から１０２Ω－１ｃｍ－２、及び１Ω－１ｃｍ－２から１０Ω－１ｃｍ－２から選択される少なくとも１つの範囲内にある。
１つの実施例において、固体燃料は導電性がある。実施例において、固体燃料の部分、ペレット、又はアリコートの抵抗は、約１０－９Ωから１００Ω、１０－８Ωから１０Ω、１０－３Ωから１Ω、１０－３Ωから１０－１Ω、及び１０－３Ωから１０－２Ωの範囲にある少なくとも１つである。１つの実施例において、ハイドリノ反応速度は、高電流の適用又は発展に依存する。エネルギーハイドリノ触媒反応のようなハイドリノ触媒反応は、導電性の燃料を通る低電圧、高電流の流れによって開始されるかもしれない。エネルギー解放は、非常に高いかもしれず、そして、衝撃波を形成するかもしれない。１つの実施例において、電圧は、１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡの少なくとも１つの範囲内の高電流のような点火を引き起こす高いＡＣ，ＤＣ，又はＡＣ－ＤＣ混合を引き起こすように選択される。電流密度は、プレスされたペレットのようなペレットを含むかもしれない燃料の１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０００Ａ／ｃｍ２から１００，０００Ａ／ｃｍ２、及び２０００Ａ／ｃｍ２から５０，０００Ａ／ｃｍ２の少なくとも１つの範囲内に有るかもしれない。ＤＣ又はピークＡＣ電圧は、約０．１Ｖから１００ｋＶ Ｖ、０．１Ｖから１ｋＶ、０．１Ｖから１００Ｖ、及び０．１Ｖから１５Ｖ、から選択される少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。ＡＣ周波数は、約０．１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び１００Ｈｚから１０ｋＨｚ、の範囲内にあるかもしれない。パルス時間は、約１０－６ｓから１０ｓ、１０－５ｓから１ｓ、１０－４ｓから０．１ｓ、及び１０－３ｓから０．０１ｓ、から選択される少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。もう１つの実施例において、高い磁場又は磁束、φ、又は、磁場変化の高い速度の少なくとも１つは、ハイドリノ反応を点火する、磁束は、約１０Ｇから１０Ｔ、１００Ｇから５Ｔ、又は１ｋＧから１Ｔ、の範囲内にあるかもしれない。ｄφ／ｄｔは、１０Ｇから１０Ｔ、１００Ｇから５Ｔ、又は１ｋＧから１Ｔ、の磁場に対応し、１Ｈｚから１００ｋＨｚ、１０Ｈｚから１０ｋＨｚ、１０Ｈｚから１０００Ｈｚ、又は１０Ｈｚから１００Ｈｚ、の範囲内の周波数で交互になる。
１つの実施例において、固体燃料又はエネルギー物質は、Ｈ２Ｏ源又はＨ２Ｏを含むかもしれない。このＨ２Ｏのｍｏｌｅ％含有量は、約０．０００００１％から１００％、０．００００１％から１００％、０．０００１％から１００％、０．００１％から１００％、０．０１％から１００％、０．１％から１００％、１％から１００％、１０％から１００％、０．１％から５０％、１％から２５％、及び１％から１０％の少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。１つの実施例において、ハイドリノ反応速度は、高電流の適用又は展開に依存する。１つの実施例において、電圧は、１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡの少なくとも１つの範囲内である、高ＡＣ，ＤＣ，又はＡＣ－ＤＣ混合電流を引き起こすように選択される。ＤＣ又はピークＡＣ電流密度は、１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０００Ａ／ｃｍ２から１００，０００Ａ／ｃｍ２、及び２０００Ａ／ｃｍ２から５０，０００Ａｃｍ２の少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。１つの実施例において、その電圧は、固体燃料又はエネルギー物質の伝導度によって決定される。固体燃料又はエネルギー物質サンプルの抵抗は、約０．００１ｍΩから１００ＭΩ、０．１Ωから１ＭΩ、及び１０Ωから１ｋΩから選択される少なくとも１つの範囲内にある。ハイドリノを形成するように活性な電極面積当たりの妥当な負荷の導電率が、約１０－１０Ω－１ｃｍ－２から１０６Ω－１ｃｍ－２、１０－５Ω－１ｃｍ－２から１０６Ω－１ｃｍ－２、１０－４Ω－１ｃｍ－２から１０５Ω－１ｃｍ－２、１０－３Ω－１ｃｍ－２から１０４Ω－１ｃｍ－２、１０－２Ω－１ｃｍ－２から１０３Ω－１ｃｍ－２、１０－１Ω－１ｃｍ－２から１０２Ω－１ｃｍ－２、及び１Ω－１ｃｍ－２から１０Ω－１ｃｍ－２から選択される少なくとも１つの範囲内である。１つの実施例において、電圧は、所望の電流に、固定燃料又はエネルギー物質サンプルの抵抗をかけることにより与えられる。抵抗が１ｍΩのオーダーである典型的な場合において、電圧は＜１０Ｖのように低い。抵抗が本質的に無限大である、本質的に純粋なＨ２Ｏの１つの典型的な場合において、点火のために高電流を達成するため適用される電圧は、約５ｋＶ又はそれ以上のようなＨ２Ｏのブレークダウン電圧より上のように、高い。実施例において、ＤＣ又はピークＡＣ電圧は、約０．１Ｖから５００ｋＶ、０．１Ｖから１００ｋＶ、及び１Ｖから５０ｋＶから選択される少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。ＡＣ周波数は、約０．１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び１００Ｈｚから１０ｋＨｚの範囲内にあるかもしれない。１つの実施例において、ＤＣ電圧は、イオン化されたＨ２Ｏを含むプラズマを作るように放電されるが、電流は、減衰不足であり、それが減衰しつつ振動する。
１つの実施例において、高電流パルスは、所望の電圧及び電流を達成するため直列及び並列の少なくとも１つの様式で接続されるかもしれないスーパーキャパシタのようなキャパシタの放電で達成されるが、電流は、ＤＣ又は当業者に知られる定電圧トランスのようなトランスのような回路要素で調整される。キャパシタは、グリッド・パワー（ｇｒｉｄ ｐｏｗｅｒ）、発電機、燃料電池（セル）、又は電池（バッテリ）のような電気的な源によってチャージされる。１つの実施例において、バッテリは電流を供給する。１つの実施例において、妥当な周波数、電圧、及び電流波形は、キャパシタ又はバッテリの出力を調節するパワーによって達成されるかもしれない。
固体燃料又はエネルギー物質は、金属、炭素、又は炭化物のような支持体又は導体又は導電性マトリクス、及び、Ｈ２Ｏ又は本開示のそれらのような反応してＨ２Ｏを形成する化合物又は結合されたＨ２Ｏを解放する化合物のようなＨ２Ｏ源を含むかもしれない。固体燃料は、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏと相互作用する材料又は化合物、及び導体を含むかもしれない。Ｈ２Ｏは、水和の水又は物理吸着Ｈ２Ｏのような結合された又は吸収されたＨ２ＯのようなバルクＨ２Ｏ以外の状態で存在するかもしれない。その代わりとして、Ｈ２Ｏは、妥当な電圧の適用によって高く導電性があるようにされた又は高く導電性の混合物の状態のバルクＨ２Ｏとして存在するかもしれない。固体燃料は、Ｈ２Ｏ及び、Ｈ形成を容易にしＨＯＨ触媒の可能性を容易にするように金属酸化物のような酸化物のような化合物又は材料及び高導電率を提供する炭素又は金属粉末のような化合物又は材料を含むかもしれない。典型的な固体燃料は、Ｒ－Ｎｉを単独で及び、遷移金属及びＡｌのそれらのような添加剤と共に、含むかもしれず、Ｒ－Ｎｉは、水和されたＡｌ２Ｏ３、及びＡｌ（ＯＨ）３の分解によってＨ及びＨＯＨを解放する。妥当な典型的な固体燃料は、ＴｉＯＯＨ、ＧｄＯＯＨ、ＣｏＯＯＨ、ＩｎＯＯＨ、ＦｅＯＯＨ、ＧａＯＯＨ、ＮｉＯＯＨ、ＡｌＯＯＨ、ＣｒＯＯＨ、ＭｏＯＯＨ、ＣｕＯＯＨ、ＭｎＯＯＨ、ＺｎＯＯＨ、及びＳｍＯＯＨ、のようなオキシ水酸化物、及び、金属粉末及び炭素粉末の少なくとも１つのような導電性マトリクス、及びオプション的にＨ２Ｏを含む。固体燃料は、Ｃｕ（ＯＨ）２、Ｃｏ（ＯＨ）２、Ｆｅ（ＯＨ）２、及びＮｉ（ＯＨ）２、の少なくとも１つのような遷移金属水酸化物、Ａｌ（ＯＨ）３、のようなアルミニウム水酸化物のような水酸化物と、炭素粉末及び金属粉末の少なくとも１つのような導体と、及びオプションとしてＨ２Ｏを含むかもしれない。固体燃料は、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＮｉＯ、Ｎｉ２Ｏ３、ＦｅＯ、及びＦｅ２Ｏ３、の少なくとも１つのような遷移金属酸化物の少なくとも１つのような少なくとも１つの酸化物と、炭素粉末及び金属粉末の少なくとも１つのような導体と、及びＨ２Ｏとを含むかもしれない。固体燃料は、ＭｇＣｌ２のようなアルカリ土類金属ハロゲン化物のような金属ハロゲン化物のようなハロゲン化物の少なくとも１つと、炭素粉末及び金属粉末の少なくとも１つのような導体と、及びＨ２Ｏとを含むかもしれない。固体燃料は、水酸化物、オキシ水酸化物、酸化物、及び金属ハロゲン化物のようなハロゲン化物からの少なくとも２つを含むもののような固体燃料の混合物と、少なくとも１つの導体又は導電性マトリクスと、及びＨ２Ｏとを含むかもしれない。導体は、固体燃料、Ｒ－Ｎｉ、遷移金属粉末のような金属粉末、Ｎｉ又はＣｏセルメット、炭素、又は炭化物或いは他の導体、又は導電性の支持体又は導電性のマトリクスで当業者に知られるものを含む反応混合物の他の構成要素の１又はそれ以上でコーティングされた金属スクリーンの少なくとも１つを含むかもしれない。１つの実施例において、Ｈ２Ｏベースの固体燃料の少なくとも１つの導体は、Ｃｕ、Ａｌ、及びＡｇのような遷移金属の少なくとも１つのような金属粉末のような金属を含む。
１つの実施例において、固体燃料は、活性炭のような炭素及びＨ２Ｏを含む。真空中又は不活性雰囲気下でプラズマを形成する点火が起こるような場合において、プラズマ－から－電気発生が続き、プラズマから凝縮される炭素は、再生サイクルにおいて固体を再形成するように再水和されるかもしれない。固体燃料は、酸性の、塩基性の、又は中性のＨ２Ｏ及び活性炭、木炭、黒炭、及び金属粉末の混合物の少なくとも１つを含むかもしれない。１つの実施例において、炭素－金属混合物の金属は少なくとも部分的にＨ２Ｏと非反応性である。Ｈ２Ｏとの反応に対して少なくとも部分的に安定である妥当な金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎ、のグループの少なくとも１つである。混合物は、Ｈ２Ｏの追加を含む再水和によって再生されるかもしれない。
１つの実施例において、基本的な要求される反応物は、Ｈ源と、Ｏ源と、及び、点火の間に高電流が材料を透過することを許す良い導電体マトリクスとである。固体燃料又はエネルギー物質は、シールされたアルミニウム槽のようなシールされる金属槽のようなシールされる槽内に収納されるかもしれない。固体燃料又はエネルギー物質は、低電圧、高電流電気的エネルギーのショート・バーストを受け、及びテイラー―ウィンフィールド・モデルＮＤ－２４－７５スポット溶接機の２つの銅電極の間に閉じ込めによって達成されるようなスポット溶接機によって作られるもののような低電圧、高電流パルスによって反応させられるかもしれない。６０Ｈｚの電圧は、約５から２０Ｖ ＲＭＳであるかもしれず、電流は、約１０，０００から４０，０００Ａ／ｃｍ２であるかもしれない。
典型的なエネルギー物質及び条件は、ＴｉＯＯＨ、ＧｄＯＯＨ、ＣｏＯＯＨ、ＩｎＯＯＨ、ＦｅＯＯＨ、ＧａＯＯＨ、ＮｉＯＯＨ、ＡｌＯＯＨ、ＣｒＯＯＨ、ＭｏＯＯＨ、ＣｕＯＯＨ、ＭｎＯＯＨ、ＺｎＯＯＨ、ＳｍＯＯＨ、Νｉ２Ο３Ｈ２Ο、Ｌａ２Ｏ３Ｈ２Ｏ、及びＮａ２ＳＯ４Ｈ２Ｏ、の少なくとも１つがＮｉメッシュスクリーンに、スラリ及び乾燥状態でコーティングされたもの、及び、約６０Ｈｚ、８Ｖ ＲＭＳ、及び４０，０００Ａ／ｃｍ２迄の電流の電気パルスを受けるものである。
１つの実施例において、固体燃料又はエネルギー物質は、Ｈ２Ｏ及び分散剤及び発生期のＨ２Ｏ及びＨを形成する解離剤を含む。妥当な典型的な分散剤及び解離剤は、ＦｅＢｒ２のような臭化物のような遷移金属ハロゲン化物のような金属ハロゲン化物のようなハロゲン化物化合物、ＣｕＢｒ２，のような水素化物を形成する化合物、及び複数の酸化状態を可能とする金属を持つハロゲン化物及び酸化物のような化合物である。他のものは、ＣｏＯ、ＣＯ２Ｏ３、ＣＯ３Ｏ４、ＣｏＯＯＨ、Ｃｏ（ＯＨ）２、Ｃｏ（ＯＨ）３、ＮｉＯ、Ｎｉ２Ｏ３、ＮｉＯＯＨ、Ｎｉ（ＯＨ）２、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＦｅＯＯＨ、Ｆｅ（ＯＨ）３、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯＯＨ、及びＣｕ（ＯＨ）２、のような遷移元素のそれらのような水酸化物又はオキシ水酸化物又は酸化物を含む。他の実施例において、遷移金属は、アルカリ、アルカリ土類、内部遷移金属、及び希土類金属、及び第１３族及び第１４族金属のような他の者によって置換される。妥当な例は、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２、及びＬａＸ３（Ｘ＝ハロゲン）である。もう１つの実施例において、固体燃料又はエネルギー物質は、酸化物、オキシ水酸化物、水酸化物、又はハロゲン化物のような無機化合物の水和物としてＨ２Ｏを含む。他の妥当な水和物は、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、クロム酸、ピロリン酸塩、過硫酸塩、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、次亜臭素酸塩、ブロマイト（ｂｒｏｍｉｔｅ）、臭素酸塩、過塩素酸塩、次亜ヨウ素酸塩、アイオダイト（ｉｏｄｉｔｅ）、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、硫酸水素塩、水素又は二水素リン酸塩、オキシアニオンを備える他の金属化合物、及び金属ハロゲン化物のグループの少なくとも１つのような本開示の金属化合物である。金属酸化物又はハロゲン化化合物のような解離剤及び分散剤のモル比は、点火事象を生じさせる所望の如何なるものでもある。モルＨ２Ｏに対する少なくとも１化合物の妥当なモル数は、約０．０００００１から１０００００、０．００００１から１００００、０．０００１から１０００、０．０１から１００、０．１から１０、及び０．５から１の少なくとも１つの範囲内にあるが、その比は、（化合物モル数／Ｈ２Ｏモル数）で定義付けされる。固体燃料又はエネルギー物質は、遷移金属粉末のような金属粉末、Ｎｉ又はＣｏセルメット、炭素粉末、又は炭化物又は他の導体のような導体又は導電性のマトリクス、又は導電性の支持体又は導電性のマトリクスで当業者に知られるものを更に含むかもしれない。導体のモル数に対するＨ２Ｏ及び少なくとも１つの化合物を含む水和された化合物のモルの妥当な比率は、約０，０００００１から１０００００、０．００００１から１００００、０．０００１から１０００、０．０１から１００、０．１から１０、及び０．５から１の少なくとも１範囲内にあるが、比率は、（水和化合物のモル数／導体のモル数）として定義される。
１つの実施例において、反応物は、Ｈ２Ｏの追加により生成物から再生される。１つの実施例において、固体燃料又はエネルギー物質は、Ｈ２Ｏ及び点火という結果となるように水和した材料を通して流れるような本開示の高電流定電圧に妥当な導電性マトリクスを含む。導電性マトリクス材料は、金属表面、金属粉末、炭素、炭素粉末、炭化物、ホウ化物、窒化物、ＴｉＣＮのような炭窒化物、ニトリル、本開示のもう１つのもの又は当業者に知られるものの少なくとも１を含むかもしれない。固体燃料又はエネルギー物質を形成する又はそれを生成物から再生するＨ２Ｏの添加は、連続又は断続であるかもしれない。
固体燃料又はエネルギー物質は、導電性マトリクスと、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、又はＣｏ、から選択されるもののようなその酸化物の少なくとも１つ及び遷移金属のような対応する金属酸化物及び金属の混合物のような酸化物と、及びＨ２Ｏとの混合物を含むかもしれない。Ｈ２Ｏは、水和された酸化物内にあるかもしれない。他の実施例において、金属／金属酸化物反応物は、水との反応性が低く対応する酸化物が容易にその金属に還元できる金属、又は、ハイドリノ反応の間に酸化性でない金属を含む。低いＨ２Ｏ反応性を持つ妥当な典型的な金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、から選択される１つである。金属は反応の間に酸化物に変換されるかもしれない。金属反応物に対応する酸化物生成物は、当業者に知られる方法及びシステムにより水素還元により最初の金属に再生されるかもしれない。水素還元は昇温された温度であるかもしれない。水素はＨ２Ｏの電気分解で供給されるかもしれない。もう１つの実施例において、金属は、溶融塩における電気分解のような電気分解又はより酸素活性な金属のような還元材で還元、炭素還元により酸化物から再生される。酸化物からの金属の形成は、当業者に知られる方法及びシステムによって達成されるかもしれない。Ｈ２Ｏに対する金属酸化物に対する金属のモル量は、本開示において与えられるように電気の低電圧高電流パルスを受けるとき、点火という結果となる如何なる所望のものでもある。（金属）、（金属酸化物）、（Ｈ２Ｏ）の妥当な相対モル比の範囲は、約（０．０００００１から１０００００）、（０．０００００１から１０００００）、（０．０００００１から１０００００）；（０．００００１から１００００）、（０．００００１から１００００）、（０．００００１から１００００）；（０．０００１から１０００）、（０．０００１から１０００）、（０．０００１から１０００）；（０．００１から１００）、（０．００１から１００）、（０．００１から１００）；（０．０１から１００）、（０．０１から１００）、（０，０１から１００）；（０．１から１０）、（０．１から１０）、（０．１から１０）；及び（０．５から１）、（０．５から１）、（０．５から１）である。固体燃料又はエネルギー物質は、スラリ、溶液、エマルション、コンポジット、及び化合物の少なくとも１つを含むかもしれない。
固体燃料又はエネルギー物質は、導電性マトリクス、第１金属及び第１金属に対応する金属ハロゲン化物又は第２金属ハロゲン化物、及びＨ２Ｏの混合物を含むかもしれない。Ｈ２Ｏは水和したハロゲン化物の形態であるかもしれない。第２の金属ハロゲン化物は、第１の金属ハロゲン化物よりも安定であるかもしれない。１つの実施例において、第１金属は、その金属に還元され得る酸化物に対応するＨ２Ｏとの反応性が低いか、又は、ハイドリノ反応の間にその金属が酸化性でない。Ｈ２Ｏ反応性が低い妥当な典型的な金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒから選択される１つである。Ｈ２Ｏに対する金属ハロゲン化物に対する金属のモル量は、本開示において与えられる電気の高電流定電圧パルスを受けるときに点火という結果になる如何なる所望のものでもよい。（金属）、（金属ハロゲン化物）、（Ｈ２Ｏ）の相対的なモル量の妥当な範囲は、約（０．０００００１から１０００００）、（０．０００００１から１０００００）、（０．０００００１から１０００００）；（０．００００１から１００００）、（０，００００１から１００００）、（０．００００１から１００００）；（０．０００１から１０００）、（０．０００１から１０００）、（０．０００１から１０００）；（０．００１から１００）、（０．００１から１００）、（０．００１から１００）；（０．０１から１００）（０．０１から１００）、（０．０１から１００）；（０．１から１０）、（０．１から１０）、（０．１から１０）；及び（０．５から１）、（０．５から１）、（０．５から１）の少なくとも１つである。固体燃料又はエネルギー物質は、スラリ、溶液、エマルション、コンポジット、及び化合物の少なくとも１つを含むかもしれない。
１つの実施例において、固体燃料又はエネルギー物質は、金属又は炭素のような本開示のような導体、含水材料、及びＨ２Ｏを含むかもしれない。妥当な典型的な含水材料は、臭化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、炭酸カリウム、リン酸カリウム、ＫＭｇＣｌ３・６（Ｈ２Ｏ）のようなカーナライト、クエン酸鉄ＩＩＩアンモニウム、水酸化カリウム及び水酸化ナトリウム及び濃硫酸及びリン酸、セルロース繊維（綿と紙のようなもの）、糖、カラメル、蜂蜜、グリセリン、エタノール、メタノール、ディーゼル燃料、メタンフェタミン、多くの肥料化学製品、塩類（食塩を含む）及び多種多様な他のもので当業者に知られるもの及びシリカのようなデシカント、活性炭、硫酸カルシウム、塩化カルシウム、及びモレキュラーシーブ（概して、ゼオライト）又は塩化亜鉛のような潮解性の材料、塩化カルシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及び多くの異なる潮解性の塩類で当業者に知られているものである。（金属）、（含水材料）、（Ｈ２Ｏ）の相対的なモル量の妥当な範囲は、約（０．０００００１から１０００００）、（０．０００００１から１０００００）、（０．０００００１から１０００００）；（０．００００１から１００００）、（０．００００１から１００００）、（０．００００１から１００００）；（０．０００１から１０００）、（０．０００１から１０００）、（０．０００１から１０００）；（０．００１から１００）、（０．００１から１００）、（０，００１から１００）；（０，０１から１００）、（０．０１から１００）、（０，０１から１００）；（０，１から１０）、（０．１から１０）、（０．１から１０）；及び（０．５から１）、（０．５から１）、（０．５から１）、の少なくとも１つである。固体燃料又はエネルギー物質は、スラリ、溶液、エマルション、コンポジット、及び化合物の少なくとも１つを含むかもしれない。
１つの典型的なエネルギー物質において、０．０５ｍｌ（５０ｍｇ）のＨ２Ｏが、アルミＤＳＣパン（アルミ坩堝３０μｌ、Ｄ：６．７ｘ３（Ｓｅｔａｒａｍ、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０８）及びアルミカバーＤ：６，７，スタンピングされた，気密ではない（Ｓｅｔａｒａｍ、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０９））内にシールされた、２０ｍｇ又はＣｏ３Ｏ４若しくはＣｕＯに添加された。そして、Ｔａｙｌｏｒ－ＷｉｎｆｉｅｌｄモデルＮＤ－２４－７５スポット溶接機を用いて、約８Ｖ ＲＭＳで１５，０００から２５，０００Ａの間の電流で点火された。大きなエネルギーバーストが、観測され、サンプルが蒸発したが、各々エネルギーのある高イオン化、膨張プラズマであった。もう１つの典型的な固体燃料で同じように点火されたもので同様な結果を得たものは、Ｃｕ（４２．６ｍｇ）＋ＣｕＯ（１４．２ｍｇ）＋Ｈ２Ｏ（１６．３ｍｇ）を含むが、これは、アルミＤＳＣパン（７１．１ｍｇ）（アルミ坩堝３０μｌ、Ｄ：６．７ｘ３（Ｓｅｔａｒａｍ、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０８）及びアルミカバーＤ：６，７，スタンピングされた，気密な（Ｓｅｔａｒａｍ、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０９））内にシールされた。
１つの実施例において、固体燃料又はエネルギー物質は、発生期のＨ２Ｏ触媒及びＨ源を含む。１つの実施例において、固体燃料又はエネルギー物質は、導電性であり、又は、導電性マトリクス材料を含み、これにより、発生期のＨ２Ｏ触媒及びＨ源の混合物が導電性となるようにする。発生期のＨ２Ｏ触媒の源及びＨ源の少なくとも１つの源は、少なくともＯ及びＨを含む材料及び化合物の混合物又は化合物である。Ｏを含む材料又は化合物は、酸化物、水酸化物、及びオキシ水酸化物の少なくとも１つであり、例えば、アルカリ、アルカリ土類、遷移金属、内部遷移金属、希土類金属、及び第１３及び１４族金属の酸化物、水酸化物、及びオキシ水酸化物である。Ｏを含む材料又は化合物は、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、クロム酸塩、ピロリン酸塩、過硫酸塩、過塩素酸塩、過臭素酸塩、及び過ヨウ素酸塩、ＭＸＯ３、ＭＸＯ４（Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのようなアルカリ金属のような金属、Ｘ＝Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ），コバルトマグネシウム酸化物、ニッケルマグネシウム酸化物、銅マグネシウム酸化物、Ｌｉ２Ｏ、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＣｕＯ、ＣｒＯ４、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＭｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＴａＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＶＯ、ＶＯ２、Ｖ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＮｂＯ、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＳｅＯ２、ＳｅＯ３、ＴｅＯ２、ＴｅＯ３、ＷＯ２、ＷＯ３、Ｃｒ３Ｏ４、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３、ＣｅＯ２又はＬａ２Ｏ３のような希土類酸化物、ＴｉＯＯＨ、ＧｄＯＯＨ、ＣｏＯＯＨ、ＩｎＯＯＨ、ＦｅＯＯＨ、ＧａＯＯＨ、ＮｉＯＯＨ、ＡｌＯＯＨ、ＣｒＯＯＨ、ＭｏＯＯＨ、ＣｕＯＯＨ、ＭｎＯＯＨ、ＺｎＯＯＨ、及びＳｍＯＯＨのようなオキシ水酸化物である。典型的なＨ源は、Ｈ２Ｏ、水和物のような結合又は吸収したＨ２Ｏを持つ化合物、水酸化物、オキシ水酸化物又は硫酸水素塩、水素又は二水素リン酸塩、及び炭化水素である。導電性マトリクス材料は、金属粉末、炭素、炭素粉末、炭化物、ホウ化物、窒化物、ＴｉＣＮのようなカルボニトリル、又はニトリルであるかもしれない。本開示の導体は、異なる物理形態の異なる実施例においてあり、例えば、バルク、粒子、粉末、微粉末、及び他の形態で当業者に知られるもので、導体との混合物を含む固体燃料又はエネルギー物質が導電性になるようにするものであるかもしれない。
典型的な固体燃料又はエネルギー物質は、Ｈ２Ｏ及び導電性マトリクスの少なくとも１つを含む。１つの典型的な実施例において、固体燃料は、Ｈ２Ｏ及び金属導体を含む。それは、Ｆｅのような線金属であり、Ｆｅ金属粉末及び水酸化鉄、酸化鉄、オキシ水酸化鉄、及びハロゲン化鉄のようなＦｅ化合物状態である。後者は、Ｈ２Ｏ源として機能する水和物のようなＨ２Ｏを置換するかもしれない。他の金属は、バルク、シート、スクリーン、メッシュ、ワイヤー、微粒子、粉、微粉末、及び固体、液体、及びガス状のような状態、化合物及び金属のような物理的な形態のような如何なるＦｅを置き換えるかもしれない。導体は、バルク・カーボン、微粒炭素、炭素粉末、カーボン・エーロゲル、カーボンナノチューブ、活性炭、グラフィーム、ＫＯＨ活性炭又はナノチューブ、カーバイドから派生した炭化物、炭素繊維布、及びフラーレンの少なくとも１つのような１又はそれ以上の物理形態でのカーボンを含むかもしれない。妥当な典型的な固体燃料又はエネルギー物質は、次の通りである。ＣｕＢｒ２＋Ｈ２Ｏ＋導電性マトリクス；Ｃｕ（ＯＨ）２＋ＦｅＢｒ２＋カーボン又は金属粉末のような導電性マトリクス；ＦｅＯＯＨ＋カーボン又は金属粉末のような導電性マトリクス；Ｃｕ（ＯＨ）Ｂｒ＋カーボン又は金属粉末のような導電性マトリクス；ＡｌＯＯＨ又はＡｌ（ＯＨ）３＋Ａｌ粉末（追加Ｈ２がＡｌＯＯＨ又はＡｌ（ＯＨ）３；の分解から形成されるＨ２ＯとのＡｌの反応によってハイドリノを形成する反応に供給される）；金属化されたゼオライト内のＨ２Ｏ及び蒸気活性化されたフラーレン及びカーボンナノｃｈ－部のようなナノ粒子内のＨ２Ｏ（分散剤は、カーボンのようなウェットな疎水性材料に対して使用されるだろう）；ＮＨ４ＮＯ３＋Ｈ２Ｏ＋ＮｉＡｌ合金粉末；ＬｉＮＨ２＋ＬｉＮＮＯ３＋Ｔｉ粉末；ＬｉＮＨ２＋ＬｉＮＯ３＋Ｐｔ／Ｔｉ；ＬｉＮＨ２＋ＮＨ４ＮＯ３＋Ｔｉ粉末；ＢＨ３ＮＨ３＋ＮＨ４ＮＯ３；ＢＨ３ＮＨ３＋ＣＯ２、ＳＯ２、ＮＯ２、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩も同様；ＬｉＨ＋ＮＨ４ＮＯ３＋遷移金属、希土類金属、Ａｌ又は他の酸化性の金属；ＮＨ４ＮＯ３＋遷移金属、希土類金属、Ａｌ他の酸化性の金属；ＮＨ４ＮＯ３＋Ｒ－Ｎｉ；Ｐ２Ｏ５本開示の水酸化物の各々を伴う、ＬｉＮＯ３、ＬｉＣｌＯ４及びＳ２Ｏ８＋導電性マトリクス；及び水酸化物、オキシ水酸化物、水素貯蔵材料（本開示の１又それ以上のものを含む）、ディーゼル燃料のような水素源、及び、ＣＯ２、ＳＯ２、又はＮＯ２のような他の酸無水物及びＰ２Ｏ５のような電子受容体であるかもしれない酸素源。
ハイドリノを形成する固体燃料又はエネルギー物質は、ＮＨ４ＮＯ３、トリトナル（ｔｒｉｔｏｎａｌ）、ＲＤＸ、ＰＥＴＮ、及び本開示の他のもののような高い反応性の又はエネルギー物質の少なくとも１つを含むかもしれない。固体燃料又はエネルギー物質は、追加的に、導体、導電性マトリクス、金属粉のような導電性材料、カーボン、カーボン粉、炭化物、ホウ化物、窒化物、ＴｉＣＮのような炭窒化物、ニトリル、ディーゼル燃料のような炭化水素、オキシ水酸化物、水酸化物、酸化物、及びＨ２Ｏを含む。典型的な実施例において、固体燃料又はエネルギー性材料（ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）は、ＮＨ４ＮＯ３、トリトナル（ｔｒｉｔｏｎａｌ）、ＲＤＸのような非常に反応性の又はエネルギー性材料及びＡｌ又は遷移金属粉のような金属粉末及び炭素粉末の少なくとも１つのような導電性マトリクスを含む。本開示で与えられるように、固体燃料またはエネルギー性材料は高電流で反応を起こすかもしれない。ある実施例において、固体燃料またはエネルギー性材料は、ガラス・マイクロ球のような増感剤を更に含む。
Ａ． プラズマダイナミック・コンバーター（ＰＤＣ）
プラズマの正にチャージしたイオンの質量は、少なくとも電子のそれの１８００倍であり、サイクロトロンの軌道は１８００倍大きい。この結果は、電子がドリフトするかもしれないところ、磁気場ラインの上に電子が磁気的にトラップされることを許す。チャージ分離は、プラズマダイナミック・コンバーターへの電圧の供給で起こるかもしれない。
Ｂ． 電磁流体力学的（ＭＨＤ）コンバーター
交差磁気場におけるイオンの質量フローの形成に基づくチャージ分離は、マグネトハイドロダイナミック（ＭＨＤ）パワー・コンバージョンとして良く知られる。正の及び負のイオンは、逆の方向にローレンツ方向を受け、そして、それらの間の電圧を影響するように対応するＭＨＤ電極で受け取られる。イオンのマス・フローを形成する典型的なＭＨＤ方法は、曲げられたイオンを受け取るデフレクティング場について、交差するＭＨＤ電極の１セットを備える交差磁場を通る高速フローを作るノズルを通してイオンで種付けされた高圧ガスを膨張させることである。本開示において、圧力は典型的に大気圧より大きく、しかし必ずしもそうではなく、方向的なマスフローは、高くイオン化された放射方向に膨張するプラズマを形成するため、固体燃料の反応により達成されるかもしれない。
Ｃ． 電磁気ダイレクト（交差場又はドリフト）コンバーター、（ベクトルＥ）×（ベクトルＢ）ダイレクト・コンバーター
磁気的な及び交差電場内のチャージされた粒子の旋回中心ドリフト（ｇｕｉｄｉｎｇ ｃｅｎｔｅｒ ｄｒｉｆｔ）は、部分的に分離された（ベクトルＥ）ｘ（ベクトルＢ）電極で、チャージを回収し及び分離するように利用されるかもしれない。装置が旋回場（ｇｕｉｄｅ ｆｉｅｌｄ）に垂直な粒子エネルギーを抽出するので、プラズマ膨張は、必要ではないかもしれない。理想化された（ベクトルＥ）ｘ（ベクトルＢ）コンバーターのパフォーマンスは、チャージ分離の源である、イオン及び電子の最初の違い、及び、交差場方向に相対的に、対向する（ベクトルＥ）ｘ（ベクトルＢ）電極での電圧の生成に、依存する。∇（ベクトルＢ）ドリフト回収は、また、独立して、又は、（ベクトルＥ）ｘ（ベクトルＢ）回収と組合せて、使用されるかもしれない。
Ｄ．チャージ・ドリフト・コンバーター
Ｔｉｍｏｆｅｅｖ及びＧｌａｇｏｌｅｖ、［Ａ．Ｖ．Ｔｉｍｏｆｅｅｖ，「プラズマ熱エネルギーの電気エネルギーへの直接変換のためのスキーム（Ａ ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｐｌａｓｍａ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎｔｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｎｅｒｇｙ）」、Ｓｏｖ．Ｊ．Ｐｌａｓｍａ Ｐｈｙｓ．、Ｖｏｌ．４、Ｎｏ．４、７月―８月、（１９７８）、ｐｐ．４６４－４６８、Ｖ．Ｍ．Ｇｌａｇｏｌｅｖ、及びＡ．Ｖ．Ｔｉｍｏｆｅｅｖ，「各熱反応のエネルギーの電気エネルギーへの直接変換 ドラコン・システム（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｒｍｏｎｕｃｌｅａｒ ｉｎｔｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｎｅｒｇｙ ａ ｄｒａｋｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）」、Ｐｌａｓｍａ Ｐｈｙｓ．Ｒｅｐ．、Ｖｏｌ．１９、Ｎｏ．１２、Ｄｅｃｅｍｂｅｒ（１９９３）、ｐｐ．７４５－７４９］によって記述されたダイレクト・コンバーターは、プラズマからのパワーを抽出するために、ドリフトする分離された正のイオンへの電荷注入（ｃｈａｒｇｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）に依存する。このチャージ・ドリフト・コンバーターは、力線（ｆｉｅｌｄ ｌｉｎｅｓ）の曲率（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）を持つ磁束（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ）Ｂ（ベクトルＢ）の源、及び、磁束（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ）Ｂ（ベクトルＢ）の元の方向に対して横切る方向に磁場傾斜（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｇｒａｄｉｅｎｔ）を含む。両方の場合において、ドリフトする負に及び正にチャージされたイオンは、Ｂ（ベクトルＢ）がその中に曲率を持つ平面又は磁場勾配（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｇｒａｄｉｅｎｔ）の方向及びＢ（ベクトルＢ）によって形成される平面に垂直な対向する方向に動く。各場合において、分離されたイオンは、イオンの熱エネルギーの同時に起こる減少と共に平面に対して平行である対向するキャパシタでの電圧を発生する。電子は、１つのチャージ・ドリフト・コンバーター・電極で受け取られ、そして、正のイオンはもう１つのもののところで受け取られる。イオンの移動度が、電子のそれよりもずっと小さいので、電子インジェクションは、直接的に実施されるか、或いは、加熱されたチャージ・ドリフト・コンバーター電極から沸騰させて離れさせることにより行われる。パワー損失は、パワーバランスにおいて大きなコストなしで、小さい。
Ｅ．磁気閉じ込め
ハイドリノを形成するＨの触媒反応が非常に高い速度に加速するとき、ブラスト又は点火事象を考慮する。１つの実施例において、ブラスト又は点火事象から生成されるプラズマは、膨張プラズマである。この場合において、電磁流体力学（ｍａｇｎｅｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ）（ＭＨＤ）は、妥当な変換システム及び方法である。その代わりとして、１つの実施例において、プラズマは閉じ込められる。この場合において、コンバージョンは、プラズマダイナミック・コンバーター、電磁流体力学的コンバーター、エレクトロマグネチック・ダイレクト（交差場又はドリフト）・コンバーター、（ベクトルＥ）×（ベクトルＢ）ダイレクト・コンバーター、及びチャージ・ドリフト・コンバーター（ｃｈａｒｇｅ ｄｒｉｆｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）の少なくとも１つによって達成されるかもしれない。この場合において、ＳＦ－ＣＩＨＴセル及び、点火、再充填、燃料ハンドリング、及びエレクトリック・パワー・コンバージョン・システムへのプラズマを含むプラントのバランスに加えて、パワー・ジェネレーション・システムは、更に、プラズマ閉じ込めシステムを含む。閉じ込めは、ソレノイド場のような磁場で達成できるかもしれない。磁石は、ハイドリノベースのパワー・ジェネレーターのパワー出力によってパワーが与えられるかもしれないコンプレッサー及び、クライオポンプ、放射バッフル、液体窒素デュワー、及び液体ヘリウムデュワーの少なくとも１つを含む対応する極低温管理システム（ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）で超電導磁石、冷却された水、冷却されないものの少なくとも１つのような電磁石及び永久磁石の少なくとも１つを含むかもしれない。磁石は、ヘルムホルツ・コイルのようなオープン・コイルであるかもしれない。プラズマは、磁気瓶（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｂｏｔｔｌｅ）内に、そして、当業者に知られる別のシステム及び方法で、閉じ込められるかもしれない。
２つの磁気ミラー又はそれ以上が、ハイドリノを形成するＨの触媒反応によって形成されるプラズマを閉じ込める磁気瓶を形成するかもしれない。閉じ込めの理論は、私の以前の出願において与えられる。例えば、Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｐｏｗｅｒ Ｃｅｌｌ， Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅａｃｔｏｒ， Ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、ＰＣＴ／ＵＳ０２／０６９５５、ｆｉｌｅｄ ３／７／０２（ｓｈｏｒｔ ｖｅｒｓｉｏｎ）、ＰＣＴ／ＵＳ０２／０６９４５ ｆｉｌｅｄ ３／７／０２（ｌｏｎｇ ｖｅｒｓｉｏｎ）、ＵＳ ｃａｓｅ ｎｕｍｂｅｒ １０／４６９，９１３ ｆｉｌｅｄ ９／５／０３であり、ここにおいて参照され全体が組み込まれる。中心領域に瓶内に作られるイオンは、軸にそってらせんとなるであろう、しかし、各端で磁気ミラーによって反射されるであろう。所望の軸に対して平行な速度の高い成分を持つより大きなエネルギー・イオンは、ビンの端で逃げるであろう。このようにして、１つの実施例において、瓶は、マグネトハイドロダイナミック・コンバーターへ磁気瓶の端からイオンの本質的に直線の流れを生成するかもしれない。電子は、正のイオンに比べてより低い質量のために優先的に閉じ込められるかもしてないので、電圧が本開示のプラズマダイナミック実施例において発展される。パワーは、閉じ込められる電子と接触するアノード及び正のイオンを回収する閉じ込め槽の壁のようなカソードの間を流れる。パワーは、外部負荷で消散するかもしれない。
Ｆ．固体燃料触媒誘導ハイドリノ遷移（ＳＦ－ＣＩＨＴ）
本発明の化学的反応物は、固体燃料又はエネルギー物質又はその両方に言及されるかもしれない。固体燃料は、ハイドリノを形成する非常に高い反応キネティクスを引き起こすように、条件が作られ及び維持されるとき、エネルギー物質を含む。１つの実施例において、ハイドリノ反応速度は、高い電流の発展又は適用に依存する。ＳＦ－ＣＩＨＴセルの１つの実施例において、ハイドリノを形成する反応物は、非常に速い反応速度及びエネルギー放出を引き起こす定電圧高電流ハイパワー・パルスに曝される。速度は、衝撃波を作るほど十分であるかもしれない。典型的な実施例において、６０Ｈｚ電圧は１５Ｖピークより小さく、電流は、１０，０００Ａ／ｃｍ２及び５０，０００Ａ／ｃｍ２ピークの間にあり、そして、パワーは、１５０，０００Ｗ／ｃｍ２及び７５０，０００Ｗ／ｃｍ２の間にある。他の周波数、電圧、電流、及びパワーは、これらのパラメータが妥当であるものの約１／１００倍から１００倍である。１つの実施例において、ハイドリノ反応速度は、高電流の適用又は発展に依存する。高ＡＣ、ＤＣ、又はＡＣ－ＤＣ混合の電流（１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡ、の少なくとも１つの範囲内）を引き起こすように選択される。ＤＣ又はピークＡＣ電流密度は、１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０００Ａ／ｃｍ２から１００，０００Ａ／ｃｍ２、及び２０００Ａ／ｃｍ２から５０，０００Ａ／ｃｍ２、の少なくとも１つであるかもしれない。ＤＣ又はピークＡＣ電圧は、約０．１Ｖから１０００Ｖ、０．１Ｖから１００Ｖ、０．１Ｖから１５Ｖ、及び１Ｖから１５Ｖ、から選択される少なくとも１つの範囲内である。ＡＣ周波数は、約０．１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び１００Ｈｚから１０ｋＨｚ、の範囲内かもしれない。パルス時間は、約１０－６ｓから１０ｓ、１０－５ｓから１ｓ、１０－４ｓから０．１ｓ、及び１０－３ｓから０．０１ｓ、から選択される少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。
ハイドリノへのＨの触媒反応の間に、電子は、の触媒作用がおよぼされたＨからＨＯＨへ移動するエネルギーによってＨＯＨ触媒からイオン化される。触媒反応のステップは、（１）原子水素が触媒と呼ばれるエネルギー受容体（ｅｎｅｒｇｙ ａｃｃｅｐｔｏｒ）と反応するステップであり、ここで、エネルギーは、原子水素から、エネルギーを受容することにより正のイオン及びイオン化された電子を形成する触媒へと、移動させられ、（２）それから、Ｈの負の電子が、そのシステムの設計に依存して、電気又は熱を生成するように、エネルギーを解放して、より小さな水素原子、ハイドリノを形成するように、正のプロトンにより近づいたより低い殻（ｌｏｗｅｒ ｓｈｅｌｌ ｃｌｏｓｅｒ）に落ちるステップであり、（３）触媒の正のイオンが、Ｈ（原子水素）から受容した初期のエネルギーの解放と共にもう一つのサイクルのための触媒反応をリフォーム（ｒｅｆｏｒｍ）するため、それらの失われた電子を取り戻すステップ、である。ＳＦ－ＣＩＨＴセルの高電流は、恐ろしいほどに高い反応速度という結果になるように、自身の電子を失う触媒から電荷蓄積（ｃｈａｒｇｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ）の極限効果（ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）に対抗する。これらの電子（ステップ２）は、触媒反応がチャージの蓄積により自己限定されないように印加される高回路電流において伝導される。高電流はまた、電子誘導遷移（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ）又は電子誘導カスケード（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ ｃａｓｃａｄｅ）を生じるかもしれないが、１又はそれ以上の電流電子は、水素（Ｈ）原子の電子がハイドリノを形成する遷移を受ける速度を増大させる。高電流は、劇的な崩壊又は劇的なハイドリノ反応速度を生じるかもしれない。ハイドリノにより形成されるプラズマ・パワーは、直接的に電気に変換されるかもしれない。
ブラスト（ｂｌａｓｔ）は、順に莫大な電子のイオン化を引き起こす高速反応速度（ｆａｓｔ ｋｉｎｅｔｉｃｓ）により生成される。実施例において、ＭＨＤ、ＰＤＣ、及び（ベクトルＥ）×（ベクトルＢ）ダイレクト・コンバーターの少なくとも１つのような少なくとも１つの専用のプラズマから電気へのコンバーターを使用して、プラズマは、パワーを固体燃料の点火から変換される電気パワーへ与える。これら及び他のプラズマ－電気パワー・コンバーターの詳細は、私の従前の発行物で与え得るが、例えば、Ｒ．Ｍ．Ｍａｙｏ、Ｒ．Ｌ．Ｍｉｌｌｓ、Ｍ．Ｎａｎｓｔｅｅｌ、「プラズマ熱パワーの電気への直接的プラズマダイナミック変換（Ｄｉｒｅｃｔ Ｐｌａｓｍａｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｐｌａｓｍａ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ ｔｏ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐｌａｓｍａ Ｓｃｉｅｎｃｅ、Ｏｃｔｏｂｅｒ、（２００２）、Ｖｏｌ．３０、Ｎｏ．５、ｐｐ．２０６６－２０７３、Ｒ．Ｍ．Ｍａｙｏ、Ｒ．Ｌ．Ｍｉｌｌｓ、Ｍ．Ｎａｎｓｔｅｅｌ、「ミクロ分配されたパワー・アプリケーションのための新規なプラズマ源から電気への直接及びＭＨＤ変換の可能性について（Ｏｎ ｔｈｅ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ Ｄｉｒｅｃｔ ａｎｄ ＭＨＤ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ ｆｒｏｍ ａ Ｎｏｖｅｌ Ｐｌａｓｍａ Ｓｏｕｒｃｅ ｔｏ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐｌａｓｍａ Ｓｃｉｅｎｃｅ、Ａｕｇｕｓｔ、（２００２）、Ｖｏｌ．３０、Ｎｏ．４、ｐｐ．１５６８－１５７８；Ｒ．Ｍ．Ｍａｙｏ、Ｒ．Ｌ．Ｍｉｌｌｓ、「ミクロ分配されたパワー・アプリケーションのためのプラズマ熱パワーから電気への直接プラズマダイナミック変換（Ｄｉｒｅｃｔ Ｐｌａｓｍａｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｐｌａｓｍａ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ ｔｏ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」、４０ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、Ｃｈｅｒｒｙ Ｈｉｌｌ、ＮＪ、Ｊｕｎｅ １０－１３、（２００２）、ｐｐ．１－４、（「ミルズの以前のプラズマ・パワー変換発行物（Ｍｉｌｌｓ Ｐｒｉｏｒ Ｐｌａｓｍａ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」）であり、これらはここに参照され全体が組み込まれ、そして、私の従前の出願でも与え得るが、例えば、マイクロ波パワー・セル、化学反応器、及びパワー・コンバーター（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｐｏｗｅｒ Ｃｅｌｌ，Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅａｃｔｏｒ，Ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、３／７／０２に出願のＰＣＴ／ＵＳ０２／０６９５５（ショート・バージョン）、３／７／０２に出願のＰＣＴ／ＵＳ０２／０６９４５（ロング・バージョン）、９／５／０３に出願の米国ケース番号１０／４６９，９１３；「より低いエネルギーの水素種を生成するためのプラズマ反応器及びプロセス（Ｐｌａｓｍａ Ｒｅａｃｔｏｒ Ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｆｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｌｏｗｅｒ－Ｅｎｅｒｇｙ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｓｐｅｃｉｅｓ）」、４／８／０４に出願のＰＣＴ／ＵＳ０４／０１０６０８、１０／１２／１５出願のＵＳ／１０／５５２，５８５；及び、水素パワー、プラズマ、及びレージングのための反応器、及びパワー変換（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｐｏｗｅｒ，Ｐｌａｓｍａ，ａｎｄ Ｒｅａｃｔｏｒ ｆｏｒ Ｌａｓｉｎｇ，ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）、１１／８／０２に出願のＰＣＴ／ＵＳ０２／３５８７２、５／６／０４に出願のＵＳ／１０／４９４，５７１（「ミルズの従前のパワー変換の発行物（Ｍｉｌｌｓ Ｐｒｉｏｒ Ｐｌａｓｍａ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」）であり、ここにおいて参照され全体が組み込まれる。
電気に変換されたプラズマ・エネルギーは、外部回路において消散される。ミルズの従前のプラズマ・パワー・コンバージョン発行物に計算及び実験的に示されるように、５０％を超えるプラズマ・エネルギーの電気への返還が達成できる。プラズマだけでなく熱も各ＳＦ－ＣＩＨＴセルにより生産される。蒸気機関又は蒸気又はガスタービン及び発電機、ランキン又はブレイトンサイクルエンジン、又はスターリングエンジンのような熱エンジンのような分野の当業者により知られるコンバーターを使用して、熱は、直接使用され、又は、機械的又は電気パワーへ変換される。動力（ｐｏｗｅｒ）変換に対して、各ＳＦ ＣＩＨＴセルは、熱エンジン、蒸気又はガスタービンシステム、スターリングエンジン、又は熱電子もしくは熱電変換器のような分野の当業者に知られるコンバーターだけでなく、ミルズの従前の発行物に記述される、熱エネルギー又はプラズマから機械的又は電気的パワーへのコンバーターの如何なるものと接続されるかもしれない。更なるプラズマ・コンバーターは、プラズマダイナミック・コンバーター、（ベクトルＥ）×（ベクトルＢ）ダイレクト・コンバーター、マグネトハイドロダイナミック・パワー・コンバーター、磁気ミラー電磁流体力学的パワー・コンバーター（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｉｒｒｏｒ ｍａｇｎｅｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、チャージ・ドリフト・コンバーター、ポスト又はベネチアン・ブラインド・パワー・コンバーター（Ｐｏｓｔ ｏｒ Ｖｅｎｅｔｉａｎ Ｂｌｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、ジャイロトロン（ｇｙｒｏｔｒｏｎ）、フォトン・バンチング・マイクロウェーブ・パワー・コンバーター（ｐｈｏｔｏｎ ｂｕｎｃｈｉｎｇ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、及びフォトエレクトリック・コンバーター（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）の少なくとも１つを含むが、これらは、ミルズの従前の発行物に開示される。１つの実施例において、ミルズの従前の熱パワー変換発行物（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）、ミルズの従前のプラズマ・パワー変換発行物（Ｐｌａｓｍａ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）、及びミルズの従前の出願で与えられるように、セルは、内燃機関の少なくとも１つのシリンダーを含む。
図３に示される、固体燃料触媒誘導ハイドリノ遷移（ＳＦ－ＣＩＨＴ）セル及びパワー・コンバーターは、燃料３を通して定電圧高電流電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気パワー源４及び固体燃料３のアリコート、一部、ペレット、又はサンプルを閉じ込める少なくとも２つの電極２を各々持つ、構造的なサポート・フレーム１ａを持つ少なくとも１つのＳＦ－ＣＩＨＴセル１を含む。電流はハイドリノを形成することからエネルギーを解放するように燃料を点火する。パワーは、燃料３の熱パワー及び高くイオン化されたプラズマの形態であり、直接電気に変換できるものである。（ここで、「ブラストを点火する又は形成する」とは、燃料に印加される高電流による高いハイドリノ反応速度（ｒｅａｃｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ）の確立（ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）を意味する。）プラズマは、導電率又は導電率の継続期間を増大させるように種まきされるかもしれない。１つの実施例において、Ｋ２ＣＯ３のようなアルカリ金属化合物又はアルカリ金属のような化合物又は元素のような組成物は、荷電されたイオンで、それを種まきするためにプラズマ及び固体燃料の少なくとも１つに添加されるかもしれない。１つの実施例において、プラズマは、そのプラズマが冷えたときに導電率を維持するアルカリ金属化合物又はアルカリ金属のようなイオン種まき（ｉｏｎ ｓｅｅｄｉｎｇ）の源を含む。プラズマを形成するように固体燃料の点火を達成するような電気的パワーの典型的な源は、テイラー・ウィンフィールド・モデルＮＤ－２４－７５スポット溶接機（Ｔａｙｌｏｒ－Ｗｉｎｆｉｅｌｄ ｍｏｄｅｌ ＮＤ－２４－７５ ｓｐｏｔ ｗｅｌｄｅｒ）及びＥＭテスト・モデルＣＳＳ５００Ｎ１０電流サージ発生器、８／２０ＵＳ ＵＰ ＴＯ １０ＫＡ（ＥＭ Ｔｅｓｔ Ｍｏｄｅｌ ＣＳＳ ５００Ｎ１０ ＣＵＲＲＥＮＴ ＳＵＲＧＥ ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ， ８／２０ＵＳ ＵＰ ＴＯ １０ＫＡ）のそれらである。１つの実施例において、電気的パワー源４はＤＣであり、プラズマ－電気パワー・コンバーターは、ＤＣ磁場に対して適合される。ＤＣ磁場でオペレーションする妥当なコンバーターは、電磁流体力学的、プラズマダイナミック、及び、（ベクトルＥ）×（ベクトルＢ）パワー・コンバーターである。
１つの実施例において、典型的な固体燃料混合物は、遷移金属粉末、その酸化物、及びＨ２Ｏを含む。微粉末は、電極２の間に形成されるギャップ内に空気圧で、それらが開いたときに、スプレイされるかもしれない。もう１つの実施例において、燃料は少なくとも粉末及びスラリの少なくとも１つを含む。燃料は、高電流により点火されるために電極２の間に閉じ込められる所望の領域内に注入されるかもしれない。粉末をよりよく閉じ込めるため、電極２は、燃料を保持するようにチャンバーを形成する、オス－メス半割を備えるかもしれない。１つの実施例において、燃料及び電極２は、対向して静電的にチャージされるかもしれず、これにより、燃料が、電極内領域流れ込み、静電的に各電極２の所望の領域に付き、そこで燃料が点火される。
図１に示されるようなパワー発生器の１つの実施例において、電極表面２は、重力軸に対して平行であるかもしれず、及び固体燃料粉末３は、断続的な流れとして、オーバーヘッド・ホッパー５から重量で流されるかもしれないが、断続的な流れストリームのタイミングは、電極２のディメンションにマッチし、それらが、流れる粉末化した燃料３を受け取るように開き、そして、燃料ストリームを点火するために閉じる。もう１つの実施例において、電極２は更に、燃料フローで満たされた小さなギャップによって分離されているそれらの端にローラー２ａを更に含む。電気的に導電性の燃料３は、電極２の間の回路を完成し、そして、高電流がそれを通って流れて燃料を点火する。燃料ストリーム３は、膨張するプラズマがその燃料ストリームのフローを邪魔をしないように、断続的であるかもしれない。
もう１つの実施例において、電極２は、構造要素２ｂによって支持される１セットのギア２ａを含む。そのセットのギアは、駆動ギア・モーター２ｄによりパワーが付与されてドライブ・ギア２ｃにより回転するかもしれない。ドライブ・ギア２ｃは、各ギア２ａのためのヒートシンクとして更に機能するかもしれず、その熱は、１０のような電極熱交換器によって取り除かれるかもしれず、それはドライブ・ギア２ｃから熱を受け取る。ヘリングボーン歯車のようなギア２ａは、各々整数ｎ個の歯を含み、燃料がｎ番目の歯間のギャップ又は歯底面に流れ込み、ｎ－１番目の歯間にある燃料が対になるギアのｎ－１番目の歯によって圧縮される。ギアに対する他の幾何学又はギアの機能は、互いにかみ合う多角形又は三角形－歯切りギア、スパイラル・ギア、及びらせん状の刃先、のような当業者に知られるものであり、本開示の範囲内にある。１つの実施例において、燃料及び、歯底面のような電極２ａのギアの所望の領域は、逆に静電的に帯電しており、燃料が静電的に、一方又は両方の電極２ａの所望の領域に付き、歯がかみ合ったときに、そこで燃料が点火される。１つの実施例において、微粉末のような燃料３は、ギア２ａの所望の領域内に空気圧でスプレーされる。もう１つの実施例において、燃料３は、高電流で点火されるように、ギア２ａの歯の互いにかみ合う領域のような電極の間に閉じ込められる所望の領域内に注入される。１つの実施例において、ローラー又はギア２ａは、空気圧で又は油圧作動で充填されるスプリングのような手段で互いにテンションを維持する。歯のかみ合い及び圧縮は、導電性の燃料を通して組み合わされる歯の間の電気的な接触を引き起こす。１つの実施例において、ギアは、かみ合いの間に燃料に接触する互いのかみ合い領域において導電性であり、他の領域では絶縁的であり、それで電流が選択的に燃料を通して流れる。１つの実施例において、ギア２ａは、接地を持たない電気的に単離された、又は、互いにかみ合う領域内で導電性であるように金属被覆されたセラミック・ギアを含む。また、駆動ギア２は、非導電性又は接地なしで電気的に単離されている又は非導電性である。電気的な接触及び電極２から歯の互いにかみ合う領域へとの供給は、ブラシにより提供される。典型的なブラシは、カーボン・バー又はロッドを含む。そして、それは、例えば、スプリングによりギアと接触するように押される。
もう１つの実施例において、電気的接触及び電極２から歯の互いにかみ合う領域へとの供給は、対応するギア・ハブ及びベアリングで直接提供されるかもしれない。構造要素２ｂは、電極２を含むかもしれない。図１において示されるように、対の電極の各電極２は、各ギアにセンターに配置され、各ギアの中心に接続され、両方の構造的要素２ｂ及び電極２として機能し、各ギア２ａをそのシャフト又はハブに接続するギアのベアリングは、電気的接触として機能し、そして、唯一の接地が対向するギアの接触する歯の間にある。１つの実施例において各ギアの外側部分が、より大きな半径で追加のベアリングを通して電気的な接触をより持つように、中央ハブのまわりを回転する。ハブはまた大きなヒートシンクとしても機能するかもしれない。電極熱交換機１０はまた、ギアから熱を取り除くようにハブにくっつくかもしれない。熱交換機１０は、ダイヤモンド又はダイヤモンドライクカーボン・フィルムのような高い熱伝導度を持つ電気的な絶縁体のような絶縁体の薄い層を持つハブから電気的に分離されるかもしれない。ギアの帯電は、ブラシレスＤＣ電気モーターにおいて使用されるそれらのようなスイッチング・トランジスタ及びコンピュータを使用して、タイミングを取ることができる。１つの実施例において、ギアがかみ合うときに高電流が燃料を通して流れるように、ギアは、断続的に電気を印加される。燃料の流れは、ギアがかみ合い、電流が燃料を通して流れるようにされるとき、ギアへの燃料のデリバリがマッチするようにタイミングが取られる。結果としての高電流フローは燃料が点火することを引き起こす燃料は、そのギャップを通して燃料を押し出すように回転するギア又はローラー２ａを通して連続的に流されるかもしれない。１セットのローラーの対向する側部又は１セットのギアのかみ合う領域を含む電極２の間の空間を埋めるように回転させられるときに、燃料は連続的に点火されるかもしれない。この場合には、出力パワーは安定であるかもしれない。１つの実施例において、結果的なプラズマはギアの側部から膨張し、プラズマ―電気コンバーター６に流れる。プラズマ膨張フローは、燃料ストリーム３のフローの方向に垂直である、及び、各ギアのシャフトと平行である、軸にそっているかもしれない。軸方向のフローは、図１に示されるようなＰＤＣコンバーター６又はＭＨＤコンバーターに達するかもしれない。更なる方向的フローは、磁気瓶６ｄ又はヘルムホルツ・コイルのそれらのような閉じ込め磁石で達成されるかもしれない。
電極は、固体燃料３の構成要素からの金属で連続的に又は断続的に再生されるかもしれない。固体燃料は、オペレーションの間に腐食又は消耗された金属のような材料の電極２を置換するため表面に何かが、接着、溶着、溶接、又は合金化するように、点火の間に溶融するような形態で金属を含むかもしれない。ＳＦ－ＣＩＨＴセル・パワー・コンバーターは更に、ギア２ａの歯のような電極の形を修理する手段をふくむかもしれない。その手段は、キャスト・モールド、グラインダー、及びミリング・マシーンの少なくとも１つを含むかもしれない。ギア浸食（ｅｒｏｓｉｏｎ）は、操作中に連続的に修理されるかもしれない。ＳＦ－ＣＩＨＴセルのギア電極は、放電加工機（ＥＤＭ）によって、又は、ＥＤＭ電気メッキのような手段により電気めっきによって、連続的に修理されるかもしれない。コールド・スプレイ（ｃｏｌｄ ｓｐｒａｙ）、溶射、又はスパッタリングのような真空中での操作の間にギアの連続的な修復の方法及びシステムは、当業者に知られている。
１つの実施例において、互いにかみ合うギア（ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｉｎｇ ｇｅａｒｓ）は、高く導電性である固体燃料粉末のような固体燃料の過剰分をトラップするように設計されている。各歯及び対応するかみ合いギアの歯底面のようなギア領域は、過剰な量の燃料の一部だけが爆発するように、幾何学的設計及び選択的帯電の少なくとも１つを持つ。選択される部分は、非選択の、非爆発の燃料により、ギア表面との接触から分離されるかもしれない。相互嵌合領域内の燃料の体積形状は、選択されたより小さな体積が爆発を許容できるだけ十分高い電流を持ち、一方、電流が通過するかもしれない取り囲んでいるより大きな体積が爆発に対して要求される電流密度よりも低い電流密度を持つ、ようであるかもしれない。１つの実施例において、過剰のトラップされた燃料は、より大きな面積又は体積の燃料を通って流れる、及び、爆発のための電流閾値は超えてより小さな面積又は体積内に濃縮される、電流を伝導させ、そして、爆発がより高い電流密度を持つ燃料の選択される部分において起こる。１つの実施例において、選択的な燃料の部分は、燃料のその部分を通る電流通路の長さを決定する選択的帯電及び幾何学的設計により、非選択部分に対して相対的により低い抵抗を持つ。１つの実施例において、ギアの幾何形状は、抵抗がその選択領域内においてより低くなるように、選択された領域が非選択エリアよりも燃料のより高い圧縮を持つようにさせる。その結果として、電流密度は、その選択領域でより高くなり、そして、爆発閾値の上をいく。対照的に、抵抗は、非選択エリアにおいてより高い。その結果として、電流密度は、その非選択エリア内でより低く、そして、爆発閾値の下である。１つの典型的な実施例において、選択された領域は、一つまみの砂時計形状の分割量（ａｌｉｑｕｏｔ）の燃料を含む。
取り囲む過剰の、非爆発の燃料は、そのギアに対する浸食（ｅｒｏｓｉｏｎ）を別様に引き起こすであろう条件の少なくとも幾つかを吸収するが、これは、ギアが、爆発しない間に入る固体燃料がない条件に直接的に晒されるならばである。その条件は、圧力、発射物、プラズマ、電子、及びイオンによる衝撃波及びブラスト（ｂｌａｓｔ）によるそれのような高熱、高圧の少なくとも１つに対する暴露、又は、被爆を含む。非爆発の燃料は、燃料回収システムによって接続され、及び、再循環されるかもしれない。図１及び２について、燃料回収及び再循環システムは、蒸気凝縮器（ｖａｐｏｒ ｃｏｎｄｅｎｓｏｒ）１５、シュート（ｃｈｕｔｅ）６ａ、生成物リムーバー（ｐｒｏｄｕｃｔ ｒｅｍｏｖｅｒ）／燃料ローダー（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｅｒ）１３、再生システム（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）１４、及びホッパー（ｈｏｐｐｅｒ）５を含むかもしれない。
もう１つの実施例において、ギアは、内燃機関のピストン・システムの農法及びシステムと同様なクランクシャフトによって、アタックされ、且つ、作動させられる、往復運動するコネクティング・ロッドのような締結されたメカニズムによって、可動である。ギアの対向する電極が対向するかみ合う位置内へと回転するので、対向する電極は、締結されたメカニズムによって、圧縮状態となるように共に駆動され、そして、点火に続いて、離れるように移動する。対向する電極は、如何なる所望の形状であるかもしれず、そして、選択される領域内により高い圧縮を受ける燃料及び選択される領域内でより高い電流密度の少なくとも１つを引き起こすように、電流が選択的に流されるかもしれない。対向する電極は、中央部に最高の圧縮圧で燃料を圧縮した半球状の殻（ｓｅｍｉｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｓｈｅｌｌ）を形成するかもしれない。最も高い電流密度はまた、その中央領域内で爆発のための閾値を選択的に達成するように、中央においてであるかもしれない。膨張するプラズマは、その半球状の殻の開放部分から流れ出るかもしれない。もう１つの実施例において、対向する電極は、砂時計の形を形成するかもしれず、その選択される領域は、その砂時計のウェスト部又は首部を含むかもしれない。
１つの実施例において、ギアは、少なくとも２つの材料から構成され得るが、ここで少なくとも１つの材料が導体である。少なくとも１つの硬化物は、その硬化物に近接して、又は、接触して、ブラストが起こるかもしれないところ、そのブラストの条件に暴露されるときに、腐食に対する抵抗性という目的に役立つかもしれない。高い導電性の材料は、非爆発の固体燃料によって、ブラスト（ｂｌａｓｔ）から分離されるかもしれない。少なくとも２つのタイプの材料のアレンジメントは、非選択領域にわたって、選択領域の選択的な帯電及び選択的な圧縮の少なくとも１つを提供する。典型的な実施例において、ギアの相互嵌合が砂時計又は挟まれた形状を形成する。砂時計の首部又はウェスト部は、セラミックスのような絶縁体であるかもしれない高く安定な又は硬化された物によって形成されるかもしれない。ギアの非ウェスト部又は球部分は、ＴｉＣ及びＷＣのような炭化物又は金属のような少なくとも２つの材料の合金又は第１３族、第１４族、及び第１５族金属、希土類金属、内部遷移金属、遷移金属の少なくとも１つのような金属のような導体を含むかもしれない。ウェスト部分は、選択される領域を圧縮するかもしれず、また、電流が、ウェスト部領域内に濃縮されるように非ウェスト部又は球状領域の間を通るかもしれない。それによって、電流密度は、爆発閾値が達成されるように、ウェスト部を含む選択される領域内で増加させられる。ウェスト部は、硬化物を含むウェスト部材料の浸食（ｅｒｏｓｉｏｎ）に対する耐性によって、ブラスト（ｂｌａｓｔ）からの損害から護られる。導体から成る非ウェスト部又は球状領域は、非選択領域に接触するが、これらの対応するギア表面及びブラストの間に介在する燃料は、ブラストによる浸食からこれらの表面を護る。
スタートアップ・パワー源として機能するかもしれない点火パワー源４は、低電圧のバンクのようなキャパシタ、低電圧を供給する高キャパシタンス・キャパシタ、点火を達成するに必要な高電流の少なくとも１つを含む。キャパシタ回路は、キャパシタの寿命を延ばすために放電時に音鳴り又は振動を避けるように設計されるかもしれない。寿命は、約１から２０年の範囲内と、長いかもしれない。キャパシタ・バンク・パワー・サプライは、固体燃料のバルク内に電流が貫くことを妨げるような放電の間の表皮効果を避ける回路を含むかもしれない。パワー回路は、固体燃料に点火するようにキャパシタ放電のためのＬＲＣ回路を含むかもしれないが、ここで、時定数は、それに点火するためサンプルを通して電流が流れることを防止する高周波数成分を含むパルス放電又は高周波振動を防止するのに十分長い。
如何なる断続を抑制するため、あるパワーは、キャパシタに蓄えられ、そして、オプション的に高電流トランス、バッテリ、又は他のエネルギー貯蔵装置に貯められるかもしれない。もう１つの実施例において、１つのセルからの電気的出力は、もう１つのセルの燃料を点火する低電圧高電流電気的エネルギーのショート・バーストをデリバリできる（ｄｅｌｉｖｅｒ）。出力電気的パワーは、パワー・コネクター８と８ａによって接続される出力パワー・コンディショナー７によって更に調整されることができる。出力パワー・コンディショナー７は、バッテリ又はスーパーキャパシタ、ＤＣ－ＡＣ（ＤＣ／ＡＣ）コンバーター又はインバーター、及びトランスのようなパワー貯蔵のような要素を含むかもしれない。ＤＣパワーは、より高い電圧のそれのようなＤＣパワーのもう１つの形態にも変換できるが、そのパワーは、ＡＣ、又はＤＣ及びＡＣの混合物にも変換できる。出力パワーは、６０Ｈｚ ＡＣパワーのような所望の波形にパワー調整でき、出力ターミナル９を通って負荷に供給される。１つの実施例において、出力パワー・コンディショナー７は、光起電力コンバーター又は熱－電気コンバーターから、所望の周波数及び波形（例えばＡＣ周波数で、それぞれ、米国及び欧州で標準となる６０又は５０Ｈｚ以外）で変換する。異なる周波数は、駆動のためのようなモーター、航空機、船舶、家庭電気製品、ツール、及び機械、電気加熱及び空間調整、電気通信、及び絵レトロにクスのような異なる周波数で設計された負荷にマッチするように適用される。パワー出力ターミナル９での出力パワーの部分は、約５－１０Ｖのような電気的パワー源４にパワーを与えるために使用されるかもしれない。ＰＤＣパワー・コンバーターは、続いて供給される燃料の点火を引き起こす電極２を再パワー付与するために十分に適合される低電圧高電流ＤＣパワーを出力するかもしれない。定電圧高電流の出力は、ＤＣ負荷へ供給されるかもしれない。ＤＣは、ＤＣ／ＤＣコンバーターで調節されるかもしれない。典型的なＤＣ負荷は、駆動、航空機、船舶、家庭用電気機器、ツール、及び機械のためのそれらのような電気的に整流されたモーター、及びＤＣ電子機器のようなＤＣモーターを含む。
点火は、出力プラズマ及び熱パワーを発生する。プラズマ・パワーは、光起電力パワー・コンバーター６によってチョクセツ電気に変換されるかもしれない。セルは大気に開放されて操作されるかもしれない。１つの実施例において、セル１は、真空、又は大気圧より低い圧力を維持することができる。真空又は大気圧より低い圧力は、固体燃料３の点火の膨張するプラズマのためのイオンが、大気圧のガスとの衝突がないように、真空ポンプ１３ａで維持される。１つの実施例において、真空又は大気圧より低い圧力は、プラズマ生成セル１及び接続される光起電力パワー・コンバーター６を含むシステム内で維持される。
熱パワーは、ＰＤＣクーラント排出ライン２０及びＰＤＣクーラント吸入ライン１９を通してクーラントが流れる、ＰＤＣ熱交換器１８及び電極クーラント排出ライン１２及び電極クーラント吸入ライン１１を通してクーラントが流れる電極熱交換器１０の少なくとも１つによって抽出されるかもしれない。他の熱交換器は、槽１の少なくとも１つの壁、ＰＤＣコンバーターの少なくとも１つの他の壁、及び、ＰＤＣコンバーターの電極１７のバックに更に適用するように、水壁タイプの設計のようなハイドリノ反応からの熱パワーを受け取るように使用されるかもしれない。１つの実施例において、熱交換器及び熱交換器の構成要素の少なくとも１つは、ヒートパイプを含むかもしれない。ヒートパイプ流体は、溶融塩又は金属を含むかもしれない。典型的な金属は、セシウム、ＮａＫ、カリウム、ナトリウム、リチウム、及び銀である。反応からの熱をコスト効果的に及び効率的に取り除く、これら及び他の熱交換器の設計は、当業者に知られている。熱は、熱負荷へ移動されるかもしれない。このようにして、パワー・システムは、熱負荷へ熱を移動させる熱交換器又は熱負荷へ行くクーラント排出ライン１２及び２０の少なくとも１つによって供給される熱を備えるヒータを含むかもしれない。冷却されるクーラントは、クーラント吸入ライン１１及び１９の少なくとも１つによって戻されるかもしれない。クーラント排出ライン１１及び２０の少なくとも１つによって供給される熱は、熱エンジン、蒸気機関、蒸気タービン、ガスタービン、ランキン・サイクル・エンジン、ブレイトン・サイクル・エンジン、及びスターリング・エンジンに流れるかもしれず、これにより、シャフト、車輪、発電機、航空機ターボファン又はターボプロップ、海洋プロペラ、インペラー、及び回転シャフト機械類の少なくとも１つで回転のそれのような機械的なパワーに変換される。その代わりとして、熱パワーは、クーラント排出ライン１２及び２０の少なくとも１つから、熱－電気パワー・コンバーターで本開示のそれらのようなものに流れるかもしれない。妥当な典型的な熱－電気コンバーターは、熱エンジン、蒸気機関、蒸気タービン及び発電機、ガスタービン及び発電機、ランキン・サイクル・エンジン、ブレイトン・サイクル・エンジン、スターリング・エンジン、熱電子パワー・コンバーター、及び熱電性パワー・コンバーター、のグループの少なくとも１つを含む。熱－電気コンバーターからの出力パワーは、負荷にパワー付与するのに使用されるかもしれず、一部は、電気的パワー源４のようなＳＦ－ＣＩＨＴセルパワー発電機の部品にパワーを付与するかもしれない。
燃料３の反応物の点火は、パワー及び生成物を生み出すが、そのパワーは生成物のプラズマの形態においてであるかもしれない。１つの実施例において、燃料３は、ハイドリノ反応ブラスト事象の間に、プラズマのようなガス状の物理的な状態に部分的にから大部分にまで蒸発させられる。プラズマは、電気パワー・コンバーター６へとプラズマを通して通過する。その代わりに、プラズマは、光起電力コンバーター６へと光を放ち、再結合されたプラズマは、ガス状原子及び化合物を形成する。これらは、蒸気凝縮器１５により凝縮され、回収され、そして、生成物リムーバー―燃料ローダー１３によって再生システム１４に運ばれる。この装置は、再生システム１４へのコンベア接続を含み、及び、ホッパー５へのコンベア接続も更に含む。蒸気凝縮器１５及び生成物リムーバー―燃料ローダー１３は、材料を回収及び移動させる真空又は吸気システムのような空気圧システム又はコンベヤ、らせん状の刃先の少なくとも１つ及び静電回収システムの少なくとも１つのようなシステムを含むかもしれない。プラズマ生成物及び再生システム１４から再生された燃料は、静電的に帯電されたコンベア・ベルト１３の上に移動させられるかもしれないが、ここで、燃料及び生成物粒子は、くっつき、運ばれる。再生された燃料粒子は、そのコンベア・ベルトに対する粒子の強い静電的な引力のため、再生チャンバに渡って、再生チャンバ１４からパイプ１３内へと引かれるかもしれない。妥当なシステムは当業者に知られている。
再生システム１４は、大気圧より高い圧力を可能とする閉鎖槽又はチャンバと、再生チャンバ内に熱交換器と、を含むかもしれない。再生熱交換は、電極熱交換器１０及びＰＤＣ熱交換器１８の少なくとも１つのような熱の源と接続されるかもしれない。１つの実施例において、タンク源１４ａからの水は、水和するためにプラズマ生成物を蒸気が処理するように蒸気を形成するように再生熱交換器の上に滴る。蒸気は、再生チャンバ１４から水タンク１４ａへとのライン２１を持つ水凝縮器２２で還流されるかもしれない。水和は、バッチ再生として行われるかもしれず、それに続いて、蒸気を冷やし、凝縮し、Ｈ２Ｏを水タンク１４ａへと還流し、再生された固体燃料をホッパー５へと生成物リムーバー／燃料ローダー１３を介して移動し、そして、再生チャンバ１４をプラズマ生成物で生成物リムーバー／燃料ローダー１３を介して満たして、もう１つのサイクルをスタートさせる。
１つの実施例において、光起電力コンバーター６を含む発生器システム及びプラズマダイナミック・コンバーターのようなプラズマ―電気コンバーター６は、生成物が生成物リムーバー―燃料ローダー１３内へと運ばれるためシュート又はチャネル６ａを含む。ＰＤＣ電極１７、シュート６ａ、及び、ＰＤＣコンバーター６のフロアの少なくとも１つは、生成物フローが少なくとも部分的に重力フローによるようにスロープを付けられているかもしれない。ＰＤＣコンバーター６のフロア、シュート６ａ、及びＭＨＤ電極１７の少なくとも１つは、フローを支援するために機械的に揺らされ又は振動されるかもしれない。フローは、固体燃料の点火により形成される衝撃波によって支援されるかもしれない。１つの実施例において、ＰＤＣコンバーター６のフロア、シュート６ａ、及びＰＤＣ電極１７の少なくとも１つは、生成物リムーバー―燃料ローダー１３に対応する表面から生成物を移動させるコンベヤ又は機械的なスクレーパーを含む。
ホッパー５は、生成物リムーバー―燃料ローダー１３によって再生システム１４から再生された燃料で再充填されるかもしれない。ハイドリノの形成においてのように消費されるＨ又はＨ２Ｏの如何なるものも、Ｈ２Ｏ源１４ａからのＨ２Ｏで埋め合わせられるかもしれない。ここで、使用された燃料は、Ｈ２Ｏ源１４ａからＨ２Ｏを補充されて再生されて、ハイドリノの形成において消耗されたＨ又はＨ２Ｏと共に最初の反応物又は燃料に戻される。水源は、タンク、セル、又は槽１４ａを含むかもしれない、その槽１４ａは、バルク又はガス状のＨ２Ｏ、又はＨ２Ｏを含む材料又は化合物、又は１又はそれ以上の反応物で、Ｈ２＋Ｏ２のようなＨ２Ｏを形成する。その代わりとして、源は、大気圧の水蒸気、又は、大気からＨ２Ｏを抽出する手段を含むかもしれない。それは、例えば、含水材料のようなものであり、例えば、臭化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、炭酸カリウム、リン酸カリウム、ＫＭｇＣｌ３・６（Ｈ２Ｏ）のようなカーナライト、クエン酸鉄ＩＩＩアンモニウム、水酸化カリウム及び水酸化ナトリウム及び濃硫酸及びリン酸、セルロース繊維（綿と紙のようなもの）、糖、カラメル、蜂蜜、グリセリン、エタノール、メタノール、ディーゼル燃料、メタンフェタミン、多くの肥料化学製品、塩類（食塩を含む）及び多種多様な他のもので当業者に知られるもの及びシリカのようなデシカント、活性炭、硫酸カルシウム、塩化カルシウム、及びモレキュラーシーブ（概して、ゼオライト）又は塩化亜鉛のような潮解性の材料、塩化カルシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及び多くの異なる潮解性の塩類で当業者に知られているものである。
１つの実施例において、ＳＦ－ＣＩＨＴセル・パワー発生器は、如何なる生成物酸素及び分子ハイドリノ・ガスをも取り除くかもしれない真空ポンプ１３ａを更に含む。１つの実施例において、酸素及び分子ハイドリノの少なくとも１つは、市販生成物としてタンクに回収される。ポンプは更に、選択的膜、バルブ、篩、冷凍フィルター（ｃｒｙｏｆｉｌｔｅｒｓ）、又は、他の手段で、酸素及びハイドリノガスの分離に対する分野における当業者に知られる手段を含むかもしれず、及び、追加的にＨ２Ｏ蒸気を回収し、また、Ｈ２Ｏを再生システム１４に供給し、再生される固体燃料内にリサイクルされるかもしれない。Ｈ２ガスは、ギア又はＰＤＣ又はＭＨＤ電極のような発生器部品の如何なる酸化をも抑制するために槽チャンバに加えられるかもしれない。
１つの実施例において、燃料３は、再生された又は再処理された固体燃料をボールミルすることにより形成されるかもしれない微粉末を含むが、再生システム１４は、ボールミル、グラインダー、又は、分野で知られる粉砕手段のそれらのようなより大きな粒子からより細かい粒子にする他の手段を更に含むかもしれない。典型的な固体燃料混合物は、遷移金属、銀又はアルミの粉末のような導電性金属粉末のような導体、その酸化物、及びＨ２Ｏを含む。もう１つの実施例において、燃料１３は、再生システム１４においてプレスされるかもしれない固体燃料のペレットを含むかもしれない。固体燃料ペレットは更に、粉体金属又は別の金属の薄い箔であって、その金属の酸化物及びＨ２Ｏを、そして、オプションとしてその金属粉末を、カプセルに入れる薄い箔を含むかもしれない。この場合において、再生システム１４は、真空中での加熱、減圧された水素気圧下での加熱、及び、溶融塩電解質のような電解質からの電気分解、の少なくとも１つのような手段によって、金属箔を再生する。再生システム１４は、更に、再生された箔金属ストックから箔を形成するローリング又はミリング機械のような金属処理システムを含む。ジャケットは、スタンピング機械又はプレスによって形成されるかもしれないが、カプセルに入れられた固体燃料は内側にスタンピング又はプレスされる。
１つの典型的な実施例において、固体燃料は、Ｈ２の追加、Ｈ２Ｏの追加、熱的再生、及び電気的再生の少なくとも１つのような本開示において与えられるような手段によって再生される。ＮｉＯＯＨの場合において１００倍のような（３．２２ｋＪ出力、これに対して、４６Ｊの入力、典型的なＳＦ－ＣＩＨＴセルテスト結果の節に与えられる）、反応を開始するための入力エネルギーに比べてハイドリノ反応の非常に大きなエネルギー・ゲインにより、Ｎｉ２Ｏ３及びＮｉＯのような生成物は、水酸化物に変換され得、そして、次に、本開示において与えられるように、また、当業者に知られるように、化学反応だけでなく電気化学反応によってオキシ水酸化物に変換され得る。他の実施例において、Ｔｉ、Ｇｄ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ｆｅ、Ｇａ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｚｎ、及びＳｍ、のような他の金属、及び対応する酸化物、水酸化物、及びオキシ水酸化物で本開示のそれらのようなものは、Ｎｉを置換するかもしれない。もう１つの実施例において、固体燃料は、金属酸化物及びＨ２Ｏ及び導電性マトリクスのような対応する金属を含む。生成物は、金属酸化物かもしれない。固体燃料は、再水和された酸化物と後に混ぜられる金属へと、金属酸化物の一部の水素還元により再生されるかもしれない。１０００℃よりも低いようなマイルドな加熱及び水素で金属に直ちに還元され得る酸化物を持つ妥当な金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎ、である。もう１つの実施例において、固体燃料は、（１）アルミナ、アルカリ土類酸化物、及び希土類酸化物の少なくとも１つのような、マイルドな熱とＨ２で容易に還元されない酸化物と、（２）１０００℃よりも低いような穏やかな温度でＨ２で金属に還元されることができる酸化物を持つ金属と、及び（３）Ｈ２Ｏと、を含む。典型的な燃料は、ＭｇＯ＋Ｃｕ＋Ｈ２Ｏである。そして、非還元性の酸化物及びＨ２還元性の酸化物の生成物混合物は、Ｈ２で処理され、還元性の金属酸化物だけが金属に変換されるようにマイルドな条件で加熱される。この混合物は、再生された固体燃料を含むように水和されるかもしれない。典型的な燃料は、ＭｇＯ＋Ｃｕ＋Ｈ２Ｏであり、生成物ＭｇＯ＋ＣｕＯは、Ｈ２還元処理を受けてＭｇＯ＋Ｃｕを生成し、水和されて固体燃料になる。
もう１つの実施例において、ＣｕＯ又はＡｇＯのような酸化物生成物は、真空及び不活性ガスストリームの少なくとも１つの条件下で加熱により再生される。温度は、約１００℃から３０００℃、３００℃から２０００℃、５００℃から１２００℃、及び５００℃から１０００℃、の少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。１つの実施例において、再生システム１４は、約１０ｎｍから１ｃｍ、１００ｎｍから１０ｍｍ、０．１ｕｍから１ｍｍ、及び１ｕｍから１００ｕｍ（ｕ＝ミクロ（ｍｉｃｒｏ））、の少なくとも１つの範囲内の粒子サイズのそれのような微粉末のような粉末に、バルク酸化物及び金属の少なくとも１つを、粉末にするため、ボールミル、及び、粉砕／研磨ミルの少なくとも１つを更に含むかもしれない。
もう１つの実施例において、再生システムは、金属イオンを含む溶融塩電気分解セルのような電気分解セルをふくむかもしれないが、金属酸化物生成物の金属は、当該分野でよく知られている方法及びシステムを用いて電着により電気分解セルカソードの上に被覆されるかもしれない。そのシステムは、電気めっきされた金属から所望のサイズの金属粒子を形成するためにミル又はグラインダーを更に含むかもしれない。金属は、再生された固体燃料を形成するようにＨ２Ｏのような反応混合物の他の構成要素に添加されるかもしれない。
１つの実施例において、図１のセル１は、真空又は大気圧より低い圧力を維持することができる。真空又は大気圧より低い圧力は、ポンプ１３ａによりセル１内で維持され、そして、プラズマ源、セル１から高エネルギーのプラズマイオンを受け取る、接続するプラズマ―電気コンバーター６内でも維持されるかもしれない。１つの実施例において、固体燃料は、酸化する金属になるためにＨ２Ｏとの反応の方へかなり熱力学的に安定である金属から成る。この場合において、固体燃料の金属は、生成物を形成するために、反応の間、酸化しない。典型的な固体燃料は、金属、酸化する金属とＨ２Ｏの混合物を含む。そして、最初の金属と金属酸化物の混合物のような生成物は、生成物リムーバー―燃料ローダー１３によって除去されるかもしれなくて、Ｈ２Ｏの添加によって再生されるかもしれない。Ｈ２Ｏとのかなり熱力学的に有利でない反応を持つ妥当な材料は、以下のグループから選ばれるかもしれない：Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎ。他の実施例において、固体燃料は、Ｈ２Ｏ不活性の金属とＨ２Ｏ、金属酸化物、水酸化物と同じことまたは少なくとも１つの異なる金属を含むかもしれないオキシ水酸化物の少なくとも１つを含む。
１つの実施例において、Ｈ２還元の方法、真空の下の還元と再水和は、効率的に、迅速に固体燃料を再生するために実施されて、コスト効果的に可能である。
１つの実施例において、固体燃料は、Ｈ２Ｏと導体を含んでいる吸湿物質の混合物を含む。典型的な燃料は、ＭｇＸ２（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）のようなアルカリ土類金属ハロゲン化物及び、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、又はＣｕのような遷移金属である。
固体燃料は、低い仕事関数（ｌｏｗ ｗｏｒｋ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、高い導電率、及び低い融点の少なくとも１つを備える金属のような化合物又は元素のような組成物を含むかもしれないが、ここで、仕事関数は、高温で非常に低いかもしれず、そして、更にＨ２Ｏ及びＨ２Ｏの源の少なくとも１つを含む。１つの実施例において、固体燃料は、溶融する金属のような導体を含み、電気的パワー４の源からの高い電流が金属のような導体を溶融し低電圧アーク・プラズマを形成するように熱イオン放射を生じ、そして、アーク・プラズマがＨ２Ｏの点火を引き起こす。１つの実施例において、固体燃料は、高く導電性であり、燃料のＨ２Ｏの存在下で、低電圧アーク・プラズマを生じるように高温で低い仕事関数を持つ低融点金属の少なくとも１つを含むが、ここで、燃料はその結果点火する。
１つの実施例において、固体燃料は、ハイドリノを形成する式（６－９）によるｍＨ触媒の源であるかもしれない炭化水素のようなＨの源を含む。固体燃料は、炭化水素のような水素の源、炭素又は他の疎水性のマトリクスのような水素の源を結合する材料、及び導体を含むかもしれない。固体燃料は、ハイドリノを形成する反応物及び触媒として機能する高濃度のＨの形成という結果になる高電流によって、表示されるかもしれない。
パワー発生器は更に、変化し得るパワー出力のための方法及び手段を含む。１つの実施例において、パワー発生器のパワー出力は、パワー源４により変化し得る又は中断し得る燃料点火速度、及び、電極２又はローラー又はギア２ａ内への燃料３の変化し得るまた中断し得るフロー速度をコントロールすることにより、コントロールされる。ローラー又はギアの回転の速度はまた、燃料点火速度をコントロールするようにコントロールされるかもしれない。１つの実施例において、出力パワー・コンディショナー７は、ＤＣであるかもしれない出力をコントロールする、パワー・コントローラー７を含む。パワーコントローラーは、ギア２ａを回転する、及び、ドライブ・ギア２ｃを回転する、ギア・ドライブ・モーター２ｄをコントロールすることにより、ギアの回転速度、燃料フロー速度をコントロールするかもしれない。発火速度又は燃料燃焼速度の少なくとも１つの機械的又は電気的コントロールに基づく応答時間は、１０ｍｓから１ｕｓの範囲内のように非常に速いかもしれない。パワーはまた、プラズマ―電気コンバーターのコンバーター電極の接続性をコントロールすることによりコントロールされるかもしれない。例えば、ＰＤＣ電極を直列に接続することは、電圧を増加させ、そしてコンバーター電極を並列に接続することは電流を増加させる。ＰＤＣ電極の角度を変えること又は磁場方向の少なくとも１つに相対的な異なる角度でＰＤＣ電極１７のセットに選択的に接続することは、電圧及び電流の少なくとも１つを変化させることにより集められるパワーを変化させる。
図２Ａに示される１つの実施例において、パワー・コンバーター６は、光起電力又は太陽電池［セル］システムを含む。１つの実施例において、出力コントローラ／コンディショナー７は、光起電力パワー・コンバーター６からパワーを受け取り、所望の繰り返し率で固体燃料３の点火を引き起こすように源４にパワーを与えるのに妥当な形式で電気的パワー４の源に、そのパワーの幾らかをデリバリする。出力パワー・コントローラ／コンディショナー７によって、受け取られ調節された追加的なパワーは、電気的負荷にデリバリするように出力されるかもしれない。燃料点火電気システム、電気的パワー４の源、及び負荷のそれのパワー要求と共に光起電力出力の妥当な統合は、当業者に知られるソーラー産業において使用される出力パワー・コントローラ／コンディショナー７で達成されるかもしれない。妥当なソーラー・パワー・コンディショナー（ｓｏｌａｒ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｓ）は、１２０Ｖ及びその整数倍のような送電網に妥当な電圧の範囲でＡＣパワーを出力する。
パワー・コントローラー７は更に、電圧、電流、及び電力（パワー）のような入力及び出力パラメータのセンサーを含む。センサーからの信号は、パワー発生器をコントロールするプロセッサに供給されるかもしれない。ランプ・アップ時間、ランプ・ダウン時間、電圧、電流、パワー、波形、及び周波数の少なくとも１つは、コントロールされるかもしれない。パワー発生器は、パワー負荷のための所望の又は要求されるものより過剰なパワーがそれを通して消散されるかもしれない、分流抵抗器のような抵抗器を含むかもしれない。分流抵抗器は、出力パワー・コンディショナー又はパワー・コントローラー７に接続されるかもしれない。パワー発生器は、パワー発生器を機能不全にするため能力を更に持つかもしれない遠隔モニタリングを提供するシステム及び埋め込まれたプロセッサを含むかもしれない。
１つの実施例において、ターミナル９での電気的パワー出力の一部は、電気的パワー源４、ギア（ローラー）ドライブ・モーター２ｄ、生成物リムーバー（ｐｒｏｄｕｃｔ ｒｅｍｏｖｅｒ）―燃料ローダー（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｅｒ）１３、ポンプ１３ａ、及び、反応生成物からオリジナルの固体燃料を再生する化学反応を伝播するためのエネルギー及び電気的パワーを供給する再生システム１４、の少なくとも１つに供給される。１つの実施例において、電極熱交換機１０及びＰＤＣ熱交換機１８の少なくとも１つからの熱の一部は、反応生成物からオリジナルの固体燃料を再生する化学反応を伝播させるエネルギー及び熱パワーを提供するため、クーラント・インプット・ライン１１及び１９の少なくとも１つによって、クーラント・リターン循環を備えるクーラント排出ライン１２及び２０の少なくとも１つによって固体燃料再生システムにインプットされる。熱―電気コンバーター６からの出力パワーの一部は、ＳＦ－ＣＩＨＴセル発生器の他のシステムだけでなく、再生システムにパワーを与えるようにも使用されるかもしれない。
Ｇ．プラズマダイナミック・プラズマ―電気パワー・コンバーター
プラズマ・パワーは、時期空間電荷分離（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｐａｃｅ ｃｈａｒｇｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）に基づくプラズマダイナミック・パワー・コンバーター６を使用して、電気に変換されるかもしれない。正のイオンに相対してより低い質量のため、電子は、磁場におけるＰＤＣ電極又は円柱状のＰＤＣ電極のような磁化されたＰＤＣ電極の磁束線に優先的に閉じ込められる。このようにして、電子は、易動度において制限されるが、一方、正のイオンは、磁化されたＰＤＣ電極に、比較的自由に内的に又は外的に衝突する。電子及び正のイオンの両者は、非磁化されたＰＤＣ電極に十分に衝突できる。プラズマダイナミック変換は、プラズマの熱的及びポテンシャル・エネルギーから直接パワーを抽出し、そして、プラズマ・フローに依存しない。その代わり、ＰＤＣによるパワー抽出は、外部負荷内に電流を駆動するようにプラズマに浸漬された磁化された及び非磁化されたＰＤＣ電極の間のポテンシャル［電位］差（ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を利用する。熱エネルギーから電気へのプラズマダイナミック変換（ＰＤＣ）は、高温プラズマの本体（ｂｏｄｙ）内に直接的に少なくとも２つの浮遊導体（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）によって成し遂げられる。これらの導体の１つは、外部電磁場又は永久磁石によって磁化されるが、或いは、内在的に磁気を帯びている。他方は、非磁化されている。ポテンシャル差は、重い正のイオン対軽い電子の電荷移動度における大きな差により生じる。この電圧は、電気負荷に渡って印加される。
実施例において、図１に示されるパワー・システムは、追加的な内部の又は外部の電磁石又は永久磁石を含むか、或いは、ピン（ｐｉｎ）ＰＤＣ電極のような円柱形のＰＤＣ電極のような複数の内在的に磁化された及び非磁化されたＰＤＣ電極を含む。各ＰＤＣピン（ｐｉｎ）電極６ｂに平行な均一磁場Ｂ［ベクトルＢ］の源は、ヘルムホルツコイル６ｄによるように、電磁石によって供給されるかもしれない。磁石は、ハルバッハ配列磁石（Ｈａｌｂａｃｈ ａｒｒａｙ ｍａｇｎｅｔｓ）のような永久磁石、及び、非冷却の、水冷の、及び超電導の電磁石の少なくとも１つであるかもしれない。典型的な超電導の電磁石は、ＮｂＴｉ、ＮｂＳｎ、又は高温超電導材料を含むかもしれない。複数のアノード・ピン（ｐｉｎ）電極６ｂからの負の電圧は、アノード又は負のＰＤＣ電極１７によって集められる。１つの実施例において、少なくとも１つの磁化されたＰＤＣピン（ｐｉｎ）電極６ｂは、印加磁場Ｂ［ベクトルＢ］に平行であるが、一方、少なくとも１つの対応する対向ＰＤＣピン（ｐｉｎ）電極６ｃは、磁場Ｂ［ベクトルＢ］に垂直であり、そうして、それはＢ［ベクトルＢ］の方向に相対的なそれの配向によって非磁化される。複数のカソード・ピン（ｐｉｎ）電極６ｃからの正の電圧は、カソード又は正のＰＤＣ電極１７ａによって集められる。パワーは、負の電極パワー・コネクター８及び正の電極パワー・コネクター８ａを通してパワー・コンディショナー／コントローラへとデリバリされ得る。１つの実施例において、セル壁は、ＰＤＣ電極として機能するかもしれない。１つの実施例において、ＰＤＣ電極は、そのような高温ステンレス鋼及び当業者に知られている他の材料のような高温大気環境内で安定な耐熱金属を含む。１つの実施例において、プラズマダイナミック・コンバーターは更に、プラズマを閉じ込め、かつ、電気としてエネルギーを持つイオンのより多くのパワーを抽出するように、ヘルムホルツコイル６ｄのようなソレノイド場の源、又は、磁気ボトルのようなプラズマ閉じ込め構造（ｐｌａｓｍａ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を含む。
パワー・コンバーターの更なる実施例において、
Figure 2024063063000038
 を備えるｚ軸に沿ったイオンのフローは、次に、増加する軸方向の磁場勾配を含む圧縮セクションに入るかもしれない。ここでは、ｚ－軸の方向に平行な電子の動きの成分
Figure 2024063063000039
 は、少なくとも部分的に垂直な電子の動きの成分ν⊥に変換される。以下の断熱不変量のためである。ν⊥ ２／Ｂ＝一定。ν⊥によるアジマス電流（ａｚｉｍｕｔｈａｌ ｃｕｒｒｅｎｔ）は、ｚ－軸のまわりに形成される。ディスク発生器マグネトハイドロダイナミック・パワー・コンバーター（ｄｉｓｋ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｍａｇｎｅｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）の外側リングＭＨＤ電極及び内側リングの間でホール電圧（Ｈａｌｌ ｖｏｌｔａｇｅ）を生成するために、電流は軸方向磁場によって動作の平面内で、放射状に曲げられる。電圧は、電気的負荷を通して電流を駆動するかもしれない。（ベクトルＥ）ｘ（ベクトルＢ）ダイレクト・コンバーター（ＥｘＢ ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）又は本開示の他のプラズマ－電気装置を使用して、プラズマ・パワーはまた、電気に変換されるかもしれない。もう１つの実施例において、ヘルムホルツコイル（Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ ｃｏｉｌｓ）６ｄのような磁場は、プラズマを閉じ込めて、そして、それが、プラズマダイナミック・パワー・コンバーターであるかもしれないプラズマ―電気コンバータ６によって、電気に変換され得る。１つの実施例において、ヘルムホルツコイルは、磁気ボトルを含む。ＰＤＣコンバーター６は、図１に示されるようにヘルムホルツコイルに相対して、プラズマ源の近位にあるかもしれない。セル槽の外側に配置される磁石を含むプラズマ―電気コンバーター部品に対して、分離壁は、ステンレス鋼のような非鉄材料を含むかもしれない。例えば、ＰＤＣコンバーター又はＭＨＤコンバーターの側壁又はプラズマを含む槽１からヘルムホルツコイル６を分離する壁は、磁束が容易に貫通するステンレス鋼のような材料を含むかもしれない。この実施例において、磁石は、横向きに配向されるＰＤＣピン（ｐｉｎ）アノードを磁化するように横向きである、又は、ＭＨＤコンバーターのプラズマ―膨張方向に横向きである、磁束を供給するように外側に配置される。
各セルはまた、それぞれ入口及び出口クーラント・ライン１１及び１２によって電極熱交換器１０から、及び、それぞれ入口及び出口クーラント・ライン１９及び２０によって電極熱交換器１８から、抽出されるかもしれない熱パワーを出力する。熱パワーは、直接的に熱として又は電気に変換されて使用されるかもしれない。実施例において、パワー・システムは、熱―電気コンバーターを更に含む。変換は、ボイラー、蒸気タービン、及び発電機を含む蒸気プラントのような従来からのランキン又はブレイトン・パワー・プラント、又は、外的に加熱されるガスタービンのようなガスタービン及び発電機を含むもの、を使用して達成できるかもしれない。妥当な反応物、再生反応及びシステム、並びに、パワー・プラントは、本開示、及び、私の従前の米国出願で以下のようなもの、そして、私の従前の発行物で以下のようなもの、のそれらを含むかもしれない。４／２４／２００８にＰＣＴ出願されたＰＣＴ／ＵＳ０８／６１４５５の水素触媒反応器、７／２９／２００９にＰＣＴ出願されたＰＣＴ／ＵＳ０９／０５２０７２の不均一水素触媒反応器、３／１８／２０１０にＰＣＴ出願されたＰＣＴ／ＵＳ１０／２７８２８の不均一水素触媒パワーシステム、３／１７／２０１１にＰＣＴ出願されたＰＣＴ／ＵＳ１１／２８８８９の電気化学的水素触媒パワーシステム、３／３０／２０１２に出願されたＰＣＴ／ＵＳ１２／３１３６９のＨ２Ｏ－ベースの水素触媒パワーシステム、５／２１／１３に出願されたＰＣＴ／ＵＳ１３／０４１９３８のＣＩＨＴパワーシステム（「ミルズ以前の出願」）であり、また、Ｒ．Ｌ．Ｍｉｌｌｓ、Ｍ．Ｎａｎｓｔｅｅｌ、Ｗ．Ｇｏｏｄ、Ｇ．Ｚｈａｏ、「水素触媒システムに基づくブラックライト・パワーのマルチ・セル熱的に結合された反応器（Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ａ ＢｌａｃｋＬｉｇｈｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｕｌｔｉ－Ｃｅｌｌ Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｒｅａｃｔｏｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）」、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、Ｖｏｌ．３６、（２０１２）、７７８－７８８；ｄｏｉ：１０．１００２／ｅｒ．１８３４；Ｒ．Ｌ．Ｍｉｌｌｓ、Ｇ．Ｚｈａｏ、Ｗ．Ｇｏｏｄ、「連続熱パワーシステム（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）」、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ、Ｖｏｌ．８８、（２０１１）７８９－７９８、ｄｏｉ：１０．１０１６／ｊ．ａｐｅｎｅｒｇｙ．２０１０．０８．０２４、及びＲ．Ｌ．Ｍｉｌｌｓ、Ｇ．Ｚｈａｏ、Ｋ．Ａｋｈｔａｒ、Ｚ．Ｃｈａｎｇ、Ｊ．Ｈｅ、Ｘ．Ｈｕ、Ｇ．Ｗｕ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、Ｇ．Ｃｈｕ、「新たなパワー源としての熱的に可逆なハイドリノ触媒システム（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ Ｈｙｄｒｉｎｏ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｓ ａ Ｎｅｗ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅ）」、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｇｒｅｅｎ Ｅｎｅｒｇｙ、Ｖｏｌ．８、（２０１１）、４２９－４７３（「ミルズの従前の熱パワー変換の発行物」） であり、これらは、ここにおいて参照され全体が組み込まれる。他の実施例において、パワー・システムは、熱イオンの及び熱電気のパワー・コンバーター及びスターリングエンジンのような他の熱機関のようなダイレクト・パワー・コンバーターのような当業者に知られる他の熱―電気パワー・コンバーターの１つを含む。
１つの実施例において、１０ＭＷのパワー発生器は以下のステップを受ける。
１．燃料は、互いにかみ合う領域内に高い導電性のある固体燃料の約０．５ｇの分割量を閉じ込める一対のギア及び／又はサポート部材内にホッパーから流れるが、ここで、低電圧、高電流が、燃料に点火するようにその燃料を通して流される。点火は、分割量あたり約１０ｋＪのエネルギーを解放する。ギアは、６０個の歯を含み、１０００ＲＰＭで回転するので、発火頻度は、１ｋＨｚであり、１０ＭＷのパワーに対応する。１つの実施例において、ギアは、そのギアに直接接触する燃料粉末層が爆発に対する臨界的な電流密度を運ばないように設計されているが、一方、バルク領域は、そのギアが燃料の点火からのブラストによる浸食（エロ―ジョン）から保護されるようになっている。
２．本質的に十分にイオン化されたプラズマは、そのギアに対して垂直な軸の上にそのギアから外に膨張し、そして、マグネトハイドロダイナミック又はプラズマダイナミック・コンバーターに入るが、ここで、プラズマのフローは、電気に変換される。その代わりとして、キラキラ輝く光が、光起電力パワー・コンバーターを使用して、電気に変換されるプラズマから発光される。
３．電気の一部が、電極への電気パワーの源にパワーを与え、そして、残りは、対応するユニットによるパワー調整に続いて外部負荷に供給される。電極熱交換機によりギア・ハブから除かれた熱が再生システム熱交換器に流れ、そして、残りが外部熱負荷に流れる。
４．プラズマ・ガスが、Ｈ２Ｏなしで、固体燃料を含む生成物に凝縮する。
５．製薬業界又は食品業界において使用される１つのようならせん状の刃先は、再生システムへと生成物粉末を運ぶが、ここで、それは蒸気で再水和され、蒸気は、再生システム熱交換器のホットコイルの上にＨ２ＯリザーバーからのＨ２Ｏを流すことにより形成される。
６．再生された固体燃料は、Ｈ２Ｏを単に戻すことで燃料の連続使用を許すように、らせん状の刃先によってホッパーに運ばれる。０．５グラムの固体燃料が１ｋＪのエネルギーを生じさせる仮定する。燃料の密度が、８．９６ｇ／ｃｍ３のＣｕの密度であると仮定すると、互いにかみ合うエリア内の歯あたりの燃料の体積は、０．０５６ｃｍ３である。もし、燃料を通る高導電を達成するために導電深さが２ｍｍであるならば、各ギアの三角歯の互いにかみ合うギャップにより規定される燃料ベースは、４ｍｍであり、ギアの幅は、０．１１ｃｍ３／（０．２）（０．４）＝１．３９ｃｍである。もう１つの実施例において、典型的な１０ＭＷ発生器のＨ２Ｏ消費は以下のように与えられる。Ｈ２Ｏ → Ｈ２（１／４）＋１／２Ｏ２（５０ＭＪ／ｍｏｌｅ Ｈ２Ｏ）；１０ＭＪ／ｓ／５０ＭＪ／ｍｏｌｅ Ｈ２Ｏ＝０．２モル（３．６ｇ）Ｈ２Ｏ／ｓ又は１３ｋｇ／ｈ＝１３リットル／時間。１分間及び０．５ｇで、点火及び再生でもって再循環さえる固体燃料が、１０ｋＪを生成すると考える。固体燃料の在庫が、以下のように与えられる。１０ＭＪ／ｓ Ｘ ０．５ｇ／１０ｋＪ＝５００ｇ／ｓ（３０ｋｇ／分）。そして、固体燃料在庫が、３０ｋｇ又は約３リッターである。
Ｈ．光パワーの光起電力コンバージョンを持つアーク及び高ＤＣ、ＡＣ、及びＤＣ－ＡＣ混合電流ハイドリノ・プラズマ・セル
本開示の典型的な実施例において、光パワーの光起電力コンバージョンを持つパワー・システムは、ＳＦ－ＣＩＨＴセルについてここに開示される構成要素の如何なるものも含むかもしれない。例えば、ある実施例は、以下のものの１又はそれ以上を含む。それらは、その槽は、大気圧、大気圧より高い、及び大気圧より低い、の少なくとも１つの圧力が可能となること；反応物が、触媒の源、触媒、原子水素の源、及び原子水素の少なくとも１つを形成するように導電性のマトリクス及びのＨ２Ｏ源を含むかもしれないこと；反応物は、バルクＨ２Ｏ、バルクＨ２Ｏ以外の状態、Ｈ２Ｏを形成しかつ結合Ｈ２Ｏを解放する反応の少なくとも１つを被る化合物（単数又は複数）の少なくとも１つを含むＨ２Ｏの源を含むかもしれないこと；結合Ｈ２Ｏが、Ｈ２Ｏと相互反応する化合物を含むが、ここで、そのＨ２Ｏは、吸収されたＨ２Ｏ、結合されたＨ２Ｏ、物理吸着されたＨ２Ｏ、及び水和の水の少なくとも１つの状態にあること、反応物が、バルクＨ２Ｏ、吸収されたＨ２Ｏ、結合されたＨ２Ｏ、物理吸着されたＨ２Ｏ、及び水和の水の解放の少なくとも１つを被る１又はそれ以上の化合物又は材料及び導体を含むかもしれない、そして、反応生成物としてＨ２Ｏを持つかもしれないこと；発生期のＨ２Ｏ触媒及び原子水素の源の少なくとも１つが、ａ）Ｈ２Ｏの少なくとも１つの源、ｂ）酸素の少なくとも１つの源、及びｃ）水素の少なくとも１つの源、の少なくとも１つを含むかもしれないこと；反応物が、触媒の源、触媒、原子水素の源、及び原子水素の少なくとも１つを形成するかもしれないこと；及び反応物が、ａ）Ｈ２Ｏ及びＨ２Ｏの源、ｂ）Ｏ２、Ｈ２Ｏ、ＨＯＯＨ、ＯＯＨ－、過酸化物イオン、超酸化物イオン、水素化物、Ｈ２、ハライド、酸化物、オキシ水酸化物、水酸化物、酸素を含む化合物、含水化合物、ハライド・酸化物・オキシ水酸化物・水酸化物・酸素を含む化合物の少なくとも１つからなる群から選択される含水化合物、ｃ）導電性マトリクス、の少なくとも１つを含むかもしれないこと；オキシ水酸化物が、ＴｉＯＯＨ、ＧｄＯＯＨ、ＣｏＯＯＨ、ＩｎＯＯＨ、ＦｅＯＯＨ、ＧａＯＯＨ、ＮｉＯＯＨ、ＡｌＯＯＨ、ＣｒＯＯＨ、ＭｏＯＯＨ、ＣｕＯＯＨ、ＭｎＯＯＨ、ＺｎＯＯＨ、及びＳｍＯＯＨ、の群からの少なくとも１つを含むかもしれないこと；酸化物が、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｏＯ、Ｃｏ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、及びＮｉ２Ｏ３，の群からの少なくとも１つを含むかもしれないこと；水酸化物が、Ｃｕ（ＯＨ）２、Ｃｏ（ＯＨ）２、Ｃｏ（ＯＨ）３、Ｆｅ（ＯＨ）２、Ｆｅ（ＯＨ）３、及びＮｉ（ＯＨ）２、の群からの少なくとも１つを含むかもしれないこと；酸素を含む化合物が、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、炭酸、炭酸水素塩、クロム酸塩、ピロリン酸塩、過硫酸塩、過塩素酸塩、過臭素酸塩、そして、過ヨウ素酸塩、ＭＸＯ３、ＭＸＯ４（Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのようなアルカリ金属のような金属、Ｘ＝Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ）、コバルト・マグネシウム酸化物（ｃｏｂａｌｔ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）、ニッケル・マグネシウム酸化物（ｎｉｃｋｅｌ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）、銅マグネシウム酸化物（ｃｏｐｐｅｒ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）、Ｌｉ２Ｏ、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＣｕＯ、ＣｒＯ４、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＭｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＴａＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＶＯ、ＶＯ２、Ｖ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＮｂＯ、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＳｅＯ２、ＳｅＯ３、ＴｅＯ２、ＴｅＯ３、ＷＯ２、ＷＯ３、Ｃｒ３Ｏ４、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３、ＣｏＯ、Ｃｏ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｎｉ２Ｏ３、希土類酸化物、ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、オキシ水酸化物、ＴｉＯＯＨ、ＧｄＯＯＨ、ＣｏＯＯＨ、ＩｎＯＯＨ、ＦｅＯＯＨ、ＧａＯＯＨ、ＮｉＯＯＨ、ＡｌＯＯＨ、ＣｒＯＯＨ、ＭｏＯＯＨ、ＣｕＯＯＨ、ＭｎＯＯＨ、ＺｎＯＯＨ、及びＳｍＯＯＨ、の群からの少なくとも１つを含むこと；そして、導電性マトリクスが、金属粉末、炭素、炭化物、ホウ化物、窒化物、ＴｉＣＮのようなカルボニトリル、又はニトリルの群からの少なくとも１つを含むかもしれないこと、である。
本開示の更なる実施例において、パワー・システムは、以下から１又はそれ以上を含むかもしれない。それらは、反応物が、金属、その金属の酸化物、及びＨ２Ｏの混合物を含むかもしれないが、ここで、金属とＨ２Ｏとの反応が、熱力学的に有利ではないこと；反応物が、遷移金属、アルカリ土類金属ハロゲン化物、及びＨ２Ｏの混合物を含むかもしれないが、ここで、金属とＨ２Ｏとの反応が、熱力学的に有利ではないこと；反応物が、導体、吸湿性材料、及びＨ２Ｏの混合物を含むかもしれないこと；導体が、金属粉末又は炭素粉末を含むかもしれないが、ここで、金属又は炭素のＨ２Ｏとの反応が、熱力学的に有利ではないこと；吸湿性材料が、臭化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、炭酸カリウム、リン酸カリウム、ＫＭｇＣｌ３・６（Ｈ２Ｏ）のようなカーナライト、クエン酸鉄（ＩＩＩ）アンモニウム、水酸化カリウム及びナトリウム水酸化物及び濃硫酸及び濃リン酸、セルロース繊維、糖、キャラメル、蜂蜜、グリセロール、エタノール、メタノール、ディーゼル燃料、メタンフェタミン、肥料化学製品、塩、乾燥剤、シリカ、活性炭、硫酸カルシウム、塩化カルシウム、モレキュラシーブ、ゼオライト、潮解性の材料、塩化亜鉛、塩化カルシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及び潮解性の塩の群からの少なくとも１つを含むかもしれないこと；パワー・システムが、導体、吸湿性材料、及びＨ２Ｏの混合物を含むかもしれないが、ここで、（金属）、（吸湿性材料）、（Ｈ２Ｏ）の相対的なモル量の範囲は、約（０．０００００１から１０００００）、（０．０００００１から１０００００）、（０．０００００１から１０００００）；（０．００００１から１００００）、（０．００００１から１００００）、（０．００００１から１００００）；（０．０００１から１０００）、（０．０００１から１０００）、（０．０００１から１０００）；（０．００１から１００）、（０．００１から１００）、（０．００１から１００）；（０．０１から１００）、（０．０１から１００）、（０．０１から１００）；（０．１から１０）、（０．１から１０）、（０．１から１０）；及び（０．５から１）、（０．５から１）、（０．５から１）；の少なくとも１つであること；熱力学的に有利でないＨ２Ｏとの反応を持つ金属が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎの群からの少なくとも１つであるかもしれないこと；反応物が、Ｈ２Ｏの追加により再生されるかもしれないこと；反応物が、金属、その金属酸化物、及びＨ２Ｏの混合物を含むかもしれないが、ここで、その金属酸化物が、１０００℃より低い温度でＨ２還元できること；反応物が、Ｈ２及びマイルドな熱で、容易に還元されない酸化物、１０００℃より低い温度でＨ２で金属に還元できる酸化物、及びＨ２Ｏの混合物を含むかもしれないこと；１０００℃より低い温度でＨ２で金属に還元できる酸化物を持つかもしれない金属が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎの群からの少なくとも１であること；マイルドな熱及びＨ２で容易に還元されないかもしれない酸化物が、アルミナ、アルカリ土類金属酸化物、及び希土類酸化物の少なくとも１つを含むこと；固体燃料が、炭素又は活性炭及びＨ２Ｏを含むかもしれないが、ここで、その混合物がＨ２Ｏの追加を含む再水和により再生させられること；反応物が、スラリー、溶液、エマルション、コンポジット、及び化合物の少なくとも１つを含むかもしれないこと；Ｈ２Ｏモル％含有量が、約０．０００００１％から１００％、０．００００１％から１００％、０．０００１％から１００％、０．００１％から１００％、０．０１％から１００％、０．１％から１００％、１％から１００％、１０％から１００％、０．１％から５０％、１％から２５％、及び１％から１０％の少なくとも１つの範囲内であるかもしれないこと；電気的パワーの源の電流が、高電流のショート・バースト（ｓｈｏｒｔ ｂｕｒｓｔ）をデリバリするかもしれず、電気エネルギーは、ハイドリノ反応物が非常に速い速度でハイドリノを形成するだけ、十分であること；である。
本開示の幾つかの実施例において、パワー・システムは、以下のものの１又はそれ以上を含むかもしれない。それらは、電気的パワーの源は、高電流のショートバーストをデリバリするかもしれず、電気エネルギーは、１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０００Ａ／ｃｍ２から１００，０００Ａ／ｃｍ２、及び２０００Ａ／ｃｍ２から５０，０００Ａ／ｃｍ２、の少なくとも１つの範囲内にあるＤＣ又はピークＡＣ電流密度、１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡの少なくとも１つの範囲内にある電流の高ＡＣ、ＤＣ、又はＡＣ－ＤＣ混合を引き起こすように選択される電圧の少なくとも１つを含むこと；電圧は、固体燃料又はエネルギー物質（ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）の導電率によって決定されるが、ここで、その電圧は、固体燃料又はエネルギー物質サンプルの抵抗かける所望の電流によって与えられること；ＤＣ又はピークＡＣ電圧は、約０．１Ｖから５００ｋＶ、０．１Ｖから１００ｋＶ、及び１Ｖから５０ｋＶから選択される少なくとも１つの範囲内にあるかもしれず、また、ＡＣ周波数は、約０．１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び１００Ｈｚから１０ｋＨｚの範囲内にあるかもしれないこと、固体燃料又はエネルギー物質サンプル（ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓａｍｐｌｅ）の抵抗は、約０．００１ｍΩから１００ＭΩ、０．１Ωから１ＭΩ、及び１０Ωから１ｋΩから選択される少なくとも１つの範囲内にあるかもしれず、ハイドリノを形成するため、活性な電極面積あたりの妥当な負荷の導電率は、約１０－１０Ω－１ｃｍ－２から１０６Ω－１ｃｍ－２、１０－５Ω－１ｃｍ－２から１０６Ω－１ｃｍ－２、１０－４Ω－１ｃｍ－２から１０５Ω－１ｃｍ－２、１０－３Ω－１ｃｍ－２から１０４Ω－１ｃｍ－２、１０－２Ω－１ｃｍ－２から１０３Ω－１ｃｍ－２、１０－１Ω－１ｃｍ－２から１０２Ω－１ｃｍ－２、及び１Ω－１ｃｍ－２から１０Ω－１ｃｍ－２；から選択される少なくとも１つ内にあるかもしれないこと、光起電力パワー・コンバーターは、フォトン―電気パワー・コンバーター（ｐｈｏｔｏｎ－ｔｏ－ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を含むかもしれないこと；パワー・システムは、光分配システム（ｌｉｇｈｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）又は集光式太陽電池装置（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）を含むかもしれないこと；光起電力パワー・コンバーターは、フォトン―熱パワー・コンバーター（ｐｈｏｔｏｎ－ｔｏ－ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を含むかもしれないこと；パワー・システムは、熱―電気パワー・コンバーター（ｔｈｅｒｍａｌ－ｔｏ－ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、集光式太陽電池装置、トラッカー（ｔｒａｃｋｅｒ）、又は、エネルギー蓄積装置を含むかもしれないこと；パワー・システムは、機能的に送電網（ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ）に接続されるかもしれないこと；パワー・システムは、スタンド・アローン・システムであるかもしれないこと；光起電力パワー・コンバーターが、複数の多接合光起電力セル（ｍｕｌｔｉ－ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌｓ）を含むかもしれないこと；多接合光起電力セルが、三重接合光起電力セル（ｔｒｉｐｌｅ－ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌｓ）であるかもしれないこと；光起電力パワー・コンバーターが、真空セル内に配置されるかもしれないこと；光起電力パワー・コンバーターが、反射防止コーティング、光学インピーダンス整合コーティング（ｏｐｔｉｃａｌ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｃｏａｔｉｎｇ）、又は保護コーティングの少なくとも１つを含むかもしれないこと；光起電力パワー・コンバーターが、その光起電力パワー・コンバーターの少なくとも一部をきれいにするように構成されるクリーニング・システムに動作可能に接続されるかもしれないこと；光学フィルタを含むかもしれないこと；光起電力パワー・コンバーターは、単結晶のセル、多結晶のセル、アモルファスのセル、ストリング／リボンのシリコン・セル、多接合セル、ホモ接合セル、ヘテロ接合セル、ｐ－ｉ－ｎ素子（ｐ－ｉ－ｎ ｄｅｖｉｃｅ）、薄膜セル、色素増感セル（ｄｙｅ－ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ ｃｅｌｌ）、及び有機光起電力セル（ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌ）の少なくとも１つを含むかもしれないこと；光起電力パワー・コンバーターは、多接合セルを含むかもしれず、その多接合セルは、反転セル（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｃｅｌ）、直立セル（ｕｐｒｉｇｈｔ ｃｅｌｌ）、格子不整合セル（ｌａｔｔｉｃｅ－ｍｉｓｍａｔｃｈｅｄ ｃｅｌｌ）、格子整合セル（ｌａｔｔｉｃｅ－ｍａｔｃｈｅｄ ｃｅｌｌ）、及び第ＩＩＩ－Ｖ族の半導体材料を含むセルの少なくとも１つを含むこと；パワー・システムが、光起電力パワー・コンバーターに作動可能に接続される出力パワー・コンディショナー（ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）、及び、その出力パワー・コンディショナーに作動可能に接続される出力パワー・ターミナル（ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｔｅｒｍｉｎａｌ）を含むかもしれないこと；パワー・システムがインバーター又はエネルギー蓄積装置（ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｅｖｉｃｅ）を含むかもしれないこと；出力パワー・ターミナルからのパワー出力の一部が、エネルギー蓄積装置（ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｅｖｉｃｅ）に又はパワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）の構成要素に又は複数の電極に又は外部負荷又は送電網（ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ）に向けられるかもしれないこと。
１つの実施例において、ＣＩＨＴセルは、ハイドリノ・プラズマ・セルと呼ばれるハイドリノ形成プラズマ・セルを含むが、ここで、光パワーの少なくとも一部が光起電力コンバーターによって電気に変換される。高電流は、ＤＣ、ＡＣ、又はそれらの組合せであるかもしれない。プラズマ・ガスは、Ｈ２ＯのようなＨＯＨ触媒の源及びＨの源の少なくとも１つを含むかもしれない。追加的な妥当なプラズマ・ガスは、Ｈ２Ｏ、Ｈの源、Ｈ２、酸素の源、Ｏ２、及び、希ガスのような不活性ガスの少なくとも１つの混合物である。ガス圧力は、約０．００１Ｔｏｒｒから１００ａｔｍ、１Ｔｏｒｒから５０ａｔｍ、及び１００Ｔｏｒｒから１０ａｔｍの少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。電圧は、約０Ｖから１００ｋＶ、１ｋＶから５０ｋＶ、及び１ｋＶから３０ｋＶの少なくとも１つの範囲内のように高いかもしれない。電流は、約０．１ｍＡから１００Ａ、１ｍＡから５０Ａ、及び１ｍＡから１０Ａの少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。プラズマは、約１Ａから１００ｋＡ、１００Ａから５０ｋＡ、及び１ｋＡから２０ｋＡの少なくとも１つの範囲内のそれのような非常に高い電流を持つアークを含むかもしれない。１つの実施例において、高電流は、ハイドリノ反応速度を加速する。１つの実施例において、電圧及び電流は、ＡＣである。駆動周波数は、３ｋＨｚから５ｋＨｚの範囲内のような可聴周波数であるかもしれない。１つの実施例において、周波数は、約０．１Ｈｚから１００ＧＨｚ、１００Ｈｚから１０ＧＨｚ、１ｋＨｚから１０ＧＨｚ、１ＭＨｚから１ＧＨｚ、及び１０ＭＨｚから１ＧＨｚの少なくとも１つの範囲内である。プラズマ・ガスに暴露される少なくとも１つの電極は、アーク・プラズマを支持するように電子の熱及び電界放出を供給するかもしれない。
１つの実施例において、セルは、ＨＯＨ触媒の源及びＨの源を含むプラズマ・ガス内に絶縁破壊（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）を達成するため適用される高電圧パワー源を含む。プラズマ・ガスは、水蒸気、水素、酸素の源、及び、アルゴンのような希ガスのような不活性ガスの少なくとも１つを含むかもしれない。高電圧パワーは、直流（ＤＣ）、交流（ＡＣ）、及びそれらの混合を含むかもしれない。プラズマ・ガス内の絶縁破壊は、導電率を著しく増加させる。パワー源は、高電流が可能である。絶縁破壊電圧よりも低い電圧での高い電流は、ＨＯＨ触媒によるハイドリノへのＨの触媒反応を高速で引き起こすように印加される。高電流は、直流（ＤＣ）、交流（ＡＣ）、及びそれらの混合を含むかもしれない。
高電流プラズマ・セルの１つの実施例は、Ｈ及びＨＯＨ触媒を形成することができるプラズマ・ガスを含む。プラズマ・ガスは、Ｈ２Ｏ及びＨ２ガスのようなＨの源及びＨＯＨの源を含む。プラズマ・ガスは更に、ＨＯＨ触媒及びＨを許し、強化し、又は維持する追加のガスを含むかもしれない。セルは、少なくとも１つのセットの電極、少なくとも１つのアンテナ、少なくとも１つのＲＦコイル、及び、アンテナを含むかもしれない少なくとも１つのマイクロ波空洞、の少なくとも１つを含み、更に、プラズマ・ガスの電気絶縁破壊を引き起こすのに十分な電圧又は電子又はイオン・エネルギーを生成することができるもののような少なくとも１つの絶縁破壊（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）パワー源を含む。電圧は、約１０Ｖから１００ｋＶ、１００Ｖから５０ｋＶ、及び１ｋＶから２０ｋＶの少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。プラズマ・ガスは、ガス状態にあるだけでなく、また、液体状態に最初あるのかもしれない。プラズマは、液体Ｈ２Ｏである又は液体Ｈ２Ｏを含む媒体中に形成されるかもしれない。ガス圧力は、約０．００１Ｔｏｒｒから１００ａｔｍ、０．０１Ｔｏｒｒから７６０Ｔｏｒｒ、及び０．１Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒの少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。セルは、一旦絶縁破壊が達成されると、高電流を提供する少なくとも１つのパワーの第２の源を含むかもしれない。高電流はまた、絶縁破壊パワー源によって提供されるかもしれない。パワー源の各々は、ＤＣ又はＡＣであるかもしれない。いずれかの周波数範囲は、約０．１Ｈｚから１００ＧＨｚ、１００Ｈｚから１０ＧＨｚ、１ｋＨｚから１０ＧＨｚ、１ＭＨｚから１ＧＨｚ、及び１０ＭＨｚから１ＧＨｚ、の少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。高電流は、約１Ａから１００ｋＡ、１０Ａから１００ｋＡ、１０００Ａから１００ｋＡ、１０ｋＡから５０ｋＡの少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。高い放電電流密度は、０．１Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、及び１ｋＡ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２の少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。１つの実施例において、絶縁破壊及び第２の高電流パワー源の少なくとも１つは、断続的に印加されるかもしれない。断続の周波数は、約０．００１Ｈｚから１ＧＨｚ、０．０１Ｈｚから１００ＭＨｚ、０．１Ｈｚから１０ＭＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、及び１０Ｈｚから１００ｋＨｚの少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。デューティ・サイクルは、約０．００１％から９９．９％、１％から９９％、及び１０％から９０％の少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。ＲＦのようなＡＣパワー源及びＤＣパワー源を含む、１つの実施例において、ＤＣパワー源は、少なくとも１つのキャパシタによって、ＡＣパワー源から分離されている。１つの実施例において、Ｈ２及びＨ２Ｏの少なくとも１つのようなハイドリノを形成するためのＨの源は、ハイドリノ・パワー要素が入力電気パワーを超えるところ、１のような所望のセル・ゲインを与える出力パワーにハイドリノ要素を維持する速度でセルに供給される。
１つの実施例において、プラズマ・ガスは、純粋であるか、又は、塩水のような塩類水溶液を含むかもしれない液体Ｈ２Ｏによって置き換えられる。溶液は、ＲＦ又はマイクロ波励起のような高周波放射のようなＡＣ励起で、入射されるかもしれない。塩水のようなＨ２Ｏを含む励起された媒体は、ＲＦトランスミッター及びレシーバーの間に置かれるかもしれない。ＲＦトランスミッター又はアンテナは、ＲＦ信号の周波数を発生させることができるＲＦ発生器からのＲＦパワー、及び、Ｈ２Ｏを含む媒体によって吸収され得るパワーを受け取る。セル及び励起パラメータは、本開示のそれらの１つであるかもしれない。１つの実施例において、ＲＦ振動数は、約１ＭＨｚから２０ＭＨｚの範囲内にあるかもしれない。ＲＦ励起源は更に、負荷からトランスミッターへのインピーダンスをマッチさせるマッチング・ネットワーク（ｍａｔｃｈｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ）又はチューニング回路（ｕｎｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ）を含むかもしれない。金属粒子は、Ｈ２Ｏ又は食塩水内で懸濁されるかもしれない。入射パワーは、約０．１Ｗ／ｃｍ２から１００ｋＷ／ｃｍ２、０．５Ｗ／ｃｍ２から１０ｋＷ／ｃｍ２、及び０．５Ｗ／ｃｍ２から１ｋＷ／ｃｍ２の少なくとも１つの範囲内のように高いかもしれず、これにより、金属粒子で入射放射線の相互作用のため、プラズマ内のアークを引き起こすようになる。金属粒子のサイズは、アーク形成を最適化するように調整されるかもしれない。妥当な粒子サイズは、約０．１μｍから１０ｍｍの範囲内である。アークは、ハイドリノ反応が高い反応速度で起きるようにする高い電流を運ぶ。１つの実施例において、プラズマ・ガスは、Ｈ２Ｏ蒸気のようなＨ２Ｏを含み、そして、セルは、ＲＦ又はマイクロ波のような高周波の放射が入射する金属対象物を含む。金属対象物の上に鋭いポイントでの場の集中が、ハイドリノ反応速度の大きな増大でＨ２Ｏを含むプラズマ・ガス内でアークを引き起こす。
１つの実施例において、高電流プラズマはアークを含む。アーク・プラズマは、グロー放電プラズマに対して、際立った特徴を持っているかもしれない。前者の場合において、電子及びイオン温度は、類似しているかもしれず、後者の場合において、電子熱エネルギーは、イオン熱エネルギーよりもずっと大きいかもしれない。１つの実施例において、アーク・プラズマ・セルは、ピンチ・プラズマ（ｐｉｎｃｈ ｐｌａｓｍａ）を含む。Ｈ２Ｏを含むもののようなプラズマ・ガスは、アーク・プラズマを形成するのに十分な圧力で維持される。圧力は、約１００Ｔｏｒｒから１００ａｔｍの範囲内のように高いかもしれない。１つの実施例において、絶縁破壊及び高電流パワー・サプライは、同じかもしれない。アークは、約１ｋＶから５０ｋＶの範囲内の電圧のような高電圧、及び、電流が約０．１ｍＡから１００，０００Ａの範囲内にあるかもしれないところ、抵抗及び電圧がアーク形成及び維持で減少する際に増加するかもしれないそれのような高電流、を供給することができるキャパシタのバンクを含む複数のキャパシタを含むパワー・サプライによって液体Ｈ２Ｏを含む高圧Ｈ２Ｏ内で形成されるかもしれない。電圧は、キャパシタを直列に接続することにより増加するかもしれず、及び、キャパシタンスは、所望の高電圧及び電流を達成するように平行にキャパシタを接続することにより増加するかもしれない。キャパシタンスは、０．１秒から２４時間を超える長い期間の間プラズマを維持するために十分であるかもしれない。パワー回路は、第２の高電流パワー源のような形成されたアークのそれを維持するため追加の要素を持つかもしれない。１つの実施例において、パワー・サプライは、アークにパワーを連続して供給するかもしれない複数のバンクのキャパシタを含むが、ここで、各放電されたバンク・キャパシタは、与えられた充電されたバンクのキャパシタが放電されるとき、充電パワー源によって再充電されるかもしれない。複数のバンクは、定常状態のアーク・プラズマを維持するのに十分であるかもしれない。もう１つの実施例において、アーク・プラズマへの高電流及びプラズマ絶縁破壊の少なくとも１つを供給する。１つの実施例において、アークは、約０．０１Ｈｚから１ＭＨｚの範囲内のような高ＤＣ繰り返し速度で確立される。１つの実施例において、カソード及びアノードの役割は、周期的に逆転するかもしれない。逆転の速度は、アーク・プラズマが維持できるように低いかもしれない。交流電流のサイクル速度は、約０Ｈｚから１０００Ｈｚ、０Ｈｚから５００Ｈｚ、及び０Ｈｚから１００Ｈｚの少なくとも１つの、であるかもしれない。パワー・サプライは、所望の速度でハイドリノ反応速度を維持する最大電流限界を持つかもしれない。１つの実施例において、高電流は、変化するパワー出力を供給するようにハイドリノ―生成パワーをコントロールするように変化する。パワー・サプライによってコントロールされる高電流限界は、約１ｋＡから１００ｋＡ、２ｋＡから５０ｋＡ、及び１０ｋＡから３０ｋＡの少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。アーク・プラズマは、増加する電流と共に、減少する電圧という挙動を含む負性抵抗を持つかもしれない。プラズマ・アーク・セル・パワー回路は、所望のレベルで安定な電流を確立するように安定器（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｂａｌｌａｓｔ）のような正のインピーダンス（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）の形式を含むかもしれない。電極は、両者の間の電場を供給する所望の配列状態にあるかもしれない。妥当な配列は、中央円柱状電極及び外側の同心電極、平行プレート電極、及び、対向するピン又は円柱の少なくとも１つである。電極は、アーク・プラズマを支持するようにカソードで電子熱及び電界放出の少なくとも１つを供給するかもしれない。約１０６Ａ／ｃｍ２のような高い高電流密度は形成されるかもしれない。電極は、Ｗ又はＭｏのような耐熱金属、及び、炭素、及び、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎの群からの１つのような水との低い反応性を持つ材料の群からの１つのような高融点を持つ材料の少なくとも１つを含むかもしれない。１つの実施例において、電極は可動式であるかもしれない。電極は、アーク・プラズマを開始し及び維持するように、互いに近接して又は直接接触して配置され、そして、機械的に分離されるかもしれない。この場合、絶縁破壊電圧は、電極が固定されたギャップで永久に分離されているところ、その場合よりもずっと低いものであるかもしれない。可動式の又はギャップの調整可能な電極で、アークを形成するように印加される電圧は、約０．１Ｖから２０ｋＶ、１Ｖから１０ｋＶ、及び１０Ｖから１ｋＶの少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。電極分離は、所望の電流又は電流密度で安定なアークを維持するように調整されるかもしれない。
１つの実施例において、ＯＨ、ＨＯＨ、Ｏ２、ｎＯ、及びｎＨ（ｎは整数）の少なくとも１つを含む触媒は、水―アーク・プラズマ内で発生させられる。Ｈ２Ｏアーク・プラズマ・セル・パワー発生器（Ｈ２Ｏ ａｒｃ ｐｌａｓｍａ ｃｅｌｌ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１００の概略図は図２Ｂに示される。アーク・プラズマ・セル（ａｒｃ ｐｌａｓｍａ ｃｅｌｌ）１０９は、真空、大気圧、及び、大気圧より高い圧力 の少なくとも１つを可能にするセル１０９のアーク・プラズマ・チャンバー（ａｒｃ ｐｌａｓｍａ ｃｈａｍｂｅｒ）を規定できる絶縁体ベース（ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ｂａｓｅ）１０２及びセル・キャップ（ｃｅｌｌ ｃａｐ）１１１を備える中心ロッドのような中心軸電極（ｃｅｎｔｅｒ ａｘｉａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１０３及び外側円筒形状電極（ｏｕｔｅｒ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１０６のような２つの電極を含む。セル１０９には、Ｈ２Ｏのようなアーク・プラズマ・ガス又は液体が供給される。その代わりとして、電極１０３及び１０６は、槽１０９内に含まれるＨ２Ｏのようなアーク・プラズマ・ガス又は液体内に浸漬される。Ｈ２Ｏは、塩のように分解するかもしれないイオン化合物のようなイオンの源の追加により、より低い電圧でアーク絶縁破壊（ａｒｃ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）を達成するようにより導電性にされているかもしれない。塩は、アルカリ水酸化物のような水酸化物又はハロゲン化物又は本開示の他のものを含むかもしれない。供給（ｓｕｐｐｌｙ）は、セル１０９内へとガス又は液体が流れるライン１１０及びバルブ１０８を持つタンク１０７のような源からであるかもしれず、また、排気ガスは、所望のフロー及び圧力の少なくとも１つを維持するようにセル１０９からポンプ１１７がガスを取り除くところ、少なくとも１つの圧力ゲージ１１５及びバルブ１１６を持つ排出ライン１２６を通してセルから流れでる。１つの実施例において、プラズマ・ガスは、所望のレベルにハイドリノ・ベースのパワーを生成するようにハイドリノ反応に合わせて反応物の十分な質量フローを供給するため大気圧及びそれより高いもののような高い圧力で超音速流のような高いフロー条件で維持される。妥当な典型的なフロー速度は、入力パワーを超えるハイドリノ―ベースのパワーを達成する。その代わりとして、液体の水は、境界として電極を持つリザーバー内のようなセル１０９内にあるかもしれない。電極１０３及び１０６は、セル・パワー・コネクター（ｃｅｌｌ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）１２４を通して高電圧―高電流パワー・サプライ（ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ－ｈｉｇｈ ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）１２３に接続される。中心電極１０３との接続は、ベース・プレート１０１を通しているかもしれない。１つの実施例において、パワー・サプライ１２３は、コネクター１２２を通して充電パワー・サプライ（ｃｈａｒｇｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）１２１のようなもう１つのパワー・サプライによって供給されるかもしれない。高電圧―高電流パワー・サプライ１２３は、高いキャパシタンス及び高い電流を供給するように並行に、及び、高い電圧を供給するために直列に、なっているかもしれないキャパシタのバンクを含むかもしれず、また、パワー・サプライ１２３は、複数のそのようなキャパシターのバンクを含むかもしれないが、ここで、各々は、連続出力に近づくかもしれないパワー出力を供給するように時間的に放電及び充電されるかもしれない。キャパシターバンク（単数又は複数）は、充電パワー・サプライ１２１によって充電されるかもしれない。
１つの実施例において、１０３のような電極は、テスラコイル（Ｔｅｓｌａ ｃｏｉｌ）のようなＲＦ発生器によって供給されるそれのような高いパワーであるかもしれず、また、高い周波数であるかもしれない、ＡＣパワー源１２３によってパワーが与えられるかもしれない。もう１つの実施例において、電極１０３は、マイクロ波プラズマ・トーチのアンテナを含む。パワー及び周波数は、約１００ｋＨｚから１００ＭＨｚ又は１００ＭＨｚから１０ＧＨｚ及び、それぞれリッターあたり、１００Ｗから５００ｋＷの範囲のような、本開示のそれであるかもしれない。１つの実施例において、円柱形状の電極は、セル壁のみを含み、石英、セラミック、又はアルミナのような絶縁体からなるかもしれない。セル・キャップ１１１は、接地された又は非接地の電極のような電極を更に含むかもしれない。セルは、アーク・プラズマ・セル１０９の内側の電極１０３を少なくとも部分的にカバーするＨ２Ｏのプラズマ・アーク又はストリーマーを形成するように操作されるかもしれない。アーク又はストリーマーは、非常に、ハイドリノ反応速度を高める。
１つの実施例において、アーク・プラズマ・セル１０９は、熱エネルギーの放出を閉じ込めるように閉鎖される。そしてシールされたセルの内部の水は、当業者に知られるような所望の作動温度及び圧力に対するＨ２Ｏ相図に従って液体及びガス状混合物の標準状態にある。作動温度は、約２５℃から１０００℃の範囲内にあるかもしれない。作動圧力は、約０．００１ａｔｍから２００ａｔｍ、０．０１ａｔｍから２００ａｔｍ、及び０．１ａｔｍから１００ａｔｍの少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。セル１０９は、ボイラーを備えるかもしれないが、ここで、加熱された水、過熱状態の水、蒸気、及び、過熱状態の蒸気を含む少なくとも１つの相は、蒸気排出口１１４を流れ出し、そして、電気を発生させるために蒸気タービンのような熱又は機械的負荷に供給される。排出フローの冷却及び蒸気の凝縮の少なくとも１つのプロセスは、その負荷への熱パワーの移動と共に起こり、そして、冷却された蒸気又は水はリターン（ｒｅｔｕｒｎ）１１２を通ってセルに戻される。その代わりとして、埋め合わせの蒸気又は水が戻される。そのシステムは閉鎖され、また、クーラントとして機能するその物理的な相におけるＨ２Ｏを循環させるようにＨ２Ｏ再循環又はリターン・ポンプのようなポンプ１１３を更に含む。セルは、クーラント入口１１８で冷たく入り、そして、クーラント出口１２０で熱く存在するクーラント内へと熱エネルギーを取り除くように、内部に又は外部セル上に、あるかもしれない熱交換器１１９を更に含むかもしれない。その後で、熱いクーラントは、純粋な熱負荷、又は、蒸気機関及びオプション的に発電機付のような熱機関又は蒸気若しくはガスタービンのような、熱―機械的パワー・コンバーター又は熱―電気パワー・コンバータ、のような熱負荷へと流れる。更なる典型的な、熱―機械的若しくは電気パワーからのコンバーターは、ランキン又はブレイトン・サイクル・エンジン、スターリングエンジン、熱イオン及び熱電コンバーター（ｔｈｅｒｍｉｏｎｉｃ ａｎｄ ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ）、及び、この分野で知られる他のシステムである。熱から機械的な及び電気的なコンバーターの少なくとも１つへのシステム及び方法はまた、ミルズの従前の出願において開示されており、それらはここにおいて全体として参照され組み込まれる。
１つの実施例において、タングステン又は銅電極のような金属又は炭素電極のような電極１０３及び１０６は、プラズマによりそれらが浸食されるので、セル１０９内に供給される。電極は、十分に浸食された又は連続して取り換えられたときに、取り換えられるかもしれない。腐食生成物は、沈殿物のような形態においてセルから回収され、新しい電極にリサイクルされるかもしれない。このようにして、アーク・プラズマ・セル・パワー発生器は更に、電極腐食生成物回収システム（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｓｙｓｔｅｍ）１０５、電極再生システム（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）１０４、及び、再生された電極連続的供給（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｆｅｅｄ）１２５を含む。１つの実施例において、中心電極１０３のようなカソードのような腐食の大部分への電極プローン（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｐｒｏｎｅ）は、本開示のシステム及び方法によって再生されるかもしれない。例えば、電極は、Ｈ２処理、加熱、及び、真空下の加熱の少なくとも１つの、によって還元されるかもしれない対応する酸化物を持つ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎから選択される１つの金属を含むかもしれない。再生システム１０４は、酸化物及び金属の少なくとも１つを溶融し、そして、再生された金属から電極を鋳造又は押出をする、炉を含むかもしれない。金属溶錬及び成形又は製粉のためのシステム及び方法は当業者によく知られている。もう１つの実施例において、再生システム１０４は、金属イオンを含む溶融塩電解セルのような電解セルを含むかもしれないが、ここで、電極金属は、当技術分野においてよく知られるシステム及び方法を用いて、電気めっきにより電極の上にめっきされるかもしれない。
図２Ｂに示されるアーク・プラズマ・セル１０９のようなプラズマ・セルの１つの実施例において、Ｈ２Ｏアーク・プラズマ・セルは、高い光パワーを出力し、そして、光は、光起電力パワー・コンバーターによって電気に変換される。１つの実施例において、セル・キャップ１１１は、高い光パワーを受け取り、そして、電気にそれを変換する、光起電力パワー・コンバーターを含む。もう１つの実施例において、電極１０３及び１０６の少なくとも１つは、光に対して少なくとも部分的に透明であるグリッド電極を含む。透明性は、その電極の導通セクションの間のギャップによるかもしれない。光起電力コンバーターは、光パワーを電気に変換するグリッド電極の背後に配置される。もう１つの実施例において、電極１０３及び１０６は、平行なプレートを含む。平行なプレート電極は、シールされるかもしれないセル１０９内に閉じ込められるかもしれない。高い光パワーは、電極により形成される平面を横切っている光起電力コンバーター１０６ａによって受け取られるかもしれない。光起電力コンバーターは、光起電力セルを含むかもしれず、また、アーク・プラズマの圧力波からのダメージからセルを護るように光パワーに対して透明な窓を更に含むかもしれない。Ｈ２Ｏを含むプラズマのようなアーク・プラズマ及びプラズマの少なくとも１つを支持する、及び、当業者に知られるそれらのような光起電力コンバーターに光貫通のための少なくとも１つの領域を含む、電極構成及び設計並びに電極の他の実施例は、本開示の範囲の中にある。
１つの実施例において、ハイドリノ・セルは、ハイドリノの連続発光を形成するようにピンチされたプラズマの源（ｐｉｎｃｈｅｄ ｐｌａｓｍａ ｓｏｕｒｃｅ）を含む。セルは、カソード、アノード、パワー・サプライ、及び、ピンチされたプラズマを形成するためにＨＯＨ触媒の源及び水素の源の少なくとも１つを含む。プラズマ・システムは、当該技術分野で知られるそれらのような濃いプラズマ収束の源（ｄｅｎｓｅ ｐｌａｓｍａ ｆｏｃｕｓ ｓｏｕｒｃｅ）を含むかもしれない。プラズマ電流は、１ｋＡよりも大きいように非常に高いかもしれない。プラズマは、アーク・プラズマであるかもしれない。際立った特徴は、プラズマ・ガスがＨＯＨ又はＨ触媒の少なくとも１つを含み、そして、プラズマ条件が水素の連続発光を与えるように最適化されることである。１つの実施例において、光パワーは、光起電力コンバーター１０６ａ又は１１１で、電気に変換される。
Ｉ．光起電力の光－電気パワー・コンバーター
図２Ａに図示されるＳＦ－ＣＩＨＴセル・パワー発生器（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）の代替的なプラズマ電力変換器（ｐｌａｓｍａ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６において、固体燃料３の着火により発生するプラズマは非常にイオン化している。ハイドリノを生じる際、放出するエネルギー並びに、式（６～９）及び式（４４～４７）によって与えられるようなハイドリノ触媒反応により、燃料のイオン化が生じる。イオンが遊離電子と再結合して、光を発する。励起状態の原子、イオン、分子、化合物及び、物質を減衰させることにより、別の光が発せられる。光は光起電力コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６に入射する。光起電力パワー・コンバーター６は、カソード６ｃ及びアノード６ｂを備え、それぞれは、カソード及びアノード出力接続部（ａｎｏｄｅ ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）８ａ及び８によって、出力パワー・コントローラ／コンディショナー（ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ／ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）７に接続している。真空容器１の内部の光起電力タイルなどの光子－電気コンバーター（ｐｈｏｔｏｎ－ｔｏ－ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６が光を受け取ってもよい。光起電用冷媒吸入管（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｏｌａｎｔ ｉｎｌｅｔ ｌｉｎｅ）１９を介して冷却された冷媒（クーラント）を吸入し、光起電用冷媒排出管（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｏｌａｎｔ ｏｕｔｌｅｔ ｌｉｎｅ）２０を介して温度の高い冷媒を排出する、少なくとも１つの熱交換器１８によって、光起電力パワー・コンバーターを冷却してもよい。本明細書に記載される、ＳＦ－ＣＩＨＴセルの光エネルギーを電気へ光起電力変換することに関する本開示はまた、アーク・プラズマ・セル並びに光エネルギーの光起電力変換を有する高ＤＣ、高ＡＣ、及び高ＤＣ－ＡＣ混合電流によるハイドリノ・プラズマ・セルに適用される。
光起電力コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６は、一酸化けい素、光インピーダンス整合などの反射防止層又は反射防止コーティングのうち少なくとも一方のためのコーティング、及びプラズマ又は反応物質の浸食若しくは損傷を防ぐ保護部を備えてもよい。フィルムは窓を備えてもよい。窓は、窓を覆い、光起電力コンバーターへの光の透過を少なくとも部分的に阻害する、デトネーション生成物をクリーニングするためのシステムを更に備えてもよい。ある実施形態において、光学窓はクリーニングされる。クリーニングは、化学クリーニング又は化学エッチング、及びプラズマ・クリーニング又はプラズマ・エッチングのうち少なくとも１つのシステム及び方法を含んでいてもよい。窓は、それぞれ取り外し可能な複数の窓を備えてもよく、ある窓は、他の窓に交換され、少なくとも他の窓のデトネーション生成物をクリーニングしている間、変換器に光を透過する役割を果たす。ある実施形態において、光学窓はクリーニングされる。クリーニングは、化学クリーニング又は化学エッチング、及びプラズマクリーニング又はプラズマエッチングのうち少なくとも１つのシステム及び方法を含んでいてもよい。ある実施形態において、保護窓、光ファイバケーブル及びミラーのうちの少なくとも一方などの集光システム、並びに光起電力コンバーターのうち少なくとも１つが生成物により被覆されることを防止するために、不活性ガスなどのガスの流れは、着火プラズマの拡散方向とは反対方向へと流れる。
ＳＦ－ＣＩＨＴパワー発生器（図２Ａ）の光起電力パワー・コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）は、コンパクトな設計に配列することができる複数の光起電力セル（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌｓ）においてＳＦ－ＣＩＨＴセルの光エネルギーを提供するための、光分配システム（ｌｉｇｈｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）を更に備えてもよい。光起電力コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６のある実施形態において、光の出力（光エネルギー）は、複数の光起電力コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６へと向けられる。ミラー及びレンズのうちの少なくとも一方を備えるような光分配システム（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）によって、光の出力を分配することができる。一実施形態において、放物面鏡の焦点において光をレンズを用いてビームへと形成し、光起電力セル（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌ）６上に入射した平行な光線を出力する別の放物面鏡の焦点においてレンズへと向ける。システムは、かかる放物面鏡、レンズ、及び光起電力セルのうち複数を備える。また、ビームスプリッタ、プリズム、回折格子、ディフューザ、及び当業者に既知の他の光学素子類を使用して、光を方向付け、分配してもよい。プリズム及び回折格子などの素子は、それぞれの波長帯の波長範囲内で光電気変換の最大効率が得られる光起電力セルに向けることができるように、光の出力の複数の波長範囲又は波長帯を分離することができる。他の実施形態において、光エネルギーは、光ファイバケーブルの束内に収集される。少なくとも１枚又は２枚以上のレンズ、及び４分の１波長板などの少なくとも１枚又は２枚以上の光インピーダンス整合板を用いて集光してもよい。光分配システムは、光ファイバケーブルから少なくとも１本のケーブル導入口へと戻る任意の反射光を反射するための少なくとも１枚のミラー、集光システム、及びケーブルに対するインピーダンス整合板を更に備えてもよい。光がミラーの中心からの点光源として機能する着火の中心にミラーを設置してもよい。図１及び図２のギア電極の平面上にミラーを設置してもよい。ミラーは、図２Ａに図示される対向するマッチした光起電力コンバーター（ｏｐｐｏｓｉｎｇ ｍａｔｃｈｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ）に対して反対方向に光を反射する、一対のミラーを備えてもよい。対向するミラーは、光ファイバケーブルを備えるシステムなどの光分配システム内へ戻る光を反射してもよい。ミラーは、光分配システムへと戻る反射光の反射度合いを最適化する形状をしていてもよい。それぞれの波長帯の波長範囲内で、光電気変換の最大効率が得られる整合した複数の光起電力セルへ光を選択的に伝導することができる波長帯に対して、光ファイバケーブルの光ファイバケーブル素子を選択してもよい。他の実施形態において、光がスタック内へ貫通する際、着火による光エネルギーがスタック部材上で電気に変換されるように、光分配システム（ｌｉｇｈｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）及び光起電力パワー・コンバーターは、スタック内に配列した複数の透明又は半透明の光起電力セルを備える。ある実施形態において、膨張などのメカニズムによって黒体放射の温度が下がる前に着火により発生した光を収集する。膨張又は衝突による損失を防ぎ、放射によって最大電力を抽出するように、ヘルムホルツコイル６ｄにより生成される磁気瓶内にプラズマを保持してもよい。
ある実施形態において、光起電力コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）は、熱光起電力コンバーター（ｔｈｅｒｍｏｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を備えてもよい。セル１は、燃料の着火により生じる熱を吸収する少なくとも１枚の壁を備えてもよく、熱せられた壁は、光起電力コンバーター６に光を放射する。光起電力コンバーター６を密閉したセル１の外側に配置してもよい。光起電熱交換器（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）１８などの熱交換器は、高い熱出力伝達機能を有する冷媒を備える。冷媒は、水、又は当業者に既知の溶媒若しくは液体金属などの他の液体、又は塩を含んでもよい。ある実施形態において、熱交換器及び熱交換器の構成要素のうち少なくとも１つは、熱パイプを備えてもよい。熱パイプの流体は、溶解塩又は溶解金属を含んでもよい。例示的な金属としては、セシウム、ＮａＫ、カリウム、ナトリウム、リチウム、及び銀が挙げられる。
他の実施形態において、プラズマが光子－電気変換器と接触することを最小限に抑えるために、磁界閉じ込め又は電界閉じ込めのうちの少なくとも一方によりプラズマを閉じ込める。磁界閉じ込めは磁気瓶を含み得る。磁界閉じ込めは、ヘルムホルツコイル６ｄにより提供されてもよい。更なる実施形態において、変換器は、反応エネルギーを、エネルギー電子、イオン、及び水素原子などのプラズマ内部の荷電種又は中性種から電気に変換する。本変換器は、高エネルギー種を受け取るためにプラズマと接触してもよい。
ある実施形態において、ＳＦ－ＣＩＨＴパワー発生器は、式（１）により与えられる結合エネルギーを有する原子を発生させる水素触媒セルを備え、密度が高く電子的に励起状態の、燃料材料の原子及びイオンなどの原子及びイオンのうちの少なくとも一方を含む。自然放出又は誘導放出により光子としてパワーが放出される。光電セル又は光起電力セルなどの本開示の光子－電気変換器を使用して、光を電気に変換する。ある実施形態において、パワーセルは本開示の水素レーザを更に備える。
ある実施形態において、光子は、光起電力セルに伝わり入射すること、レーザキャビティの半透明のミラーから出ること、及び光起電力セルを照射することのうち、少なくとも１つの行動を行う。インコヒーレントパワー（ｉｎｃｏｈｅｒｅｎｔ ｐｏｗｅｒ）及びレーザパワーを、参照によりその全体が組み込まれている、レーザパワーを電力へ変換する光起電力セルに関する以下の参照文献に記載されているように光起電力セルを利用して電気に変換してもよい。Ｌ．Ｃ．Ｏｌｓｅｎ，Ｄ．Ａ．Ｈｕｂｅｒ，Ｇ．Ｄｕｎｈａｍ，Ｆ．Ｗ．Ａｄｄｉｓ，「Ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ ＧａＡｓ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ」，ｉｎ Ｃｏｎｆ．Ｒｅｃ．２２ｎｄ ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ Ｃｏｎｆ．，Ｌａｓ Ｖｅｇａｓ，ＮＶ，Ｖｏｌ．Ｉ，Ｏｃｔ．（１９９１），ｐｐ．４１９～４２４；Ｒ．Ａ．Ｌｏｗｅ，Ｇ．Ａ．Ｌａｎｄｉｓ，Ｐ．Ｊｅｎｋｉｎｓ，「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌｓ ｔｏ ｐｕｌｓｅｄ ｌａｓｅｒ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ」，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．４，（１９９５），ｐｐ．７４４～７５１；Ｒ．Ｋ．Ｊａｉｎ，Ｇ．Ａ．Ｌａｎｄｉｓ，「Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｇａｌｌｉｕｍ ａｒｓｅｎｉｄｅ ａｎｄ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ ｕｎｄｅｒ ｌａｓｅｒ ｐｕｌｓｅ」，Ｓｏｌｉｄ－Ｓｔａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．１１，（１９９８），ｐｐ．１９８１～１９８３；Ｐ．Ａ．Ｉｌｅｓ，「Ｎｏｎ－ｓｏｌａｒ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌｓ」，ｉｎ Ｃｏｎｆ．Ｒｅｃ．２１ｓｔ ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ Ｃｏｎｆ．，Ｋｉｓｓｉｍｍｅｅ，ＦＬ，Ｖｏｌ．Ｉ，Ｍａｙ，（１９９０），ｐｐ．４２０～４２３。
光及びレーザパワー変換器のうち少なくとも一方のある実施形態において、光学素子を形成するビームを使用して、光ビーム及びレーザビームのうち少なくとも一方は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる以下の文献に記載するとおり、減衰し、より広範囲に拡散する。Ｌ．Ｃ．Ｏｌｓｅｎ，Ｄ．Ａ．Ｈｕｂｅｒ，Ｇ．Ｄｕｎｈａｍ，Ｆ．Ｗ．Ａｄｄｉｓ，「Ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ ＧａＡｓ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ」，ｉｎ Ｃｏｎｆ．Ｒｅｃ．２２ｎｄ ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ Ｃｏｎｆ．，Ｌａｓ Ｖｅｇａｓ，ＮＶ，Ｖｏｌ．Ｉ，Ｏｃｔ．（１９９１），ｐｐ．４１９～４２４。光学素子を形成するビームは、レンズ又はディフューザであってもよい。セル１は、光を光起電力セル上に向けるためのミラー又はレンズを更に備えてもよい。ミラーはまた、衝突又は光子によって更に励起することができる励起状態を維持するための水素のライマン系列の放出など、光の経路長を増大させるためにセルの壁に存在してもよい。
他の実施形態において、光起電力セルを使用することで、水系燃料プラズマからの自然放出又は誘導放出が電力に変換される。自然放出又は誘導放出のうちの少なくとも一方の電気への変換は、波長に合ったバンドギャップを有する既存の光起電（ＰＶ）セルを使用して、有意な出力密度及び出力効率において達成されてもよい。紫外光及び極紫外光に反応する本開示のパワー変換器の光電セルは、放射を有しており、従来のセルを強化したものである。より高いエネルギーを有する光子によって、より低いエネルギーを有する光子の場合と比較して、場合によってはより高い効率を達成することができる。白金又は他の貴金属の原子層などの保護用コーティングによって、硬化を行ってもよい。ある実施形態において、光起電力セルは、窒化ガリウムを含む光起電力セルなどの大きなバンドギャップを有する。
パワー変換に光起電力セルを使用するある実施形態において、リン光体を用いてエネルギーの高い光をよりエネルギーの低い光に変換してもよい。ある実施形態において、リン光体は、セルの短波長光を光起電力セルがより高い反応性を示す長波長に効率的に変換する気体である。リン光体の気体の割合は、約０．１％～約９９．９％、約０．１％～約５０％、約１％～約２５％及び、約１％～約５％のうちの少なくとも１つの範囲内などの任意の所望の範囲内であってもよい。リン光体の気体は、希ガス若しくは元素のガス（ｇａｓ ｏｆ ａｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）、又はアルカリ金属、アルカリ土類金属、若しくは遷移金属のような金属などのデトネーションにより、ガス状となる化合物のような不活性ガスであってよい。ある実施形態において、アルゴンは、電気への光起電変換に好適である可視範囲の明るい光を放射するために爆発において使用されるアルゴンキャンドルを含む。ある実施形態において、リン光体をセル１の透明壁上にコーティングし、励起したリン光体が放出した光子は、リン光体でコーティングした壁を包囲し得る光起電のピーク波長効率により厳密に適合する。ある実施形態において、ハイドリノの形成からのパワーを吸収するためにエキシマを形成する種をプラズマに添加し、大半が励起状態であること、及び反転分布であることの少なくとも一方の状態の形成に寄与する。ある実施形態において、固体燃料又は添加ガスはハロゲンを含んでいてよい。エキシマを形成するように、ヘリウム、ネオン及びアルゴンなどの少なくとも１種の希ガスを添加してもよい。エキシマの自然放出又はレーザ放出により、パワーを抽出してもよい。光エネルギーが光起電力コンバーター６に入射し電気に変換される。
この例示的な実施形態において、ＳＦ－ＣＩＨＴセルパワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、燃料の着火反応により発生するプラズマ光子（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎ）を捕らえ、それらの光子を使用可能なエネルギーへ変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターを備える。一部の実施形態において、高い変換効率が所望される場合がある。反応容器は、複数の方向、例えば、少なくとも２つ方向にプラズマを放出してもよく、反応の半径は、およそ数ミリメートルから数メートルの規模、例えば、半径約１ｍｍから約２５ｃｍであってもよい。更に、燃料の着火により発生するプラズマのスペクトルは、太陽で生じるプラズマのスペクトルに類似してもよく、かつ／又は更に短波長の放射を含んでもよい。
ヴィーンの変位則［Ａ．Ｂｅｉｓｅｒ、近代物理学の概念、第４版、ＭｃＧｒａｗ－Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ Ｃｏｍｐａｎｙ、ニューヨーク、（１９７８）、ｐｐ．３２９－３４０］から、Ｔ＝６０００Ｋでの黒体の最大エネルギー密度を持つ波長λｍａｘは、以下のとおりである。
λｍａｘ ＝ ｈｃ／４．９６５ｋＴ ＝ ４８３ｎｍ （１９６）
ステファン―ボルツマンの法則［Ａ．Ｂｅｉｓｅｒ、近代物理学の概念、第４版、ＭｃＧｒａｗ－Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ Ｃｏｍｐａｎｙ、ニューヨーク、（１９７８）、ｐｐ．３２９－３４０］は、単位面積あたりの対象により放射されるパワー、Ｒ、を、放射率、ｅ、かけるステファンーボルツマン定数、σ、かける温度の４乗、Ｔ４と、等しくしている。
Ｒ ＝ ｅσＴ４ （１９７）
黒体を含む光学的に厚いプラズマに対する放射率ｅ＝１であり、σ＝５．６７×１０－８Ｗｍ－２Ｋ－４であり、測定された黒体の温度は６０００Ｋである。このようにして、点火された固体燃料による単位面積当たりに放射されたパワーは、以下のように与えられる。
Ｒ ＝ （１）（σ＝５．６７Ｘ１０－８Ｗｍ－２Ｋ－４）（６０００Ｋ）４
＝ ７．３４Ｘ１０７Ｗｍ－２ （１９８）
６０００Ｋのプラズマ球の半径ｒｐｓは、ブラスト（ｂｌａｓｔ）の時間τの２０×１０－６ｓ及び１０００Ｊのブラスト（ｂｌａｓｔ）のエネルギーＥｂｌａｓｔの割合によって与えられるブラストの典型的なパワーＰｂｌａｓｔ及びＲから計算できる。
Figure 2024063063000040
このようにして、膨張するプラズマ球の平均半径が、６０００Ｋの平均黒体温度で２３ｃｍである。Ｂｅｉｓｅｒ［Ａ．Ｂｅｉｓｅｒ、近代物理学の概念、第４版、ＭｃＧｒａｗ－Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ Ｃｏｍｐａｎｙ、ニューヨーク、（１９７８）、ｐｐ．３２９－３４０］から、２３ｃｍの半径の体積内のフォトンの全数Ｎは、次のようになる。
Ｎ ＝ ８π（４／３πｒｐｓ ３）（ｋＴ／ｈｃ）３（２．４０５）
＝ ２．２３Ｘ１０１７ｐｈｏｔｏｎｓ （２００）
Ｂｅｉｓｅｒ［１］から、フォトンε（平均ε）の平均エネルギーは、次のようになる。
Figure 2024063063000041
 追加的なプラズマの温度、プラズマ放射率、単位面積あたり放射されたパワー、プラズマ半径、フォトンの全数、及びフォトンの平均エネルギーは、本開示の範囲内にある。１つの実施例において、プラズマ温度は、約５００Ｋから１００，０００Ｋ、１０００Ｋから１０，０００Ｋ、及び５０００Ｋから１０，０００Ｋの少なくとも１つの範囲内にある。１つの実施例において、プラズマ放射率は、約０．０１から１、０．１から１、及び０．５から１の少なくとも１つの範囲内にある。１つの実施例において、式（１９８）に従った単位面積あたりの放射されたパワーは、約１０３Ｗｍ－２から１０１０Ｗｍ－２、１０４Ｗｍ－２から１０９Ｗｍ－２、及び１０５Ｗｍ－２から１０８Ｗｍ－２、の少なくとも１つの範囲内にある。１つの実施例において、フォトンの半径及び全数は、それぞれ式（１９９）及び（２００）により与えられる。これは、単位面積あたり放射されるパワーＲ及びブラストのエネルギーＥｂｌａｓｔにより与えられるブラストのパワーＰｂｌａｓｔ及びブラストの時間τによる。１つの実施例において、エネルギーは、約１０Ｊから１ＧＪ、１００Ｊから１００ＭＪ、２００Ｊから１０ＭＪ、３００Ｊから１ＭＪ、４００Ｊから１００ｋＪ、５００Ｊから１０ｋＪ、及び１ｋＪから５ｋＪの少なくとも１つの範囲内にある。１つの実施例において、時間は、約１００ｎｓから１００ｓ、１μｓから１０ｓ、１０μｓから１ｓ、１００μｓから１００ｍｓ、１００μｓから１０ｍｓ、及び１００μｓＪから１ｍｓの少なくとも１つの範囲内にある。１つの実施例において、パワーは、約１００Ｗから１００ＧＷ、１ｋＷから１０ＧＷ、１０ｋＷから１ＧＷ、１０ｋＷから１００ＭＷ、及び１００ｋＷから１００ＭＷの少なくとも１つの範囲内にある。１つの実施例において、半径は、約１００ｎｍから１０ｍ、１ｍｍから１ｍ、１０ｍｍから１００ｃｍ、及び１０ｃｍから５０ｃｍの少なくとも１つの範囲内にある。１つの実施例において、式（２００）によるフォトンの全数は、約１０７から１０２５、１０１０から１０２２、１０１３から１０２１、及び１０１４から１０１８の少なくとも１つの範囲内にある。１つの実施例において、式（２０１）によるフォトンの平均的エネルギーは、約０．１ｅＶから１００ｅＶ、０．５ｅＶから１０ｅＶ、及び０．５ｅＶ及び３ｅＶの少なくとも１つの範囲内にある。
図２Ａに図示されるように、反応により発生した光子を受け取るために、プラズマ反応に対して、１つ又は２つ以上の光起電力パワー・コンバーター６を配向（例えば、角度付け又は離間）してもよい。例えば、プラズマ光子（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎ）を受け取るために、流路に光起電力パワー・コンバーター６を配置してもよい。２つ以上のプラズマの流れが異なる軸方向に放出される実施形態において、捕捉する光子の数を増加させるように、それぞれ光子の流れの流路に光起電力パワー・コンバーター６を配置してもよい。一部の実施形態において、光起電力パワー・コンバーター６は、光子を直接電気エネルギーに変換することができる一方、他の実施形態において、光起電力パワー・コンバーター６は、光子を熱エネルギーに変換し、その後、熱－電力変換器（ｔｈｅｒｍａｌ－ｔｏ－ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）が熱エネルギーを電気エネルギーに変換することができる。
光起電力パワー・コンバーター６は、プラズマ反応中に発生した光子を受け取り、捕捉し、変換するように構成された複数の光起電力セルを備える。複数の光起電力セルを１つ又は２つ以上のモジュール内に配置してもよい。複数のモジュールをひとまとめにし、例えば、直列に、並列に、又はそれらの任意の組み合わせで互いに相互接続してもよい。一部の実施形態において、光起電モジュールのアレイ（つまり、光起電アレイ）を形成するように、複数の光起電モジュールを相互接続させてもよい。例えば、光起電アレイは、光起電モジュールのサブアレイとして更にグループ化することができる光起電モジュールの連なりへと接続する複数の光起電モジュールを備えてもよい。個々の光起電力セルでは、わずか数ワットの電力又は１ワット未満の電力を生成するだけであるが、個々のセルをモジュールに接続することで、より多くの電力を生成することができるようになり、アレイのようなより大きなユニットでさえも形成することで、更により多くの電力生成が可能となる。
放出されたプラズマ光子（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎ）の方向にセルを配向するために、光起電アレイ及び／又はモジュールを支持構造体上に搭載してもよい。例示的な光起電力パワー・コンバーター６はまた、アレイを調整して、放出されたプラズマと光起電力セルとの間の入射角を小さくして、光子の捕捉を最適化するための追跡器を備えてもよい。かかる追跡器は、効率を維持するために、放出されたプラズマ光子（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎ）の経路における任意のシフトに反応することができる。一部の実施形態において、光起電力パワー・コンバーター６は、プラズマ放出の状況変化に基づいて最大出力を得るために、光起電力セルの出力をサンプリングし、適切な抵抗を適用する１つ又は２つ以上の最大出力点追従制御（ＭＰＰＴ）デバイスを備えてもよい。
結晶シリコン製の光起電力セルは、ある通常のタイプの光起電力セルである。結晶シリコン製セルとしては、例えば、単結晶（単一の結晶）セル、多結晶セル、並びにＥｄｇｅ－Ｄｅｆｉｎｅｄ，Ｆｉｌｍ－Ｆｅｄ法によるリボンシリコン、及びシリコンシート状フィルム成長セル（ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｈｅｅｔ－ｄｅｆｉｎｅｄ ｆｉｌｍ ｇｒｏｗｔｈ ｃｅｌｌｓ）が挙げられる。これらは、結晶格子を形成するために互いに結合したシリコン原子を含む。光起電半導体は、（ｐ／ｎ接合部と呼ばれる）間に接合部を有する、ｎ層及びｐ層を含む。ｐ型シリコン層が過剰正孔を有する一方、ｎ型シリコン層は過剰電子を有し、境界面のｐ／ｎ接合部により電界が生成される。光起電力セルが光子を吸収すると、結晶格子構造内で電子は自由に動き回ることができる。ｎ層に沿って正電荷、ｐ層に沿って負電荷を生成しながら、過剰電子は、ｎ型側からｐ型側へと移動することができる。これは、ｐ／ｎ接合部において電界を生成するこれらの遊離電子の分離である。
結晶シリコン製光起電力セルにおいて、ドーピングを使用して、別の元素の原子をシリコン結晶内へ導入して、電気的特性を変え、ｐ層及びｎ層を生成する。導入した元素（「ドーパント」）は典型的には、（ｎ層を生成するための）基板材料よりも１つ多い価電子か、又は（ｐ層を形成するための）基板材料よりも１つ少ない価電子かのいずれか一方を有する。例えば、シリコン系セルにおいて、ドーパントは典型的には、３価又は５価の価電子（シリコンが有する４価の価電子よりも１つ多いか又は１つ少ない）のいずれか一方を有する。ドーパントは通常、特定のバンドギャップエネルギーを有するｐ／ｎ接合部を生成する、基板の上部領域及び下部領域上の薄膜に適用される。例えば、シリコン基板を、上面を（５つの価電子を有する）リンでドープして、ｎ層を形成してもよく、下面を（３つの価電子を有する）ホウ素でドープして、ｐ層を形成してもよい。
光起電力セルに突き当たるプラズマ光子（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎ）は、反射してもよく、吸収されてもよく、又は通過してもよい。吸収された光子のみが電気を発生させる。バンドギャップエネルギーは、結晶格子から電子を遊離させるために必要なエネルギー量である。バンドギャップよりも光子のエネルギーが少ない場合、集光されない場合がある。あるいは、バンドギャップよりも光子のエネルギーが多い場合、緩和によって余剰エネルギーが失われる場合があり、余剰エネルギーは熱に変換される場合があり、黒体の損失を助長する。結晶シリコンは、およそ１．１ｅＶのバンドギャップエネルギーを有し、通常の光起電材料は、およそ１．０ｅＶからおよそ２．０ｅＶの範囲のバンドギャップエネルギーを有してもよい。例えば、ヒ化ガリウムは、およそ１．４３ｅＶのバンドギャップを有し、ヒ化アルミニウムガリウムは、およそ１．７ｅＶのバンドギャップを有する。
したがって、一部の光起電力セルは、複数種の材料で形成されてもよい。複数の材料で製造されたセルは、複数のバンドギャップを有していてもよく、それゆえ複数の光波長に反応することができる。結果として、複数の異なる材料から構成されたセル（つまり多接合セル）は、複数の波長において電流を生成することができ、さもなければ失われると考えられるエネルギーを捕捉及び変換することが可能であるため、より効率的であり得る。光起電力セルを、多数の異なる材料又は材料の組み合わせで形成してもよく、材料の特性及び／又は所与の用途の効率要件に基づいて、選択及び／又は組み合わせられてもよい。様々な材料は、様々な結晶性、吸収特性、少数キャリア寿命、可動性、及び／又は製造上の検討事項を有し得る。例えば、高い吸収係数、長い少数キャリア寿命、及び／又は高い可動性により、より良い性能特性を提供することができる。
例示的な材料としては、例えば、シリコンが挙げられ、単結晶（モノクリスタル）シリコン、多結晶（ポリクリスタル）シリコン、又はアモルファスシリコンが挙げられる。例えば、二セレン化インジウム銅、テルル化カドミウム、又は薄膜シリコンを含む多結晶薄膜を使用してもよい。例えば、ヒ化ガリウム、ゲルマニウム、リン化インジウムウェーハ、シリコン、又はこれらの合金を含む単結晶薄膜もまた使用してもよい。結晶性は、結晶構造の原子がどのように配列しているかを示し、材料は、例えば、単結晶、多結晶、及びアモルファス結晶を含む複数の結晶タイプであり得る。
上述したとおり、光起電力セルは、単一材料から構成されてもよく、複数の材料から構成されてもよい。ホモ接合素子は、単一材料、又は類似特性を有する複数の材料を含む。類似特性を有する異種材料を使用する場合、材料は、実質的に同等のバンドギャップを有していてもよい。異種材料の価電子数の潜在的な相違により、上述した理由で、異種ドーパントをそれぞれの材料のｎ層及びｐ層に使用してもよい。上述した結晶シリコンの実施形態は、ホモ接合素子の一例である。ホモ接合型光起電力セルの効率を増大させるために、ｐ／ｎ接合の深度、ドーパントの量、ドーパントの分布、結晶性、及び／又は使用する（複数種の）材料の純度を変化させてもよい。
異なるバンドギャップを有するヘテロ接合素子は、例えば、２種の異なる結晶層からなる半導体のような異種材料を含む。ヘテロ接合素子において、下層が光を吸収する低いバンドギャップを有する一方、最上層は、窓、つまり、高いバンドギャップを有する透明材料である。異種材料のｐ層及びｎ層に対して異種材料を使用することができるため、光起電力セルを最適化するための、向上した機能を提供する場合があるヘテロ接合素子を形成するために、多種多様なドーパントを使用してもよい。例示的なヘテロ接合素子は、硫化カドミウム及び二セレン化インジウム銅に接触することにより、ｐ／ｎ接合をその内部に形成した、二セレン化インジウム銅セルを含む。
ｐ－ｉ－ｎ素子（ｐ－ｉ－ｎ ｄｅｖｉｃｅ）又はｎ－ｉ－ｐ素子（ｎ－ｉ－ｐ ｄｅｖｉｃｅ）は、ｐ層とｎ層との間に挟まれた中間の未ドープ（真性又はｉ型）層を備え、ｐ／ｎ接合部に沿って生成される電界は、より広範な領域にわたって延在し得る。例示的なｐ－ｉ－ｎ素子（ｐ－ｉ－ｎ ｄｅｖｉｃｅ）は、シリコンｐ層、真性シリコン中間層、及びシリコンｎ層からなるアモルファスシリコン光起電力セルを含む。
多接合型素子は、異種半導体材料で製造された複数のｐ／ｎ接合部を含む。これらの多接合型素子は、タンデムセル、３接合セル、４接合セル、５接合セル、６接合セル、又はｎ接合セルを含む。多接合型素子は、異なるバンドギャップを有し、積み重ねられた、個々のセルで形成されている。それぞれのバンドギャップは、異なる光の波長に応じた電流を生成する。最初に光子に突き当たられる最上層は、最大のバンドギャップを有する。最上層で吸収されなかった光子は、次の層へ伝達され、残存する光子が、最も小さいバンドギャップを有する最下層に到達するまで次々に伝達される。多接合型素子は、１つ若しくは２つ以上のｐ／ｎ接合部、（表面再結合速度を低減させるための）窓層、（低い電気抵抗及びサブセル間の光学的低損失接合を提供する）トンネル接合部、（トンネル接合部へと向かうキャリアの拡散を減少させるための）裏面電界層、反射防止コーティング、金属接点（例えば、アルミニウム）、又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。
多接合型光起電力セルを形成するために、個々のセルを別々に製造し、その後、それらを機械的に積み重ねてもよい。あるいは、最初に１つのセルを製造し、それから第２のセルのための層を成長させる（エピタキシ法を用いて、例えば、液相、有機金属気相、分子線、有機金属分子線、原子層、ハイドライド気相、気相成長）か、又は第１の層上に堆積する。多接合型光起電力セルは通常、ＩＩＩ～Ｖ族の半導体材料を使用する。ＩＩＩ～Ｖ族の材料は、例えば、ヒ化アルミニウムガリウム、ヒ化インジウムガリウム、リン化インジウムガリウム、ヒ化アルミニウムインジウム、アンチモン化アルミニウムインジウム、ヒ化窒化ガリウム、ヒ化リン化ガリウム、ヒ化アンチモン化ガリウム、窒化アルミニウムガリウム、リン化アルミニウムガリウム、窒化インジウムガリウム、ヒ化アンチモン化インジウム、アンチモン化インジウムガリウム、リン化アルミニウムガリウムインジウム、ヒ化リン化アルミニウムガリウム、ヒ化リン化インジウムガリウム、ヒ化アンチモン化インジウムガリウム、ヒ化アンチモン化リン化インジウム、ヒ化リン化アルミニウムインジウム、ヒ化窒化アルミニウムガリウム、ヒ化窒化インジウムガリウム、ヒ化窒化インジウムアルミニウム、ヒ化アンチモン化窒化ガリウム、窒化ヒ化アンチモン化ガリウムインジウム、及びヒ化アンチモン化リン化ガリウムインジウムを含む。代替的に又は追加的に、ＩＩ～ＩＶ族合金、ＩＶ族、ＩＩ～ＩＶ族、及び／若しくはＩＩＩ～Ｖ族結晶の多結晶の組み合わせ、微結晶、又はアモルファス半導体を使用してもよい。多接合型素子材料は、例えば、アモルファスシリコン、二セレン化インジウム銅、二セレン化銅インジウムガリウム、ヒ化ガリウム、リン化ガリウムインジウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、又はテルル化亜鉛、から構成されてもよい。例示的な多多接合セルは、硫化カドミウムのｐ層、テルル化カドミウムのｉ層、及びテルル化亜鉛のｎ層を有するテルル化カドミウムセルである。別の例示的な多接合セルは、ＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓ、及びＧｅの積層体を含んでもよい。好適な多接合型素子としては、例えば、格子整合、直立変成（ｕｐｒｉｇｈｔ ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃ）、及び逆変成多接合型素子（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃ ｍｕｌｔｉ－ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅｓ）が挙げられる。
多接合型光起電力セルにおいて、材料はまた、格子整合及び／又は電流整合に基づいて選択してもよい。最適成長及び結晶品質に関して、異種材料の結晶格子定数は、同一であってもよく、又は厳密に整合していてもよい。結晶格子構造が不整合なほど、成長が不完全なものとなり、電気的特性の低下による効率低下を引き起こす結晶欠陥が起こる場合がある。材料はバンドギャップの低下により積層されるので、好適なバンドギャップ（ひいては好適な材料）は、設計スペクトルがそれぞれのサブセルにおいて電流の発生を調節して、電流整合を達成するように選択されてもよい。格子整合を達成するための好適な製造手法としては、例えば、有機金属気相成長法、又は分子線エピタキシ法が挙げられる。格子整合構造は、超薄層である単結晶半導体、例えば、ＩＩＩ～Ｖ族の半導体から形成される場合が多い。しかしながら、一部の実施形態において、格子不整合素子もまた高効率を達成することができる。例えば、一部の不整合な光起電力セルは、ステップ勾配層及びバッファ層を含み、それらの層が、格子整合素子の場合と比較して同様の効率又はより高効率を示すＩＩＩ～Ｖ族の光起電素子を発生させる場合がある。例示的な不整合光起電力セルは、電気的に独立したシリコン・セル、及びＧａ／ＩｎＰ／ＣａＩｎＡｓ／Ｇｅセルの上に機械的に積み重ねられたＩｎＧａＰ／ＧａＡｓのＰＶセルを含む。
三重接合光起電力セル（Ｔｒｉｐｌｅ－ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌｓ）は、より効率的なバンドギャップ組合せとの配列という結果となる、全３つのサブセル（ｓｕｂｃｅｌｌｓ）電流マッチング（ｃｕｒｒｅｎｔ－ｍａｔｃｈｉｎｇ）を提供するために示されてきた。効率はまた、例えば、格子不整合層（ｌａｔｔｉｃｅ－ｍｉｓｍａｔｃｈｅｄ ｌａｙｅｒｓ）の材質の向上、及び／又は、Ｇａ１－ｙＩｎｙＡｓバッファー構造（ｂｕｆｆｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）のような、ミドルセル（ｍｉｄｄｌｅ ｃｅｌｌ）及び基板の間の高く緩和されたバッファー構造の発達により、増大するかもしれない。典型的な多接合光起電力セルは、ＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓ／Ｇｅ構造を持つそれらのような三重接合光起電力セル；ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＡｓ／ＧａＩｎＡｓ／Ｇｅ構造を持つそれらのような四重接合光起電力セル；ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＡｓ／ＧａＩｎＡｓ／Ｇｅ又はＡｌＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＡｓ／ＧａＩｎＡｓ／ＧａＩｎＡｓ／Ｇｅ構造を持つそれらのような五重接合光起電力セル；及びＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＡｓ／ＧａＩｎＡｓ／ＧａＩｎＡｓ／Ｇｅ構造を持つそれらのような六重接合光起電力セルを含む。如何なる妥当な数及び／又はタイプの材料も、本開示の典型的な光起電力セルを提供するように使用されるかもしれない。
基板について、格子の不整合の調節を促進するように接合部を成長させることにより、逆変成多接合セル（ＩＭＭセル又は逆格子不整合セル）を形成する。これにより、素子構造全体にわたる歪みにより引き起こされる欠陥の伝播を低減することができる。したがって、最も高いバンドギャップを有する材料を最初に成長させることにより、実質的に歪み及び欠陥のない表面が生じ、その表面上に、その次に高いバンドギャップを有する材料が成長できるようにする。最も低いバンドギャップ材料は、最後に成長するので、この歪みにより引き起こされる欠陥は、他の接合部にほとんど影響を与えない。最も高いバンドギャップから最も低いバンドギャップまで接合部を増大させることは、標準的な多接合セル（又は直立セル）の逆順である。この逆順で接合部を増大させるために、光子が最も高いバンドギャップ層に入るように基板は除去される必要がある。また、不整合の接合部間にステップ状の勾配がついたバッファ層が備えられて、歪みを緩和し、転位をある範囲内に制限することができる。
好適な光起電力セルとしては、基板上に光起電材料の１つ又は２つ以上の薄層（例えば、数ナノメートルから数十マイクロメートル）を堆積することによって生成された薄膜セルが挙げられる。好適な基板としては、例えば、ガラス、ポリマー、金属、又はこれらの組み合わせが挙げられる。これらの材料は、結晶構造でなくてもよい。一部の共通の薄膜セルとしては、アモルファスシリコン及び微細形態シリコン、プロトクリスタルシリコン、ナノクリスタルシリコン、ブラックシリコン、テルル化カドミウム、セレン化インジウム銅、セレン化銅インジウムガリウム（ｃｏｐｐｅｒ ｉｎｄｉｕｍ ｇｌｌｉｕｍ ｓｅｌｅｎｉｄｅ）、色素増感光起電力セル、又は他の有機光起電力セルが挙げられる。例示的なアモルファスシリコン太陽電池は、基板に適用されたシリコンの層及び微結晶シリコンを含むシリコン・セルを含む場合がある多接合薄膜シリコン・セルである。色素増感セル（ｄｙｅ－ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ ｃｅｌｌ）は、光増感アノードと電解液との間に挟まれた半導体構造の形状をなす光電気化学的太陽電池を使用する。有機光起電力セルは、有機材料又はポリマー材料、例えば、有機ポリマー又は小さい有機分子を含む。例示的な光起電力セルはまた、上述の結晶シリコン・セルと同様の材料を含むストリング状／リボン状シリコンを含む。これらのセルは、一部の実施形態において、キャストシリコンより変換効率が高い場合がある溶融シリコンから引き延ばすことができる。
一部の実施形態において、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、光の波長を変更して、（複数種の）光起電材料のバンドギャップをより厳密に適合させるために、プラズマ反応と光起電力セルとの間に１つ若しくは２つ以上のプリズム又は光学フィルタを備えてもよい。フィルタの種類としては、ロングパスフィルタ、ショートパスフィルタ、又はバンドパスフィルタが挙げられる。例示的な光学フィルタとしては、吸収フィルタ、ダイクロイックフィルタ、ノッチフィルタ、単色フィルタ、熱線フィルタ、導波モード共鳴フィルタ（ｇｕｉｄｅ－ｍｏｄｅ ｒｅｏｎｎｃｅ ｆｉｌｔｅｒ）、若しくは金属メッシュフィルタ、又はこれらの任意の好適な組み合わせが挙げられる。
本開示の例示的な光起電力パワー発生システム（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、複数の他の好適な構成要素、例えば、１つ若しくは２つ以上の（インバータ若しくはマイクロインバータなどの）ＡＣ－ＤＣ電力変換器、電力調節装置、温度センサ、バッテリ、充電器、システム及び／若しくはバッテリコントローラ、ヒートシンク、熱交換器、バスバー、エネルギー生成を測定するためのスマートメータ、一方向性及び／若しくは双方向性メータ、（例えば、周波数若しくは電圧のための）モニタ、集光装置（例えば、フレネルレンズのような屈折レンズ、放物ディッシュ若しくはカセグレンディッシュのような反射ディッシュ、又は導光光学素子）、又はこれらの任意の好適な組み合わせが挙げられる。光起電システムはまた、例えば、配線、ヒューズ、過電流、サージ保護及び断路装置、並びに／又は他の好適な電力処理設備を含む太陽電池モジュール以外のシステム（ＢＯＳ）のハードウェアを備えてもよい。
光起電力パワー・コンバーター６によって生成された電力は、バッテリなどのストレージデバイスで蓄積されてもよく、かつ／又はバッファに格納されてもよい。他のストレージデバイスとしては、例えば、コンデンサ、高電流変圧器、バッテリ、フライホイール、若しくは任意の他の好適な電力ストレージデバイス、又はこれらの組み合わせが挙げられる。パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、過剰な充電又は放電によるバッテリの損傷を避けるために、又はＭＰＰＴによるセル又はモジュールの生成を最適化するために、例えば、充電コントローラを更に備えてもよい。バッテリは、光起電力パワー・コンバーター６によって生成された電気エネルギーを蓄積するために、かつ／又は必要に応じてエネルギーを電気負荷に供給するために、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）内に備えられてもよい。最大電力点付近の光起電アレイを稼働させて、安定した電圧で電気負荷に電力を供給するために、かつ／又はサージ電流を電気負荷及びインバータへ供給するために、１つ又は２つ以上のバッテリもまた備えられてもよい。また、バッテリ充電コントローラを使用して、バッテリを過充電及び／又は過放電から保護することができる。
一部の実施形態において、光起電力パワー・コンバーター６は、モニタリングシステムを備えている。かかるシステムは、光起電力セルの故障を検出し、かつ／又は光起電力セルの稼働を最適化することができる。モニタリングシステムはまた、システム内の異常、又は生成された電力と負荷の要件との間の不適合を検出するように構成されてもよい。モニタリングシステムは、潜在的な問題を示すための警告信号を提供してもよく、かつ／又は検出された状態が特定の閾値レベルより大きいか又は小さい場合、パワー発生を減少させるか、又は光起電力パワー・コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６又は全プラズマパワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）を停止するように構成されることが可能なコントローラに動作可能に連結していてもよい。かかるモニタリングシステムは、光起電力パワー・コンバーター６の１つ又は２つ以上のパラメータを検出するための１つ又は２つ以上のセンサを備えてもよい。検出された例示的なパラメータとしては、温度、圧力、電流、周波数、出力ワット数、輝度、能力、又は任意の好適なこれらの組み合わせが挙げられる。
パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）はまた、放出された光子を光起電力セルの小さめの面積に集光するために、１つ又は２つ以上の集光装置を備えてもよい。光子を小さめの面積に集光することによって、集光型光発電（ＣＰＶ）技術を組み込むシステムは、光起電力セルのサイズを縮小することができる。集光装置はまた、光子を集光するために配向された１つ又は２つ以上の最適な構成要素（例えば、鏡及び／又はレンズ）を備えてもよく、また、所望の水準に集光するための１つ又は２つ以上の追跡器（ｔｒａｃｋｅｒｓ）を備えてもよい。一部の実施形態において、能動型又は受動型冷却システムがＣＰＶ装置で使用されてもよく、一方、他の実施形態において、冷却システムは不要である場合もある。ＣＰＶ技術を組み込む光起電システムは、標準的な光起電システムより効率的であることが可能である。一部の実施形態において、多接合型光起電力セル（ｍｕｌｔｉ－ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌｓ）と連結してＣＰＶシステムを使用することができる。
他の実施形態において、集光型太陽熱発電（ＣＳＰ）技術を使用して、光起電力セルの小さめの面積上に光子を集めて、集光された光子を熱に変換することができる。集光装置は、互いに対して好適な配列（例えば、放物トラフ又は放物ディッシュ）に配向された１つ又は２つ以上の光学的構成要素（例えば、鏡及び／若しくはレンズ）並びに集中受熱器を備えて、熱を生成することができる。（蒸気の形態である場合が多い）熱を直接使用するか、又は発電機に接続することができる、例えば、蒸気エンジン若しくは蒸気などの熱エンジン、若しくはガスタービン及びガスジェネレータ、ランキンサイクルエンジン若しくはブレイトンサイクルエンジン、スターリングエンジンを含む、任意の好適な変換器若しくは変換器の組み合わせを使用して、機械動力若しくは電力に変換することができる。代替的に又は追加的に、熱を使用して、熱化学的反応を起こしてもよい。一部の例示的な実施形態において、放物トラフは、長方形の、湾曲した鏡を使用して、トラフの中心に走るパイプ上に光子を集めることによって、光子を集めることができる。パイプは、加熱すると、蒸気に変わる加熱しやすい流体を含有していてもよい。ＣＳＰ技術を利用する実施形態はまた、所望の水準に集光するための１つ又は２つ以上の追跡器を備えてもよい。
プラズマを生成するための燃料の着火によって、プラズマ並びに熱が生成されることに留意すべきである。ＣＳＰ技術を利用する実施形態において、光起電力セルによって生成された熱に加えて、この熱もまた、直接的に使用することができるか、又は例えば、蒸気エンジン若しくは蒸気などの熱エンジン、若しくはガスタービン及びガスジェネレータ、ランキンサイクルエンジン若しくはブレイトンサイクルエンジン、若しくはスターリングエンジンを含む任意の好適な変換器若しくは変換器の組み合わせを使用し、機械動力若しくは電力に変換することができる。光子エネルギーが電気エネルギーに直接的に変換される実施形態において、この熱は、例えば、冷却システムの使用を介して消散することができるか、又は光子－電気変換の発生と並行して電気エネルギーに変換することができる。例えば、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、光子－電力変換器（ｐｈｏｔｏｎ－ｔｏ－ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）及び熱－電気変換器を備えてもよい。電力変換のために、それぞれのセルは、例えば、熱エンジン、蒸気若しくはガスタービンシステム、スターリングエンジン、又は熱イオン若しくは熱電変換器などの熱エネルギー又はプラズマ－機械動力若しくは電力の任意の変換器と連動してもよい。
上述のように、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）はまた、温度調節システムを備えてもよい。例えば、冷却システムは、光起電システムによって、かつ／又はプラズマを形成するための燃料の着火によって生成された熱を除去することができる。例示的な冷却システムは、熱交換器又はヒートシンクを備えてもよい。一部の実施形態において、熱の一部は、例えば、再生システム１４、除去システム、プラズマ反応生成物からの燃料を再生するために必要な化学反応を伝搬するように構成されている構成要素、及び／又はプラズマの生成のための燃料の着火に電力を供給するための電極などのパワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）内の他の構成要素に移動させることができる。
光起電力セルから直接的にか、又はまず熱エネルギーへ、その後、電気エネルギーにかのいずれか一方で、電力が生成されると、電力は調節される。パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、光起電力パワー・コンバーター６に動作可能に連結された１つ又は２つ以上の出力コントローラ／調節器７を備えて、電力が送達されている内部若しくは外部の電気負荷設備、及び／又はストレージデバイスに適合することができるように生成された電力の品質を変更することが可能である。生成された電力の品質としては、例えば、電流、電圧、周波数、ノイズ／コヒーレンス、又は任意の他の好適な品質が挙げられる。出力コントローラ／調節器７は、電力の調節を変更して、例えば、電気負荷設備又はシステムによって生成された電力の変化を反映させるために調整可能である。調節器は、例えば、電圧調整、力率補正、ノイズ抑制、又は過渡的インパルス保護を含む１つ又は２つ以上の機能を行うことができる。例示的な実施形態において、出力調節器は、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）によって生成された電力を所望の波形、例えば、６０ＨｚＡＣ電力に調節して、広い負荷範囲にわたって一定の電圧を維持することができる。
調節されると、生成された電力は、コントローラ／調節器７から、出力端子９を介して負荷及び／又はストレージデバイスへ渡される。任意の好適な数及び配列のコントローラ／調節器並びに出力端子（ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｔｅｒｍｉｎａｌ）がパワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）内に組み込まれていてもよい。
一部の実施形態において、上述のとおり、電力出力端子９において出力された電力の一部を使用して、例えば、約５～約１０Ｖ、約１０，０００～約４０，０００ＡＤＣの電力を提供する電源に電力を提供することができる。光起電力パワー・コンバーターは、低電圧、高電流のＤＣ電力を出力することができる。一部の実施形態において、超コンデンサ又はバッテリを使用して、燃料の着火を開始して、初期の着火のための電力を供給することによって、プラズマを生成し、後続の着火の電力は、光起電力パワー・コンバーター６によって電力が供給される出力調節器によって提供される。光起電システムの特定の構成要素及び配列は、変換された場合、エネルギーが使用される方法に少なくとも部分的依存する。
光起電力パワー・コンバーター６及びパワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、独立型であっても系統連系型であってもよく、又は送電網に接続していてもよい。光起電システムは、送電網と相互作用して稼働してもよく、又は電力系統から独立して稼働してもよく、他のエネルギー源及び／又はエネルギーストレージシステムと接続していてもよい。例えば、一部の実施形態において、光起電力パワー・コンバーター６は、送電網又は他の負荷と接続していてもよいが、エネルギーを蓄積するか、又はエネルギーをプラズマ反応システムへ能動的に供給することも可能である。本開示の光起電システムは、ＤＣ及び／又はＡＣ電力サービスを提供するように設計されている。
送電網接続型光起電システムは、典型的には、光起電アレイによって生成されたＤＣ電力を電力系統の電圧品質要件及び電力品質要件と一致するＡＣ電力に変換及び調節するためのインバータを備えてもよい。光起電モジュール及び／又は光起電アレイの正端子及び負端子は、送電網（ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ）への統合のためにインバータに電気接続されてもよい。インバータはまた、送電網にエネルギーが与えられていないとき、送電網への電力の流れを自動的に停止するように構成されてもよい。この配列において、双方向性インターフェースは、光起電システムのＡＣ出力回路と電気ユーティリティネットワークとの間、例えば、図３に図示されるように分電盤に存在してもよい。これにより、光起電システムによって生成されたＡＣ電力を現地の電気負荷に供給するか、又は例えば、光起電システムの出力が現地の負荷の需要より大きい場合、電力系統を逆給電するか、いずれか一方を行うことができる。電気負荷が光起電システムの出力より大きい場合、負荷によって要求される電力の残りは、電力系統から受け取られる。この安全機構は、多くの電力系統接続型光起電システムにおいて必要とされ、電力系統が、例えば、補修又は修繕のためにダウンした場合に、光起電システムが稼働及び電力系統内へのフィードバックを継続することを妨げることができる。
電力系統接続型の実施形態において、光子は、上述のとおり、電気エネルギーに変換される。生成された電力のすべてが電力系統に供給されるか、又は電力系統及び外部負荷、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）内のストレージデバイス、若しくはパワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）内の他の能動型構成要素のうち１つ若しくは２つ以上、若しくは任意の好適なこれらの組み合わせに供給されてもよい。更に、例えば、稼働条件、電力需要、環境条件などの複数の要因に応じて様々な場所に電力を供給することができる。
一部の実施形態において、電力系統接続システムは、エネルギー・ストレージ・デバイスを備えてもよく、他の実施形態において、電力系統接続システムは、エネルギーストレージデバイスを備えなくてもよい。電力系統システム内にストレージデバイスを備えない場合、ストレージデバイスは、例えば、コンデンサ、高電流変圧器、バッテリ、フライホイール、若しくは任意の他の好適な電力ストレージデバイス、又はこれらの組み合わせであってもよい。ストレージデバイスは、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）内に備えられて、例えば、システムによる後の使用、他の装置（例えば、外部負荷）による後の使用、又は一切中断を抑制するために、光起電力パワー・コンバーター６によって生成された電力を蓄積する。パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）及び光起電力パワー・コンバーター６は、満充電すると取り外され、別の装置に接続されて、電力を供給する、ストレージデバイスを再充電又は満充電するように構成されてもよい。パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、例えば、バックアップ電力供給として、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）による後の使用のために生成された電力の一部を受け取り、かつ蓄積するように構成されているストレージデバイスを任意選択的に備えてもよい。更に、電力系統接続型の実施形態において、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、図４に図示されるように、電力を電力系統へ供給することに加えて、又は供給することの代わりに、電力系統から電力を受け取ることができる。
独立型の実施形態において、光起電力パワー発生システム（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、電気系統から独立して稼働するように設計されている。かかるシステムは、ＡＣ電力、ＤＣ電力、又はＡＣ電力及びＤＣ電力の両方を電気負荷へ供給するように設計及び構成されてもよい。独立型の実施形態は、光起電アレイだけによって電力供給されてもよく、又は補助電源装置によって補充されて、図４に図示されるような太陽光発電ハイブリッドシステムを生成することができる。独立型のシステムに関して、電力系統に接続する代わりに、ハイブリッドシステムは、補助電源装置としての、例えば、エンジン発電機などの発電機を備えてもよい。直結型システムにおいて、光起電モジュール又は光起電アレイのＤＣ出力は、直接的にＤＣ負荷に接続されてもよい。したがって、一部の直結型システムは、図５に図示されるように、電気エネルギー・ストレージ・デバイス（例えば、バッテリ）を備えなくてもよい。代替的に、図６に図示されるように、直結型システムは、システムによる後の使用のための、例えば、光起電力パワー・コンバーター６によって生成された電力を蓄積するか、又は一切中断を抑制するために、電気エネルギー・ストレージ・デバイスを備えてもよい。直結型システムにおいて、電気負荷のインピーダンスは、最適性能のために光起電アレイの最大出力と適合する必要があり、好適な調節用構成要素を備えてもよい。一部の実施形態において、ＭＰＰＴをアレイと負荷との間に使用して、入手可能なアレイ最大出力のよりよい利用を促進することができる。ＤＣとＡＣの負荷がスイッチオンになる、又はＡＣ負荷のみがスイッチオンになる他の実施形態において、独立型のシステム（ｓｔａｎｄ－ａｌｏｎｅ ｓｙｓｔｅｍｓ）は、図６Ａ及び図６Ｂに図示されるような、エネルギー・ストレージ・デバイス（例えば、バッテリ）を備えてもよい。
独立型の実施形態において、プラズマ光子（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎ）は、上述のように、電気エネルギーに変換されてもよい。生成された全ての電力は、１つ若しくは２つ以上のストレージデバイス、外部負荷、若しくはパワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）内の他の構成要素、又は任意の好適なこれらの組み合わせに対して供給されてもよく、その例示的な実施形態は、図７及び図８に示される。
例示的なストレージデバイスは、例えば、コンデンサ、高電流変圧器、バッテリ、フライホイール、若しくは任意の他の好適な電力ストレージデバイス、又はこれらの組み合わせを備えてもよい。ストレージデバイスは、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）内に備えられて、例えば、システムによる後の使用、他の装置（例えば、外部負荷）による後の使用、又は一切中断を抑制するために、光起電力パワー・コンバーター６によって生成された電力を蓄積する。パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）及び光起電力パワー・コンバーター６は、満充電すると取り外され、別の装置に接続されて、電力を供給する、ストレージデバイスを再充電又は満充電するように構成されてもよい。パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、パワー発生システムによる後の使用のためにシステムにより生成された電力の一部を受け取り、かつ蓄積するように構成されたストレージデバイスを、例えば、バックアップ電力供給として任意で含んでもよい。
上述のような、光子を電気エネルギー又は熱エネルギーのいずれか一方に変換するための任意の好適な光起電力パワー・コンバーターは、本明細書に記載の好適なプラズマ生成パワー発生システム（ｐｌａｓｍａ－ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）のうち任意のものと連動して使用することができる。例えば、任意の好適な単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ストリング状／リボン状シリコン、（例えば、逆、直立、格子不整合、格子整合、ＩＩＩ～Ｖ族を含む）多接合型光起電力セル、ホモ接合型光起電力セル、ヘテロ接合型光起電力セル、ｐ－ｉ－ｎ光起電力セル、薄膜光起電力セル、色素増感光起電力セル、若しくは有機光起電力セル（ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌ）、又はこれらの光起電力セルの組み合わせが本開示の例示的なプラズマパワー発生システム（ｐｌａｓｍａ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）に含まれ得る。
例えば、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、図９の実施形態に図示されるように、電力を燃料１００３に送達して、燃料を着火させ、プラズマを生成するように構成された複数の電極１００２と、電気エネルギーを複数の電極１００２に送達するように構成された電源１００４と、少なくとも複数のプラズマ光子（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎ）を受け取るように位置付けられた少なくとも１つの光起電力パワー・コンバーター１００６と、を備え得る。本システムはまた、図１０の実施形態に図示されるように、（図１２の電力コネクタ１００８を介して）光起電力パワー・コンバーター１００６と動作可能に連結された出力調節器１００７と、出力調節器（ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）１００７に対して動作可能に連結された出力端子（ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｔｅｒｍｉｎａｌ）１００９と、を備え得る。
他の例示的なパワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電源１００４又は少なくとも約５，０００ｋＷの電源１００４と、電源１００４に電気的に連結された複数の電極１００２と、を備え得る。システムはまた、固体燃料１００３を受け取るように構成された燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７を備えてもよく、複数の電極１００２は、電力を固体燃料１００３に送達して、プラズマを生成するように構成されてもよい。システムはまた、複数のプラズマ光子（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎ）を受け取るように位置付けられた光起電力パワー・コンバーター１００６を備えてもよい。
一実施形態において、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）１０２０は、少なくとも約５，０００ｋＷの電力又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電力を送達するように構成された電源１００４を備えてもよい。複数の電極１００２は、燃料１００３を少なくとも部分的に包囲するように構成されてもよく、電極１００２は、電源１００４に電気的に接続され、電流を受けて、燃料１００３を着火させるように構成されてもよい。複数の電極のうち少なくとも１つが可動型であってもよい。パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）はまた、図１１及び図１２の例示的な実施形態に図示されるように、燃料を移動させるための送達機構１００５と、燃料の着火から生成された光子を異なる形態の電力に変換するように構成された光起電力パワー・コンバーター１００６と、を備えてもよい。
他の例示的な実施形態において、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）１０２０は、少なくとも約５，０００ｋＷの電力又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電力を送達するように構成された電源１００４を備えてもよい。電源は、複数の電極１００２に電気的に接続されてもよく、図９及び図１０の実施形態に図示されるように、複数の電極１００２のうち少なくとも１つは、圧縮機構（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）１００２ａを備えてもよい。複数の電極１００２は、少なくとも１つの電極の圧縮メカニズム（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）が燃料搭載領域に向かって配向するように燃料を受け取るように構成された燃料充填領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７を包囲してもよい。電極１００２ａは、燃料に着火するために燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７内で受け取られた燃料１００３に対して電力を供給するように構成されてもよい。パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）１０２０はまた、燃料１００３を燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７内へ移動させるための送達機構１００５（図１０）と、燃料の着火により生成された光子を電力の非光子の形態に変換するように構成された光起電力パワー・コンバーター１００６と、を備えてもよい。
一実施形態において、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）１０２０は、燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７を包囲する複数の電極１００２を備えてもよい。電極１００２は、燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７内に位置する燃料１００３を着火させるように構成されてもよい。パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）はまた、図１１及び図１２の実施形態に図示されるように、燃料１００３を燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７内へ移動させるための送達機構（ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）１００５と、燃料の着火により生成された光子を非光子形態の電力に変換するように構成された光起電力パワー・コンバーター１００６と、着火した燃料の副生成物を除去するための除去システム１０１３と、除去システム１０１３に動作可能に連結された、着火した燃料の除去された副生成物をリサイクル燃料にリサイクルするための再生システム１０１４と、を備えてもよい。
本開示に従う他の例示的なパワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、少なくとも約５，０００ｋＷの電力又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電力を送達するように構成された電源１００４を備えてもよい。複数の離間した電極１００２は、電源（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ）１００４に電気的に接続されてもよく、燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７を包囲してもよい。燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７は、燃料１００３を受け取るように構成されてもよく、複数の電極１００２は、燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７内で受け取られると、燃料に対して電力を供給して、燃料１００３を着火させるように構成されてもよい。パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）はまた、図１１及び図１２に図示されるように、燃料を燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７に移動させるための送達機構１００５と、燃料の着火により生成された複数の光子を非光子形態（ｎｏｎ－ｐｈｏｔｏｎ ｆｏｒｍ）の電力に変換するように構成された光起電力パワー・コンバーター１００６と、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）に関連する少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されたセンサ１０２５と、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）に関連する少なくとも１つの処理を制御するように構成されたコントローラ１０３０と、を備えてもよい。
他の実施形態において、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、少なくとも約５，０００ｋＷの電力又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電力を送達するように構成された電源１００４と、電源（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ）１００４に電気的に接続した複数の離間した電極１００２と、を備えてもよい。複数の電極１００２は、燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７を包囲してもよく、燃料搭載領域１０１７内で受け取られると、燃料１００３に対して電力を供給して、燃料を着火させるように構成されてもよい。燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７内の圧力は、部分的に真空であってもよい。パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）はまた、燃料１００３を燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７内へ移動させるための送達機構１００５と、燃料の着火により生成された複数の光子を非光子形態（ｎｏｎ－ｐｈｏｔｏｎ ｆｏｒｍ）の電力に変換するように構成された光起電力パワー・コンバーター１００６と、を備えてもよい。
本明細書に記載の例示的な光起電力パワー発生システム（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）は、電力系統と相互接続して稼働してもよく、又は電力系統と独立して稼働してもよく、他のエネルギー源及び／又はエネルギーストレージシステムに接続してもよい。システムはまた、例えば、（インバータ若しくはマイクロインバータなどの）ＡＣ－ＤＣ電力変換器、電力調節装置、温度センサ、バッテリ、充電器、システム及び／若しくはバッテリコントローラ、コンデンサ、冷却システム１０１１／１０１２（例えば、ヒートシンク、熱交換器１０１０）、バスバー、エネルギー生成を測定するためのスマートメータ、一方向性及び／若しくは双方向性メータ、モニタ（例えば、周波数若しくは電圧用）、集光装置（例えば、フレネルレンズのような屈折レンズ、放物ディッシュ若しくはカセグレンディッシュのような反射ディッシュ、若しくは導光光学素子）、又は任意の好適なこれらの組み合わせのうち１つ又は２つ以上を備えてもよい。光起電システムはまた、例えば、配線、ヒューズ、過電流、サージ保護及び断路装置、並びに／又は他の好適な電力処理設備を含む太陽電池モジュール以外のシステム（ＢＯＳ）のハードウェアを備えてもよい。
更に、光起電力パワー発生システム（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）は、光起電力セルをプラズマ生成着火反応の傍に配置する。したがって、例示的なパワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）は、上述のように、光起電力セル上に蓄積する場合がある任意の破片若しくは残留物、及び／又は光子の一部が光起電力装置により吸収されることを阻害する場合があるか、若しくは光起電力装置を損傷させる場合がある他の構成要素を除去するために、任意の好適なクリーニングシステムを備えてもよい。
更に、プラズマ生成時の爆発中に放出される場合がある任意の衝撃波又は粒子の影響を低減させつつ放出された光子を捕捉するように、光起電力パワー・コンバーターを搭載してもよい。例えば、衝撃波を衰弱させるように構成されたバッフル上に又はその周辺に光起電力装置を離隔してもよい。薄膜光起電力セルは、例えば、ガラス、ポリマー、金属、又はこれらの組み合わせなどのより弾力性がある基板に適用することができる。一部の実施形態において、光起電力パワー・コンバーターは、動作可能に搭載されてもよく、追跡器（ｔｒａｃｋｅｒｓ）又は他のセンサは、反応により生じた損傷を減少させるために、光起電力装置の角度及び／又は位置付けを爆発パラメータに従って調整してもよい。一部の実施形態において、バッファ及び／又はバッフルとして機能させるために、透明パネル又はメッシュスクリーンを光起電力装置の前に配置してもよい。光起電力装置は、保護用コーティングが施されてもよい。冷却システムは、反応中、発生した熱を消散し、かつ／又は熱の方向を変えることができる。したがって、光起電力パワー・コンバーターは、光起電力セルを燃料着火及びプラズマ反応から保護しながら、光子の捕捉を進めるために、パワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）内に配置されてもよい。あるいは、一部の実施形態において、爆発が光起電力セルに悪影響を及ぼさないように反応を収容してよい。例えば、反応を、（真空容器内などの大気圧以上又は大気圧以下のいずれかの）離間した透明の容器１００１内で発生させてもよく、光起電力セル１００６は、容器の外壁に適用されてもよく、かつ／又は容器１００１の外側だけに搭載されてもよい。光起電力パワー・コンバーター１００６は、開示された好適なパワー発生システム（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）のうち任意のシステム内に、任意の好適な手法で配置することができ、任意の好適な構成要素及び構成要素の構成を組み込むことができる。図１３Ａは、燃料搭載領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）１０１７が光起電力パワー・コンバーター１００６から切り離され、反応が光起電力パワー・コンバーター１００６から分離した領域で生じる実施形態を示し、図１３Ｂの実施形態は、反応と同一の領域（例えば、容器１００１の内側又は外側）内で生じる反応を示す。
電力変換器の実施形態において、プラズマ光子（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎ）は、電子が系統又は電極において放出及び収集されるように自然放出又はレーザ光の波長に反応する光電材料に入射する。参照によりその全体が組み込まれる以下の文献に示されるように、バリウム、タングステン、純金属（例えば、Ｃｕ、Ｓｍ）、Ｂａ、Ｃｓ２Ｔｅ、Ｋ２ＣｓＳｂ、ＬａＢ６、Ｓｂ－ａｌｋａｌｉ、ＧａＡｓなどの光電材料は、光電陰極（陽電極）として機能する。Ｍ．Ｄ．Ｖａｎ Ｌｏｙ、「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｂａｒｉｕｍ ｐｈｏｔｏｃａｔｈｏｄｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｙｉｅｌｄｓ ａｔ ｆｏｕｒ ｅｘｃｉｍｅｒ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔｓ．、Ｖｏｌ．６３、Ｎｏ．４、（１９９３）、ｐｐ．４７６～４７８；Ｓ．Ｄ．Ｍｏｕｓｔａｉｚｉｓ，Ｃ．Ｆｏｔａｋｉｓ，Ｊ．Ｐ．Ｇｉｒａｒｄｅａｕ－Ｍｏｎｔａｕｔ，「Ｌａｓｅｒ ｐｈｏｔｏｃａｔｈｏｄｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｆｏｒ ｈｉｇｈ－ｃｕｒｒｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｓｏｕｒｃｅ」，Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ、Ｖｏｌ．１５５２、ｐｐ．５０～５６、Ｓｈｏｒｔ－ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅｓ、Ｐｈｉｌｌｉｐ Ｓｐｒａｎｇｌｅ、Ｅｄ．；Ｄ．Ｈ．Ｄｏｗｅｌｌ、Ｓ．Ｚ．Ｂｅｔｈｅｌ、Ｋ．Ｄ．Ｆｒｉｄｄｅｌｌ，「Ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｌａｓｅｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｐｈｏｔｏｃａｔｈｏｄｅ ｉｎｊｅｃｔｏｒ ｔｅｓｔ」，Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａ，Ｖｏｌ．３５６，（１９９５），ｐｐ．１６７～１７６；Ａ．Ｔ．Ｙｏｕｎｇ、Ｂ．Ｄ’Ｅｔａｔ、Ｇ．Ｃ．Ｓｔｕｔｚｉｎ、Ｋ．Ｎ．Ｌｅｕｎｇ、Ｗ．Ｂ．Ｋｕｎｋｅｌ，「Ｎａｎｏｓｅｃｏｎｄ－ｌｅｎｇｔｈ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐｕｌｓｅｓ ｆｒｏｍ ａ ｌａｓｅｒ－ｅｘｃｉｔｅｄ ｐｈｏｔｏｃａｔｈｏｄｅ」，Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．，Ｖｏｌ．６１，Ｎｏ．１，（１９９０），ｐｐ．６５０～６５２；Ｑ．Ｍｉｎｑｕａｎ，ｅｔａｌ．，「Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｏｔｏｃａｔｈｏｄｅ ｄｒｉｖｅｎ ｂｙ ａ ｌａｓｅｒ」，Ｑｉａｎｇｊｉｇｕａｎｇ Ｙｕ Ｌｉｚｉｓｈｕ／Ｈｉｇｈ Ｐｏｗｅｒ Ｌａｓｅｒ ａｎｄ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｂｅａｍｓ」，Ｎｕｃｌ．Ｓｏｃ．Ｃｈｉｎａ、Ｖｏｌ．９、Ｎｏ．２、Ｍａｙ（１９９７）、ｐｐ．１８５～１９１。電子収集器は、アノード（陰電極）として機能することができる。負荷を介してこれらの電極間を全通する電気回路は、電極間に生じる電圧が電流駆動を行うように構成されている。よって、電力は、負荷に対して送達され、負荷において消費される。
本開示の他の用途は、光源である。光エネルギーは、本開示の固体燃料の着火から生じる。光源は、図１及び図２に図示されるセル１の少なくとも１つの透明又は半透明の壁部を備える。透明又は半透明の壁部は、光を含むエネルギーを所望の波長帯に変換するリン光体でコーティングされてもよい。着火は、光が常時現れるように十分な頻度で起こり得る。実施形態において、固定燃料の着火から形成されたプラズマは、短波長において高出力となる。大きな光エネルギーは、ＥＵＶ領域及び軟Ｘ線領域内に存在し得る。短波長光源は、写真平板法に使用することができる。
Ｊ．ギア・セクション
図２Ａに図示されるＳＦ－ＣＩＨＴセルを参照して、従来のギア・セットは、典型的には、機械的エネルギーをあるギアから別のギアへ転送するように設計されている。これらのギアは、広範な構成を備える一方、ギアは、一般に、衝撃波又は熱を吸収するようには設計されていない。例えば、上述したような用途によっては、強い衝撃を移動させ、また、強い衝撃及び熱伝達に持ちこたえるギアが必要とされている。以下に記載のギア及び方法は、従来技術の制限の少なくとも一部を解消し、上述のシステム及び方法での使用に好適である。
本開示のギアは、電気伝導、圧力波、又は熱伝達を伴う処理での使用のために構成される。例えば、約２，０００～約１００，０００アンペアの範囲の電流及び約１～約１００，０００ボルトの範囲の電圧が、上述のように１つ又は２つ以上のギアに適用可能である。圧力波、熱伝達、並びにイオン及び／又はプラズマ生成が可能である。一部の実施形態において、本開示のギアは、固体燃料粉末などの固体燃料で稼働するように構成されてもよい。
図１４に図示されるように、システム１０は、上述のように、エネルギーを生成するように構成することができる。システム１０は、燃料フロー５０を表す矢印により示されるように、燃料３０を１つ又は２つ以上のギア４０に供給するように構成された燃料供給部２０を備えることができる。１つ又は２つ以上のギア４０はまた、電力を１つ又は２つ以上のギア４０に提供するように構成された１つ又は２つ以上の電力供給部６０に連結されてもよい。
上述のように、電力を１つ又は２つ以上のギア４０に供給することと連動して、１つ又は２つ以上のギア４０に燃料３０を供給してもよい。反応が起こることによって、熱及び光７０、圧力８０、又はイオン９０を含むある量の少なくとも光子が生成される。反応の生成物のうち一部は、その後、電気エネルギーに変換可能であり、ギア４０は、電力供給部６０により供給された電気を伝導し、反応により生成された熱及び光７０、圧力８０、又はイオン９０に持ちこたえるように構成されなければならない。本明細書に記載のギア４０及び方法は、システム１０によって稼働することができる。
図１４に図示されるように、システム１０は、２つのギア４０を備えてもよい。他の実施形態において、１つ又は３つ以上のギア４０を使用してもよい。ギア４０はまた、両方とも回転するものとして示されている。他の実施形態において、ラックピニオン構成が使用できると考えられる。更に、ギア４０は、スパー、ヘリカル、ベベル、ウォーム、又は他のタイプのギアを備えてもよい。
ギア４０は、広範な燃料３０及び広範な燃料フロー５０で動作可能である。例えば、燃料３０は、固体、液体、又は気体の形態であってもよい。上述のように、これらの燃料としては、水又は水系燃料源が挙げられる。
ギア４０はまた、伝導型及び非伝導型の構成要素を含む１つ又は２つ以上の好適な材料から形成することができる。例えば、ギア４０の少なくとも一部は、純粋な金属、金属合金、又はセラミック材料を含むと考えらえる。多様な材料及び構成により、ギア４０は、圧力、熱、及び周辺環境における変動があっても動作可能である。
図１５で図示されるように、ギア４０は、１つ又は２つ以上の歯１００を備え得る。ギャップ１１０は、２つの隣接する歯１００の間に存在し得る。歯１００及びギャップ１１０は、より詳細に以下に説明するように、任意の好適な形状又は寸法であってもよい。ギア４０はまた、回転運動を提供するか、又は回転運動を出力するように構成されたシャフト（図示せず）を受け取るように構成された１つ又は２つ以上の開口１２０を備えてもよい。更に、ギア４０は、回転運動を提供、モニタ、又は制御するための１つ又は２つ以上の他の要素（図示せず）を備えてもよい。例えば、ギア４０は、多様なベアリング、ブッシング、又は他の機械的要素を備えてもよい。
図１６で図示されるように、ギア４０は、１つ又は２つ以上の材料を含んでもよい。歯１００とギャップ１１０両方が、第１の材料１３０及び第２の材料１４０で図示されているが、１つ若しくは２つ以上の歯１００又はギャップ１１０は、２種以上の材料を含んでもよく、又は含まなくてもよい。ギア４０を形成するために少なくとも部分的に使用されてもよい多様な材料としては、Ｃｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、ＴｉＣ、ＷＣ、及び他の適当な伝導性、硬度、延性、又は他の所望の特性を有する他の好適な要素が挙げられる。
一部の実施形態において、第１の材料１３０は、第２の材料１４０より導電性であってもよい。例えば、第１の材料１３０は、第２の材料１４０より低い抵抗値を有していてもよい。第１の材料１３０は、第２の材料１４０とは異なる材料を含んでもよく、又は第２の材料１４０とは異なるプロセスを使用して形成されてもよい。第１の材料１３０は伝導性であってもよく、第２の材料１４０は絶縁性であってもよい。材料１３０、１４０の他の構成が可能である。
稼働時、図１７において図示するギア４０、４０’は、互いに対してそれぞれ回転可能であることが理解されるであろう。かかる回転により、ギア４０のギャップ１１０とギア４０’の歯１００’との間に燃料３０を捕捉することができる。ギア４０、４０’に適用した電力は、ギャップ１１０の第１の材料１３０、燃料３０、及び歯１００’の第１の材料１３０’を通過することができる。第１の材料１３０と周辺の第２の材料１４０との伝導性の差によって、電流は、優先的に、燃料３０の小さい部分を通って流れることとなる。かかる優先的な流れにより、局部集中的な反応が引き起こされ、放出された任意の生成物が、第１の材料１３０、１３０’の表面によって画定される領域から生じることとなる。
他の実施形態において、材料１３０、１４０は、異なる特性を有してもよい。例えば、一方の材料は、他方の材料と比較して、例えば、より硬く、圧力パルスにより耐性があり、腐食により耐性があってもよい。
いくつかの態様において、歯１００、ギャップ１１０、又は両方の幾何形状は、局部集中的な反応を提供するように構成されてもよい。例えば、図１８Ａ～図２１Ｂに図示されるように、歯１００は、多様な構成を有してもよい。ギャップ１１０が、局部集中的な反応に対して特異的な幾何形状を提供するように同様に構成されていると考えられることもまた理解されたい。
図１８Ａ、図１９Ａ、図２０Ａ、及び図２１Ａは、多様な実施形態による歯１００の側面投影図を示す。図１８Ｂ、図１９Ｂ、図２０Ｂ、及び図２１Ｂは、図１８Ａ、図１９Ａ、図２０Ａ、及び図２１Ａにおいて図示した対応する歯１００の側面図を示す。具体的には、図１８Ａは、上表面１５０、２つの側表面１７０、及び上表面１５０と側表面１７０との間に位置する２つの傾斜表面１６０を有する歯１００を示す。図１８Ｂは、表面１５０、１６０、１７０が、歯１００の第１の側１８０から歯１００の第２の側１９０まで完全に延在していることを示す。
図１９Ａは、中間表面２２０から延在している上表面２００及び側表面２１０を有する歯１００を示す。上表面１５０と同様に、上表面２００は、隣接する表面（図示せず）との接触面積が減少している。上表面２００は、一次元において側壁１７０間の領域の一部に沿って延在し、第１の表面１８０と第２の表面１９０との間を完全に延在している。本構成は、図１８Ｂにおいて図示した側面図と同様に、図１９Ｂにおいて図示される。
図２０Ａが図１８Ａと同様である一方で、図２０Ｂにおいて図示した側面図は、図１８Ｂにおいて図示した側面図とは異なる。面１５０’は、第１の表面１８０から第２の表面１９０まで完全に延在せず、傾斜表面１６０’の一部は、第１の表面１８０から第２の表面１９０まで延在し、側表面１７０’は、第１の表面１８０から第２の表面１９０まで完全に延在する。同様に、図２１Ａは、上表面２００’が、第１の側１８０から第２の側１９０まで部分的にのみ延在する実施形態を示している。
図１８Ａ～図２１Ｂにおいて図示する表面は、平坦かつ直線状であるが、弓状であってもよく、他の表面の形状を有してもよい。これらの表面はまた、コーティングされてもよく、突起、刻み目、又はずれがあってもよい。
図２２Ａにおいて図示した実施形態において、歯１００は、歯直角平面２４０に対して角度シータに位置する角度付けられた表面２２０を含む。ギャップ１１０’は、歯直角平面２４０に対して角度ファイに位置する角度付けられた表面２３０を含む。両表面２２０、２３０で図示されているが、一方の表面は、歯直角平面２４０に対して実質的に平行であってもよい。
表面２２０、２３０は、歯１００とギャップ１１０’との間の特定の位置において、燃料３０（図示せず）を追加的に圧縮又は追加的に濃縮することによって動作することができる。図２２Ａに図示されるように、ギャップ１１０’の左側の第１の又は選択領域２５０は、より高い濃度の燃料を有し得、又は燃料は、ギャップ１１０’の右側の第２の領域２６０と比較して、より大きい圧縮を受け得る。他の実施形態において、第１の領域２５０は、歯１００、ギャップ１１０’、又は歯１００とギャップ１１０’の両方の組み合わせの周辺に多様に位置してもよい。例えば、図２２Ｂに図示されるように、歯１００は、弓状表面２７０を含んでもよく、ギャップ１１０’は、弓状表面２８０を含んでもよい。弓状表面２７０、２８０は、両側に位置する第２の領域２６０を有するギャップ１１０’内でおよそ中心に位置する選択領域２５０を提供するように構成されてもよい。更に、表面２７０、２８０のうち少なくとも一方は、図１８Ａ～図１９Ｂにおいて異なる表面で図示されるように、歯１００とギャップ１１０’にわたって延在してもよい。他の実施形態において、表面２７０、２８０のうち少なくとも一方は、図２０Ａ～図２１Ｂにおいて異なる表面で図示されるように、歯１００とギャップ１１０’に部分的にわたって延在してもよい。
図２２Ｂに図示されるように、ギア４０、４０’の相互嵌合により、砂時計形状又は摘み形状（ｐｉｎｃｈｅｄ ｓｈａｐｅ）を形成可能である。砂時計（領域２８０）の首部又はくびれ部に直接隣接している材料は、セラミックのような絶縁体であってもよい非常に安定しているか、又は硬化した材料によって形成されてもよい。例えば、表面２７０、２８０の中心領域は、安定化又は硬化されてもよい。ギア４０、４０’の非くびれ部分又は球状部分に隣接する材料は、遷移、内部遷移、希土、第１３属、第１４属、及び第１５属金属のような金属又は少なくとも２つのかかる金属の合金などのより大きい伝導特性を有する材料を含んでもよい。表面２７０、２８０のくびれ部分は、選択領域２８０を圧縮することが可能であり、電流は、非くびれ領域間又は球状領域間を通過して、くびれ領域において集中することができる。それにより、電流密度は、くびれ部を含む選択領域２８０において増加することができ、デトネーション限界に達する。保護することができる。伝導体から構成される非くびれ領域又は球状領域は、反応生成物とこれらの対応するギア表面との間に介在している燃料が、反応及び反応生成物による浸食からこれらの表面を保護可能である非選択燃料領域と接触する。
砂時計形状に関する他の変形例としては、図２２Ｃにおいて図示される実施形態が挙げられる。図示されるように、ギア４０は、金属などの伝導性材料２８２によって包囲されたチャンバ２８６を備える。ギア４０はまた、プラズマ形成に持ちこたえるように構成された表面材料２８４を含む。一部の実施形態において、材料２８４は、セラミックを含んでもよい。同様に、ギア４０’は、伝導性材料２８２’によって包囲され、表面材料２８４’を含むチャンバ２８６’を含み得る。
稼働時、図２２Ｃ内のギア４０、４０’は、移動して、図示のように実質的に整列することができる。したがって、チャンバ２８６、２８６’内に圧縮された燃料（図示せず）により、電流が、ギア４０からギア４０’へ、チャンバ２８６、２８６’を介して長手方向に適用され得る。具体的には、電流は、チャンバ２８６内の燃料を通って流れ、表面材料２８４を通過し、表面材料２８４’を通過し、チャンバ２８６’内に流入してもよい。未反応燃料は、反応生成物から伝導性材料２８２、２８２’を少なくとも部分的に保護するために、チャンバ２８６、２８６’内に留まってもよい。更に、表面材料２８４、２８４’は、材料２８２、２８２’より効率的に反応生成物に持ちこたえるように構成されてもよい。結果として、図２２Ｃにおいて図示したギア４０、４０’は、材料２８２、２８２’のみから形成されるギア４０、４０’より長い可使時間を有することができる。
一部の実施形態においては、ギア４０は、反応によって生成された熱を消散するために、冷却が必要な場合がある。したがって、ギア４０は、冷媒を受領するように構成された１つ又は２つ以上の導管を備えてもよい。冷媒としては、水又は、当業者に既知の溶媒若しくは液体金属などの他の液体が挙げられる。これらの導管は、高熱伝達のために構成されてもよい。例えば、導管２９０は、図２３Ａに図示されるように、熱伝達を補助するために、大きな表面積を有してもよい。他の実施形態においては、複数の導管３００、３１０が、図２３Ｂに図示されるように、ギア４０の内部構造内に形成されてもよい。
１つ又は２つ以上のギア４０、４０’はまた、図２４に図示されるように、モーションシステム３２０、３２０’を備えてもよい。モーションシステム３２０、３２０’は、１つ又は２つ以上のギア４０、４０’を動かすように構成することができる。例えば、モーションシステム３２０は、図２４に図示されるように、ギア４０を左又は右に動かすことができると考えられる。ギア４０’へ向鵜方向、又はギア４０’から離れる方向へのかかる移動により、ギア４０とギア４０’との間に位置する燃料３０（図示せず）を圧縮又は濃縮することができる。モーションシステム３２０は、反応によって生じる衝撃の一部を吸収するように構成された、スプリングなどの吸収材を備えてもよい。他のデバイス及びシステムは、ギア機能又は寿命を改善するように構成されることも考えられる。
他の実施形態において、１つ又は２つ以上のギア４０は、例えば、クランクシャフトによって取り付けられ、作動する往復式接続ロッドなどの固定機構によって移動可能である。これは、内燃機関のピストンシステムのシステム及び方法と同様であってもよい。例えば、ギア４０、４０’の相対する電極部分が、相対する噛合い位置へ回転すると、相対する電極は、圧縮状態へ共に駆動される。これらは、固定機構によって以降の着火から離れる方向へ移動することができる。相対する電極は、任意の所望の形状であってもよく、燃料３０のうち少なくとも一部が、選択された領域内でより大きい圧縮を受けるか、又は電流密度が、選択された領域内でより大きくなるように、選択的に電力を供給することができる。相対する電極は、中心において最も大きい圧縮力で燃料を圧縮する半球シェルを形成することができる（図２２Ｂを参照のこと）。最も大きい電流密度はまた、中心領域において外延に対する限界に選択的に達するように、中心に存在してもよい。拡大するプラズマは、半球シェルの開放部分から流出してもよい。他の実施形態においては、相対する電極は、砂時計形状を形成してもよく、選択された領域は、砂時計のくびれ部又は首部を含み得る（図２２Ｃを参照のこと）。
システム１０は、ギア４０と同様の様式で機能する他の構成要素を備えてもよい。例えば、一部の実施形態において、システム１０は、１つ又は２つ以上の支持部材４００を備えると考えられる（図２５）。１つ若しくは２つ以上のギア４０、部材４００、又は同様の構成要素は、単一のシステム、又はシステム内で使用されるそれぞれの構成要素の一部において組み合わせて使用されることも想到される。
図２５に図示されるように、第１の支持部材４１０は、シャフト４４０と同軸に整列したシャフト４３０を有して、第２の支持部材４２０に概ね隣接して位置してもよい。また、図２５内の矢印によって示されるように、上から見ると、第１の支持部材４１０は、反時計回り方向に回転してもよく、第２の支持部材４２０は、時計回り方向に回転してもよい。更に、第１の支持部材４１０は、第１のシャフト４３０と連結してもよく、第２の支持部材４２０は、第２のシャフト４４０と連結してもよい。１つ又は２つ以上の支持部材４００は、回転運動が可能なように、多様に連結されてもよい。例えば、１つの支持部材４００は、回転可能であり、別の支持部材は、静止のままであってもよい。１つ若しくは２つ以上の支持部材４００はまた、周期的に、連続的に動いてもよく、又は１種若しくは２種以上の様々な速度で動くように制御されてもよい。
上述したギア４０と同様に、支持部材４００は、本明細書で提供したように反応が生じるように構成されてもよい。支持部材４００は、反応が生じるように構成された、以下に記載した、１つ又は２つ以上の接触要素を備えてもよい。反応は、高電流の適用によって開始することができる。例えば、互いに近接している２つの接触要素間に電流を印加することが考えられる。かかる「接触」は、要素間の物理的接触を含まないが、ある接触要素から他の接触要素へ電流を流すのに十分近接している必要がある。本電流は、例えば、金属及び金属酸化物を含む粉末などの、本明細書で記載した燃料を通って流れることができる。上述したギア４０と同様に、支持部材４００の少なくとも一部は、伝導性であってもよい。
図２６は、例示的な実施形態によるシャフト４３０、４４０を示す。本実施形態において、シャフト４３０は、シャフト４４０の少なくとも一部と同軸に整列し、シャフト４４０の少なくとも一部を通って延在する。かかる構成により、支持部材４１０、４２０間の相対的回転が可能となると考えられる。図２６はまた、１つ又は２つ以上の接触要素４５０を有する支持部材４１０、４２０を示す。上述のように、接触要素４５０は、互いに又は他の構造と相互作用して、本明細書で記載した反応が生じ得る領域を提供するように構成されてもよい。相互作用としては、物理的接触、密接な接触、又はある要素から他の要素へ電流が流れるように構成された距離だけ他から離れて位置する１つの要素が挙げられる。例えば、第１の接触要素４５２は、第２の接触要素４５４の近くにあってもよく、エネルギー反応を生成するために、電流が燃料を通過するのに十分なように要素４５２、４５４間に電圧が印加されてもよい。かかる反応からのエネルギーの放出により、図２６内の矢印で図示されるように、支持部材４１０及び／又は支持部材４２０を偏位させることができる。かかる偏位によって、反応によって放出されたエネルギーの一部を吸収するためのエネルギー吸収機構を提供することができる。
図２７は、１つ又は２つ以上のカプラ４６０を備える他の例示的な実施形態による支持部材４００を示す。カプラ４６０としては、１つ又は２つ以上の支持部材４００を移動させるように構成された広範なデバイス又はシステムが挙げられる。例えば、カプラ４６０としては、ギア、滑車、又はシャフト４３０へ回転運動を伝達するように構成された他のデバイスが挙げられる。特に、カプラ４６０は、移動させるように構成された、電気的、機械的、又は他の型のモータなどのモータ（図示せず）に連結することができる。カプラ４６０はまた、クラッチ、ブレーキ、又は支持部材４００の回転運動を制御するための同様の機構を備えてもよい。カプラ４６２はまた、支持部材４１０、シャフト４３０、又は第１の接触要素４５２を支持するために適用された力のうち少なくとも一部を吸収するための能動型吸収材又は受動型吸収材を備えてもよい。第１の支持部材４１０又は第１のシャフト４３０に適用された力は、結果として、矢印４３２によって示されるようないずれかの構成要素の移動を引き起こし得る。かかる垂直移動は、接触要素４５０間のエネルギー反応が、支持部材４１０に有意な力を付与する場合に生じると考えらえる。能動型吸収システムは、かかる移動を行わせるか、又はかかる移動を部分的に減少させるように反作用力を提供するように構成されたプロセッサ（図示せず）を備え得る。能動型吸収システムは、スプリング、エラストマー、又は付与された力の一部を吸収するように構成された他のデバイスを備えると考えられる。
図示されるように、第１のカプラ４６２は、第１のシャフト４３０に機械的に連結し、第２のカプラ４６４は、第２のシャフト４４０に機械的に連結する。１つ又は３つ以上のカプラ４６０が、支持部材４００で使用されてもよい。１つ又は２つ以上のカプラ４６０が、シャフト４３０、４４０と対応する支持部材４１０、４２０との間に位置付けられてもよいこともまた想到される。更に、第３のカプラ４６６が、支持部材４００間に位置してもよい。第３のカプラ４６６は、スラスト軸受、又は高圧縮荷重下、１つ若しくは２つ以上の支持部材４００を回転運動させるように構成された同様のデバイスを備えてもよい。高いエネルギー反応が生じる場合、支持部材４００は、支持部材４００に付与された大きい力の効果を無効にするために、高圧縮負荷下に置かれてもよい。結果として、カプラ４６２、４６４は、圧縮負荷を、シャフト４３０、４４０及び支持部材４１０、４２０に伝達することができる。
図２８は、支持部材４００の他の実施形態を示し、シャフト４３０、４４０は、オフアクシスである。図示のように、支持部材４１０、４２０は、互いに平行ではないが、接触要素間の距離は、右側で小さく、左側で大きくなるような角度で位置付けられている。かかる非対称性によって、接触要素（図示せず）は、右側では反応を生じさせながら、左側の領域において同様の反応を概ね生じさせないようにする目的のために、より容易に相互作用することができる。
別の実施形態において、支持部材４１０、４２０は、図２９に図示されるように配置されてもよい。ここで、シャフト４３０、４４０は、オフアクシスであり、互いに平行である。かかる配置によって、支持部材４１０、４２０は、中央領域４４４において図示されるように重なり得る。領域４４４内では、高エネルギー放出により反応が再度生じ得る。反応によって生成された力は、支持部材４１０、４２０の屈曲、及び／又は図２７における上述の機構によって一部吸収される。図２９に図示されるように、シャフト４３０、４４０と連動して使用されるカプラ（図示せず）は、ラジアルスラストベアリングを備えて、シャフト４３０、４４０上で生成された横方向の力によって動作することができる。
また、図３０に図示されるように、１つ又は２つ以上の燃料供給部２０を使用して、支持部材４００へ燃料を供給することができる。上述のとおり、燃料供給部２０は、本明細書に記載される様々な種類の燃料を提供して、１つ又は２つ以上の支持部材４００の領域を選択することができる。１つ又は２つ以上の操作要素４７０もまたを備えられてもよい。操作要素４７０は、支持部材４００のモニタ、クリーニング、制御、又は少なくとも部分的な再生のうち少なくとも１つを行うように構成されてもよい。例えば、操作要素４７０は、可視波長、赤外線波長、超音波の波長、又は他の波長で動作するカメラを備えて、支持部材４００を検査することが可能であると考えらえる。かかる検査は、支持部材４００が適切に動作しておらず、整備が必要であるか、又は故障している可能性があることをシステム１０に警告するための早期警報システムを提供することができると考えられる。要素４７０はまた、ブラシ、ノズル、スクレーパー、又は支持部材４００を少なくとも部分的にクリーニングするように構成された他のデバイスを備えることが可能であると考えらえる。操作要素４７０は、支持部材４００の速度、又は支持部材４００に付与される力を制御し、すなわち、ブレーキとして動作することが可能である。要素４７０はまた、支持部材４００を少なくとも部分的に再生するためのデバイスを備えてもよい。例えば、要素４７０は、支持部材４００に表面を再適用するか、又は支持部材４００を加熱若しくは冷却して、支持部材４００の部分的修繕を可能にするデバイスを備えることが可能であると考えらえる。要素４７０は、部材４００に、加熱又は冷却工程の後にコーティングを定着させ、硬化させることが可能な保護コーティングを適用するように構成されることが可能であると考えられる。定期保守はまた、操作要素４７０を使用して実行することができると考えらえる。
１つ又は２つ以上の支持部材４００の動作に、以下に詳述する１つ又は２つ以上の接触要素４５０の存在及び動作が必要である。上述のとおり、ギア４０の歯１００及びギャップ１１０と同様に、接触要素４５０は、相互に作用して、燃料３０を伴う反応のための領域を提供するように構成されている。上述と同様に、１つ又は２つ以上の支持部材４００はまた、電力を１つ又は２つ以上の支持部材４００に提供するように構成された１つ又は２つ以上の電力供給部６０に連結されてもよい。
一部の実施形態において、支持部材４１０の下側表面４８０を示している図３１Ａに図示されるように、支持部材４００は、概ね円形である。部材４００はまた、任意の好適な形状又は寸法であってもよい。表面４８０は、１つ又は２つ以上の第１の接触要素４５２を備えてもよい。図示のように、接触要素４５２は、表面４８０の周辺の周りに概ね位置し得る。他の実施形態において、１つ又は２つ以上の接触要素４５２は、表面４８０にわたって多様に位置することができる。他の実施形態において、図３１Ｂに図示されるように、支持部材４１０は、シャフト４３０から概ね延在する１つ又は２つ以上の支持要素４９０を備えてもよい。支持要素４９０は、１つ又は２つ以上の第１の接触要素４５２に対して支持を提供するための、任意の好適な形状、サイズ、又は構成であってもよい。他の実施形態において、接触要素４５０は、静止表面上に位置してもよい。
図３２Ａ～図３２Ｄは、一実施形態による、互いに対して移動する接触要素４５２、４５４の側面断面図を示す。図示のように、支持部材４１０（図示せず）に連結された接触要素４５２は、右に移動し、支持部材４２０（図示せず）に連結された接触要素４５４は左に移動する。他の実施形態において、一方の接触要素４５０のみが移動でき、他方の接触要素は静止のままであることが可能であると考えらえる。最初に、図３２Ａに図示されるように、第１の接触要素４５２は、第２の接触要素４５４の上及び左に位置している。第１の接触要素４５２は右に移動し、第２の接触要素４５４は左に移動し、第１の接触要素４５２の下部領域は、第２の接触要素４５４の上部領域と近接するか、又は物理的に接触するに至る。以下に説明するように、この近接（例えば、密着）又は物理的接触によって、反応が生じ得る。別の実施形態において、１つ又は２つ以上の接触要素４５２、４５４は、図３３に図示されるように、同時に相互作用し合ってもよい。
図３４は、接触要素４５０の拡大断面図を示す。上述のとおり、接触要素４５０は、支持部材４００の一部と多様に連結又は連結解除することができる。接触要素４５０はまた、１つ又は２つ以上の内腔５００を備えてもよい。１つ又は２つ以上の内腔は、接触要素４５０を冷却し、燃料を送達し、又は接触要素４５０の軽量化を提供することが可能であると考えらえる。導管２９０に関して上述したように、１つ又は２つ以上の内腔５００は、大きい表面積を有して、熱伝達を補助することが可能であると考えらえる。接触要素４５０はまた、１つ又は２つ以上の接触領域５１０を備えてもよい。接触領域５１０は、接触要素４５０の材料と異なる材料を含んでもよい。接触領域５１０はまた、接触要素４５０のプロセスと異なるプロセスによって形成することが可能であると考えらえる。図示されていないが、接触要素４５０の他の部分は、１つ又は２つ以上の接触領域５１０を備えることが可能であると考えらえる。
接触要素４５０はまた、前縁部５１２及び後縁部５１４を備えてもよい。湾曲するように図示されているが、要素４５０の１つ又は２つ以上の縁部は、直線状であってもよい（例えば、図３６参照）。接触要素４５０は、例えば、反応条件によって必要とされる構造上の要件に応じて、任意の好適な形状及びサイズであってもよい。更に、接触要素４５０は、支持部材４００（図示せず）に多様に連結されてもよい。連結は、物理的接合（例えば、溶接、接着剤）、機械的連結（例えば、リベット、ボルト等）、又は他の連結機構によることが可能である。１つ又は２つ以上の接触要素は、１つ又は２つ以上の支持部材４００と一体化していることともまた想到される。タービン内のブレードと同様に、かかる一体型構造により、製造上の利点、重量上の利点、反応条件に対する耐性の増大、及び保守要件の簡易化を提供することができる。ハイブリッド構造、複合構造、及び他の構造も可能である。ギア４０に関して上述したことと同様に、接触要素４５０は、伝導性であってもよく、１つ又は２つ以上の伝導性材料（図示せず）を含んでもよい。かかる伝導性は、一般的な伝導性を含むか、又は要素４５０の特定の経路若しくは特定の領域が伝導性であってもよい。要素４５０の様々な部分はまた、様々な伝導性を有してもよい。
例えば、図２５に図示されるように支持部材４００を有する一部の実施形態においては、１つ又は２つ以上の接触要素４５０の偏位が必要となる場合がある。例えば、１つ又は２つ以上の支持部材４００間の選択領域内で反応を生じさせるために偏位が必要となる場合がある。接触要素４５０を偏位させるために、偏位部材５２０を使用してもよい。偏位部材５２０は、１つ又は２つ以上の接触要素４５０を少なくとも部分的に偏位させるように位置付けられてもよい。例えば、図３５Ａ～図３５Ｄに図示されるように、偏位部材５２０は、接触要素４５２の動きを変えるように位置付けられてもよい。図３５Ａに図示されるように、接触要素４５２は、右に移動することができる。その後、偏位部材５２０と接触すると（図３５Ｂ）、接触要素４５２はまた、下方に移動し、接触要素４５２は、接触要素４５４と接触する。２つの要素４５２、４５４が接触すると（図３５Ｃ）、要素４５２、４５４間に電流を印加することによって反応が生じ得る。反応後、接触要素４５２は、偏位部材５２０を通過し、図３５Ｄに図示されるように、上方に移動することができる。
次に、一部の実施形態による接触要素４５２、４５４及び燃料による反応を詳述する。図３６Ａ～図３６Ｃに図示されるように、燃料層５３０は、第１の接触要素４５２と第２の接触要素４５４との間に概ね位置し得る。燃料層５３０は、第１の接触要素４５２及び／又は第２の接触要素４５４の接触領域５１０に少なくとも部分的にわたって延在し得る。燃料層５３０は、燃料２０を含む多様な材料を含んでもよく、本明細書に記載されるように、多様なデバイス及び方法を使用して堆積することができる。燃料層５３０はまた、接触要素４５２、４５４間に、不要であり得るいずれか一方、又は両方の要素との物理的接触として概ね位置してもよい（図３６Ａ）。
接触要素４５２、４５４間に燃料層５３０を適切に位置付けた後、接触要素４５２、４５４間に電流を印加してもよい。ギア４０に関して上述したのと同様に、接触要素４５２、４５４の一部又は全部が伝導性であってもよい。例えば、１つ又は２つ以上の伝導性材料が、接触要素４５２、４５４内又は接触要素４５２、４５４の周囲に提供されてもよい。印加される電圧及び電流は、本明細書に記載され、燃料層５３０が含有される燃料２０の種類に依拠し得る。電流印加後、高エネルギー反応が生じ、接触要素４５２、４５４を離れる方向へ移動させる（図３６Ｂ）。任意の移動の範囲は、例えば、反応によって放出されるエネルギー及び力、接触要素及び任意の支持構造の形状、サイズ、並びに材料を含む多数の要因に依拠することとなる。
図３６Ｃに図示されるように、反応後、接触要素４５２、４５４は、互いに向かって移動可能である。移動は、図２７に関して上で説明したとおり、関連する構造及びデバイスにより、大きく抑制される場合がある。いくつかの態様において、ある揺動運動が生じる場合がある。
上述の実施形態は、接触要素４５０間の回転運動を含むが、他の種類の運動を使用可能であることも想到される。例えば、往復運動が使用可能である。図３７Ａ～図３７Ｃは、接触要素４５２が振り子５４０に連結されている往復運動の一例を示す。動作中、振り子５４０は、第２の接触要素４５４上を前後に移動する。燃料層５３０が要素４５２、４５４間に概ね位置した後、接触要素４５２、４５４は、相互作用し合う（図３７Ａ）。第１の接触要素４５２が第２の接触要素 ４５４に隣接して又はその上におよそ位置付けられると（図３７Ｂ）、電流が接触要素４５２、４５４間に印加される。結果として生じるエネルギー放出により、第１の接触要素４５２は、第２の接触要素４５４から離れる方向に揺れ（図３７Ｃ）、振り子５４０及び接触要素４５２の移動によって放出エネルギーの一部が吸収される。その後、振り子５４０は、再び振り戻され、このサイクルが反復され得る。
別の実施形態において、接触要素は、互いに対して線形方向に移動してもよい。例えば、図３８Ａ～図３８Ｃに図示されるように、第１の接触要素４５２は、第１の接触要素４５２を受け取るように構成された通路５５０内に位置してもよい。通路５５０の開口５５２は、第２の接触要素４５４に隣接して位置し、接触要素４５２、４５４は、概ね直線運動において互いに向かって移動するか又は互いから離れる方向に移動することができる。図３８Ａに図示されるように、接触要素４５２は、第２の接触要素４５４に位置する燃料層５３０に向かって移動することができる。電流は、通路５５０の壁部５５４又は別の機構を経由して第１の接触要素４５２に印加されて、燃料層５３０を反応させる（図３８Ｂ）。その後、反応は、第１の接触要素４５２を第２の接触要素４５４から離れる方向に推進し、通路５５０内で上方に移動することができると考えらえる（図３８Ｃ）。
接触要素４５０間の様々な移動に対する多様なシステムは、上述の１つ又は２つ以上の機構と組み合わせることができる。例えば、ディスク、振り子、又は上述の通路の実施形態は、図２７において記載及び図示された１つ又は２つ以上の機構を備えることが可能であると考えらえる。例えば、スプリング（図示せず）を通路の実施形態（図３８Ａ～図３８Ｃ）の通路５５０内に配置して、第１の接触要素４５２に吸収力を提供することができると考えられる。別の例では、カプラ（図示せず）を、振り子５４０の上端に配置して、実施形態（図３７Ａ～図３７Ｃ）における第１の接触要素４５２上での運動、速度、受け取った力、又は作用する力を少なくとも部分的に制御することができると考えられる。
本明細書に記載された多様な実施形態はまた、本明細書に記載のとおり、１つ又は２つ以上の光起電力セルと組み合わせることが可能であると考えらえる。光起電力セル５７０又は同様のデバイスの性能を向上させるために、多様な構成要素を使用して、本明細書に記載された反応によるエネルギー放出の衝撃又は影響を低減させることができる。例えば、図３９に図示されるように、接触要素４５２、４５４の一方又は両方と光起電力セル５７０との間に少なくとも部分的に保護用薄膜５６０を位置付けることができると考えらえる。薄膜５６０は、衝撃波を部分的に放散し、反応によって生成された一部の微粒子をかわし、又は少なくとも部分的な障壁を提供して、セル５７０の追加的な保護を提供するように構成され得る。薄膜５６０は、連続した材料から形成されてもよく、透明であってもよい。一部の実施形態において、薄膜５６０は、１つ又は２つ以上の波長を選別することができると考えらえる。薄膜５６０は、セル５７０に直接連結されてもよく、又はセル５７０から一定の距離をあけた位置に存在してもよい。
他の実施形態において、一連の障壁５８０が提供されてもよい。障壁は、要素４５２、４５４間の反応の部位とセル５７０との間に概ね位置し得る。障壁５８０は、多様に配置することができ、同様の放射状の範囲に沿って、又は様々な放射状の範囲の層内に位置して、セル５７０の保護を補助又は提供してもよい。例えば、障壁５８０は、一連のバッフル、ケージ部材、又は衝撃波を方向づけるか若しくは拡散して、セル５７０を保護する他の物体を備えてもよい。更に他の実施形態において、薄膜５７０又は障壁（ｂａｒｒｉｅｒｓ）５８０の１つ若しくは２つ以上の動作又は構造を単一の構造に組み込むか、或いはセル５７０の一部として形成してもよい。
Ｋ．ＳＦ－ＣＩＨＴセルでパワーが与えられる軸流ファンの応用
ハイドリノ反応から出力された光エネルギーの光起電力変換は、十分に確立された太陽光産業の新市場を表すものである。重要な産業を含む再生可能エネルギーの更なる資源は、風車を使用して、発電する風力であると考えられている。風力発電所の決定要因のうち１つは、風力発電所が風のパターンを変えることによって、重要な環境地域の気候を変えるということである。風力発電所は、局所的な気候を変える可能性がある。ＳＦ－ＣＩＨＴ発電機の実施形態において、風車を使用して、所望のように気候を変える。ある実施形態において、複数の風車がそれぞれＳＦ－ＣＩＨＴ発電機によって駆動されて、沖合の湿った空気が土地に吹き付けられて、乾燥した土地の上で凝結して雨となり、その土地が乾燥しないようにしている。
重要な産業を含む再生可能エネルギーの追加的な源は、風力を注視するが、風車は電気を発生させるために使用される。風力発電地帯の決定要因の１つは、風のパターンを変えることにより重要な環境地域の気候をそれらが変えることである。風力発電地帯は地方の気候を変化させることができる。ＳＦ－ＣＩＨＴセル発生器の１つの実施例において、風車は、望ましい態様で気候を変化させるために使用される。１つの実施例において、凝縮し、及び、乾燥地の上に凝結して降下してそれを非乾燥地にする、湿った海洋空気を陸地に吹かせるように、複数の風車はＳＦ－ＣＩＨＴ発生器によって各々駆動される。陸地に移動され得る水の量は、風力タービンの電力方程式から計算できる。風車による風の運動パワーＰは、次の式で与えられる。
Ｐ ＝ １／２ρＡν３ （２０２）
ここで、ρは空気の密度（１．３ ｋｇ／ｍ３）であり、Ａは翼により掃かれる面積であり、そして、νは、タービンにパワーが与えられるときの風の速度である。速度νはまた、ＳＦ－ＣＩＨＴ発生器によって印加されるパワーＰによりパワーが与えられるとき、面積Ａに渡ってそのタービンが生成し得る風の速度であるが、ここで、対応する軸流ファンの性能係数が、桁見積もりに対して１／２として取られている。現在のところ、商業用風車は、７ＭＷのパワーを生成する直径１６４ｍの翼をもっており、利用できる。このようにして、速度は、次のようになる。
ν ＝ （２Ｐ／ρＡ）１／３ ＝ ８ｍ／ｓ （２０３）
単位時間当たりの移動させられる空気の質量ｄｍ／ｄｔは、次のように与えられる。
ｄｍ／ｄｔ ＝ ρＡν ＝ ２．２×１０５ｋｇ／ｓ （２０４）
Ｈ２Ｏの量は、吹かれる空気の質量の３％又はｄｍ／ｄｔ（Ｈ２Ｏ）＝６．６×１０３ｋｇ／ｓである。１エーカーの陸は、４３，５６０平方フィート、又は、４×１０７ｃｍ２である。１ｃｍの深さの雨は、４×１０７ｃｍ３又は４×１０４ｋｇのＨ２Ｏを必要とする。Ｈ２Ｏ移動の速度が与えられると、この水の量が、（４×１０４ｋｇのＨ２Ｏ）／（６．６×１０３ｋｇ／ｓ）＝６ｓ／エーカー毎に供給され得る。このようにして、１週間に、１００，０００エーカーが開花するようにされ得る。１５０の風車を含む風力発電地帯は、１，５００万エーカー灌漑するであろう。ハリケーン多発地域における代替の有益な応用として、スタンフォード大学による研究［ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝Ｍ７ｕＲｔｘｌ８ｊ２Ｕ］は、受動（パワーを発生する）風車は、ハリケーンの高い風を弱め、及び、それが形成する前に強風を消散させることができる。この出願は、風が逆方向に吹くようにさせるため、ＳＦ－ＣＩＨＴ発生器で風車にパワーを与えることにより、非常に際立っているようにとられ得る。このようにして、この出願において使用される風力発電地帯の能力は、非常に減少させられ得る。
ＸＩ．実験
Ａ．エネルギー及び固体燃料再生に関する典型的なＳＦ－ＣＩＨＴセルのテスト結果
実験テストにおいて、サンプルは、ＮｉＯＯＨ、１１ｗｔ％の炭素、及び２７ｗｔ％のＮｉ粉末 の薄い（＜１ｍｍ厚み）テープキャスト・コーティングで被覆された１ｃｍ２ニッケル・スクリーン導体からなった。材料は、テイラー・ウィンフィールドのモデルＮＤ－２４－７５スポット溶接機の２つの銅電極の間に閉じ込められ、そして、低電圧、高電流の電気エネルギーの短期爆発（ショート・バースト）を受けた。印加された６０Ｈｚの電圧は約８Ｖのピークであり、ピーク電流は約２０，０００Ａであった。約４６Ｊのエネルギー入力で約０．１４ｍｓの後、その材料は約１ｍｓで蒸発した。幾つかのワイヤーのゲージは、８Ｖが、高エネルギーと、幾つものキロボルト電荷と、短絡される高キャパシタンスのキャパシタで観測される爆発ワイヤ現象を引き起こすのに十分であるかどうかを決定するためにテストされた。赤く光る既知の抵抗加熱及び０．２５ｍｍ径のＡｕワイヤの場合における溶融への加熱のみが観察された。
３５０ｍｇのＮｉＯＯＨ及び５０ｍｇのＮｉ金属だけを蒸発させるための熱力学的に計算されたエネルギーは、３．２２ｋＪ又は９．２０ｋＪ／ｇ ＮｉＯＯＨであった。ＮｉＯＯＨの分解エネルギーは本質的にゼロであるので、この実験は、大きなエネルギー解放を実証した。４０Ｊの無視できる全エネルギーの後に開始された爆発（ｂｌａｓｔ）が適用された。その爆発（ｂｌａｓｔ）は、１，１００，０００Ｗ（１．１ＭＷ）の熱パワーに相当する３ｍｓ内に解放されるべき熱エネルギーの３．２２ｋＪを引き起こした。１ｃｍ２の面積及び＜１ｍｍの厚みのサンプル寸法が与えれると、体積パワー密度は、１１×１０９Ｗ／ｌ熱量の過剰であった。黒体放射曲線に対してオーシャンオプティクスの可視分光計で記録された可視スペクトルのフィッティングから、ガス温度は５５００Ｋであった。
反応混合物の３５０ｍｇのＮｉＯＯＨ及び５０ｍｇのＮｉメッシュ要素だけの観察された蒸発を達成するための計算された熱エネルギーが、３．２２ｋＪであると考える。３５０ｍｇのＮｉＯＯＨ固体燃料内のＨ２のモル数は、２ｍモルである。５０ＭＪ／モルの計算されたエンタルピーに基づき、Ｈ２がＨ２（１／４）になるハイドリノ反応に対するＨ２（１／４）のＨの化学量論の２／３は、ＨＯＨ触媒に行き、そして、１／３がハイドリノＨ２（１／４）へ行くが、Ｈ２（１／４）形成からの対応する最大理論エネルギーは、３３ｋＪであり、そこで、約１０％の利用可能な水素がＨ２（１／４）に変換された。対応するハイドリノ反応収量は、６４．４ｕｍｏｌｅｓ Ｈ２（１／４）である。
固体燃料のもう１つの実施例は、１００ｍｇのＣｏ粉末及び２０ｍｇの水和されたＭｇＣｌ２からなった。反応物は、ペレットに圧縮されて、そして、低電圧、高電流の電気エネルギーの短期爆発（ショート・バースト）を、そのペレットが受けることにより、テイラー・ウィンフィールドのモデルＮＤ－２４－７５スポット溶接機で点火された。印加された６０Ｈｚの電圧は約８Ｖのピークであり、ピーク電流は約２０，０００Ａであった。爆発（ｂｌａｓｔ）は、アルゴンが満たされたグローブ・バッグ（ｇｌｏｖｅ ｂａｇ）内でおき、そして、見積もられた３ｋＪのプラズマ・エネルギーを解放した。プラズマの粒子は、ナノ粉末として凝縮した。生成物は、１０ｍｇのＨ２Ｏで水和され、そして、点火が繰り返された。再生された固体燃料の繰り返しの爆発（ｂｌａｓｔ）は、最初のものよりよりパワフルであり、約５ｋＪのエネルギーを解放した。もう１つの実施例において、ＡｇはＣｏに取って代わった。
Ｂ．ＳＦ－ＣＩＨＴセルの固体燃料の熱量測定
熱量測定は、パー６７７４熱量計温度計のオプション付きのパー１３４１プレイン・ジャケット付熱量計を使用して、固体燃料ペレットについて行われた。熱量計のパー１１０８酸素燃焼チャンバは、高電流で化学反応の開始を許すように変更された。１２インチの長さの銅シリンダーにより１／２インチの外径（ＯＤ）からなる銅ロッド点火電極は、固体燃料ペレット又は熱量計の熱容量のキャリブレーションのためのコントロール抵抗負荷としてのグラファイト・ペレット（～１０００ｍｇ Ｌ×Ｗ×Ｈ＝０．１８インチ×０．６インチ×０．３インチ）を含むシールされたチャンバを通して導入されたが、ここで、端は、各サンプルを緊密に閉じ込めた銅クランプを持っていた。熱量計ウォーターバスは、２，０００ｇのＤＩ水で充填されていた（パーのマニュアルに従って）。固体燃料ペレットのキャリブレーション及び点火のためのパワー源は、約８Ｖ ＲＭＳの６０Ｈｚの低電圧、及び、約１５，０００から２０，０００Ａの高電流の形態において、電気的エネルギーのショートバースト（ｓｈｏｒｔ ｂｕｒｓｔ）を供給するテイラー・ウィンフィールドのモデルＮＤ－２４－７５スポット溶接機であった。固体燃料のキャリブレーション及び点火の入力エネルギーは、入力の時間に渡って積分された電圧及び電球の積として与えられた。電圧は、ナショナルインスツルメンツＵＳＢ－６２１０データ・アクィジッション・モジュール及びＬａｂｖｉｅｗ ＶＩ付のＰＣからなるデータ・アクィジッション・システム（ＤＡＳ）によって測定された。電流はまた、信号源として０．３％までの精度を持つロゴウィスキ・コイル（７００ｍｍのケーブル付のモデルＣＷＴ６００ＬＦ）を使用して、同じＤＡＳによって測定された。Ｖ及びＩ入力データは、１０ ＫＳ／ｓで得られ、そして、電圧アッテネーターは、ＵＳＢ－６２１０の±１０Ｖの範囲内にアナログ入力電圧をもってくるために使用された。
熱量計及び電極装置の較正された熱容量は、そのスポット溶接機により９９５Ｊのエネルギー入力でグラファイト・ペレットを使用して１２，０００Ｊ／℃であると決定された。アルミニウムＤＳＣパン（７０ｍｇ）（アルミニウム坩堝３０μｌ、Ｄ：６．７ｘ３（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０８）及びアルミニウム・カバーＤ：６，７、押し潰された、気密（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０９））内にシールされたＣｕ（４５ｍｇ）＋ＣｕＯ（１５ｍｇ）＋Ｈ２Ｏ（１５ｍｇ）からなる固体燃料のサンプルは、印加されたピーク６０Ｈｚの電圧の３Ｖ、及び、ピーク電流の約１１，２２０Ａで点火された。時間に渡る電圧及び電流から測定された入力エネルギーは、スポット溶接機のパワー・パルスによって全８９９Ｊ入力を備える波形における分裂スパイクにより示されるようにサンプルに点火するため、４６Ｊであったが、そして、較正された熱容量を使用して点火された固体燃料から解放されたエネルギーへの熱量計の熱応答に対して計算された全出力エネルギーは、３，０３５．７Ｊであった。入力エネルギーを引き算することにより、正味のエネルギーは、０．０７５ｇのサンプルに対して、２，１３６．７Ｊであった。Ｈ２Ｏを備えるコントロール実験において、アルミナ・パンは、その爆発（ｂｌａｓｔ）において蒸発させられる以外の反応を受けなかった。ＸＲＤはまた、酸化アルミニウムの形成を示さなかった。このようにして、理論化学反応エネルギーは、ゼロであったが、固体燃料は、ハイドリノの形成において２８，５００Ｊ／ｇの過剰エネルギーを生成した。
Ｃ．光起電力パワー変換
アルミニウムＤＳＣパン（７０ｍｇ）（アルミニウム坩堝３０μｌ、Ｄ：６．７×３（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０８）及びアルミニウム・カバーＤ：６，７、押し潰された、気密（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０９））内にシールされたＣｕ（４５ｍｇ）＋ＣｕＯ（１５ｍｇ）＋Ｈ２Ｏ（１５ｍｇ）からなる固体燃料サンプルは、印加されたピーク６０Ｈｚの電圧の３－６Ｖ及びピーク電流の約１０，０００－１５，０００Ａで点火された。可視スペクトルは、オーシャンオプティクスの可視分光計（オーシャンオプティクス・ジャズ、ＩＬＸ５１１ｂ 検出器付き、ＯＦＬＶ－３ フィルター、Ｌ２ レンズ、５ｕｍスリット、３５０－１０００ｎｍ）で記録された。スペクトルは、約６０００Ｋの黒体にフィットする。太陽の黒体温度は５８００Ｋである。太陽及びＳＦ－ＣＩＨＴプラズマは共に５８００Ｋ－６０００Ｋであるので（図４０）、また、太陽が地球で１０００Ｗ／ｍ２の標準黒体であるので、太陽電池はパワーメーターとして機能した。点火中心から太陽電池への与えられた距離でプラズマの光パワー密度は、太陽のそれに対してプラズマ源に応答する相対的な太陽電池パワー密度に基づき計算された。プラズマ源の全光パワーは、そして、パワー密度及びその密度が決定された球の殻の立体角面積を掛け算することにより計算された。
標準光源として１０００Ｗ／ｍ２の太陽光のパワーを取って、多結晶太陽光パネルの効率は決定された。その面積だけでなく単結晶太陽光について記録されたエネルギー、及び、秒あたり１５０，０００フレームの高速ビデオにより決定される２０ｕｓの点火の事象の継続時間、を使用して、プラズマのパワー密度が６×１０６Ｗ／ｍ２であると決定された。プラズマの光パワーは、オーシャンオプティクスの可視分光計で確認された。標準ポイント源のそれとパワー光源をマッチさせるため、スペクトル強度という結果になったプラズマ中心からの光ファイバー・ケーブルの入口の分離距離は、決定された。そして、プラズマ源のパワーは、分離距離の二乗によって標準パワーを補正することにより与えられた。典型的な分離距離は、７００ｃｍのような大きいものであった。
点火中心及び太陽光パネルの間の距離である、１０インチの半径での立体角球面積で、パワー密度を掛け算することにより、プラズマの全光パワーが０．８ｍ２×６×１０６Ｗ／ｍ２＝４．８×１０６Ｗ光パワーであると決定された。爆発（ｂｌａｓｔ）継続期間の２０ｕｓに全パワーを掛け算することにより与えられる全エネルギーは、（４．８×１０６Ｗ）（２０×１０－６ｓ）＝９６Ｊであった。固体燃料の爆発により解放される典型的な熱量測定的に測定されたエネルギーは、約１０００Ｊであった。記録された光エネルギーのより少ない量は、速い点火発光を不利な立場に置く単結晶太陽電池の遅い応答時間のためであると考慮された。ＧａＡｓセルは、より妥当であるかもしれない。
太陽の５８００Ｋ黒体温度及び点火プラズマのそれは、ほとんど同じであるが、これは、加熱メカニズムが、両ケースにおいて同じであり、Ｈのハイドリノへの触媒反応である。爆薬の温度はまた、予期されるように、５５００Ｋと高いが、これは、高温の源がハイドリノの形成であるからである。太陽電池が、５８００Ｋの黒体放射を電気に変換するために最適化されてきたので、太陽光を使用した光起電力変換は、これらのテストで確認されたように、ＳＦ－ＣＩＨＴ発生器のパワー変換の妥当な手段である。
一連の点火は、アルミニウムＤＳＣパン（７５ｍｇ）（ｓルミニ有無坩堝３０μｌ、Ｄ：６．７ｘ３（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０８）及びアルミニウム・カバーＤ：６，７、押し潰された、気密（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０９））内にシールされた各々１００ｍｇ Ｃｕ＋３０ｍｇ 脱イオン化された水からなる固体燃料ペレットについて実施された。ペレットは、１．９ｃｍの空間を空けて、銅金属細長片（ｃｏｐｐｅｒ ｍｅｔａｌ ｓｔｒｉｐ）に接着され、そして、その細長片（ｓｔｒｉｐ）は、ナショナル・エレクトリック・ウェルディング・マシーン・シーム溶接機（１００ｋＶＡ モデル ＃１００ＡＯＰＴ ＳＰＣＴ ２４）のローラ・ディスクの周りに形成され、そして、印加されたピーク６０Ｈｚ電圧の約４－８Ｖ及びピーク電流の約１０，０００－３５，０００Ａで点火された。回転速度は、１Ｈｚの爆発頻度で、シーム溶接機の上死点位置へと各ペレットをローラが移動させたとき、爆発が起こるように調整された。光の明るいきらめきは、光起電力コンバーターで電気に変換され、そして、その電気は、発光ダイオード（ＬＥＤ）配列内で消散された。
付けられたレクサン壁（Ｌｅｘａｎ ｗａｌｌｓ）での３面の金属フレームは、溶接機ディスクから長方形のエンクロージャーの壁の最近接分離が約１５ｃｍであるように、シーム溶接機ディスクの周りにセットされた。３０Ｗ、１２Ｖの太陽光パネルは、そのエンクロージャーの３つの壁の各々に取り付けられた。各パネルは、高効率６インチ多結晶のセル、低鉄の強化ガラス、及び、陽極酸化されたアルミニウム合金フレーム（タイプ ６０６３－Ｔ５）でカプセルに入れたセルに対してＴＰＴバック・シートを備えるＥＶＡフィルムからなった（ＵＬ Ｓｏｌａｒ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｕｌｓｏｌａｒ．ｃｏｍ／３０＿Ｗａｔｔ＿１２＿Ｖｏｌｔ＿ｍｕｌｔｉｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ＿ｓｏｌａｒ＿ｐａｎｅｌ＿ｐ／ｓｔｐ０３０ｐ．ｈｔｍ）。他の太陽光パネルの仕様は、セル（多結晶シリコン）：１５６ｍｍ×３９ｍｍ；セル及び接合の数：３６（４×９）；モジュールの寸法：２６．２×１６．２×０．９８インチ；重量：８ｌｂｓであった。電気的特徴は、ＳＴＣでのパワー：３０ワット；最大パワー電圧（Ｖｐｍ）：１７．３ボルト；最大パワー電流（Ｉｐｍ）：１．７７アンペア；開回路電圧（Ｖｏｃ）：２１．９ボルト；閉回路電流（Ｉｓｃ）：１．９３アンペア；公差：±５％；標準テスト条件：温度２５℃、放射照度１０００Ｗ／Ｍ２、ＡＭ＝１．５；最大システム電圧：６００ＶＤＣ；直列ヒューズ定格（Ｓｅｒｉｅｓ Ｆｕｓｅ Ｒａｔｉｎｇ）：１０アンペア；温度係数Ｉｓｃ：０．０６％／Ｋ、Ｖｏｃ：－０．３６％／Ｋ、Ｐｍａｘ：－０．５％／Ｋ；作動温度：－４０°Ｃ～＋８５°Ｃ；保存湿度：９０％；出力ターミナルのタイプ：接続箱；ケーブル：９ｆｔ、３０００ｍｍであった。
太陽光パネルはＬＥＤ配列に対して接続された。ＬＥＤ配列は、ゲンシＬＥＤ オフロード・ライト４Ｘ４ ワーク・ライト・防水２７Ｗ １２Ｖ ６０００Ｋ（３０度のスポット） ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｍａｚｏｎ．ｃｏｍ／Ｇｅｎｓｓｉ－Ｌｉｇｈｔ－Ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ－６０００Ｋ－Ｄｅｇｒｅｅ／ｄｐ／Ｂ００５ＷＷＬＱ８Ｇ／ｒｅｆ＝ｓｒ＿１＿１？ｉｅ＝ＵＴＦ８＆ｑｉｄ＝１３９６２１９９４７＆ｓｒ＝８－１＆ｋｅｙｗｏｒｄｓ＝Ｂ００５ＷＷＬＱ８Ｇ 、ＬＥＤホールセーラーズ １６．４フィート（５メーター）フレキシブルＬＥＤ ライト・ストリップ、３００ｘＳＭＤ３５２８及び粘着背面付、１２ボルト、白、２０２６ＷＨ（２４Ｗ 全部で）、 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｍａｚｏｎ．ｃｏｍ／ＬＥＤｗｈｏｌｅｓａｌｅｒｓ－Ｆｌｅｘｉｂｌｅ－ＬＥＤ－Ｓｔｒｉｐ－３００ｘＳＭＤ３５２８／ｄｐ／Ｂ００２Ｑ８Ｖ８ＤＭ／ｒｅｆ＝ｓｒ＿１＿１？ｉｅ＝ＵＴＦ８＆ｑｉｄ＝１３９６２２００４５＆ｓｒ＝８－１＆ｋｅｙｗｏｒｄｓ＝Ｂ００２Ｑ８Ｖ８ＤＭ 、及び９Ｗ １２Ｖ 水中ＬＥＤ ライト・庭・泉・池・ランプ球・白 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｍａｚｏｎ．ｃｏｍ／Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ－Ｌｉｇｈｔ－Ｌａｎｄｓｃａｐｅ－Ｆｏｕｎｔａｉｎ－Ｗｈｉｔｅ／ｄｐ／Ｂ００ＡＱＷＶＨＪＵ／ｒｅｆ＝ｓｒ＿１＿１？ｉｅ＝ＵＴＦ８＆ｑｉｄ＝１３９６２２０１１１＆ｓｒ＝８－１＆ｋｅｙｗｏｒｄｓ＝Ｂ００ＡＱＷＶＨＪＵ からなった。ＬＥＤの規格電圧及びワットでの全見積りパワーは、２７Ｗ＋２４Ｗ＋９Ｗ＝６０Ｗであった。３つの太陽光パネルの集合出力は、１太陽の定常状態下で、９０Ｗであった。
１Ｈｚでの順次起きる一連の爆発は、最大限の光出力での本質的に連続する作動でＬＥＤ配列を維持した。固体燃料ペレット爆発の各々から、３つの太陽光パネルの集合のエネルギー・バランスを考える。爆発（ｂｌａｓｔ）が非常に短く１００ｕｓであったとしても、ＬＥＤは、約１ｓの間に約６０Ｗを出力した。多結晶の光起電力材料は、応答時間、及び、数メガワットのショートバースト（ｓｈｏｒｔ ｂｕｒｓｔ）に対して十分には適していなかった最大パワーを持っていた。しかし、セルは、１ｓ時間間隔に渡って約６０Ｊの積分器（ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ）として機能する。レクサン（Ｌｅｘａｎ）での光の反射は、５０％であると決定され、そして、多結晶のセルは、５８００Ｋの光の電気への変換で約１０％の効率であった。反射に対する６０Ｊ及び１０％の効率の補正は、１２００Ｊに対応する。１００ｕｓ事象に渡る対応する光パワーは、１２ＭＷである。各ペレットの爆発によって解放された、独立した爆弾熱量計測的に測定されたエネルギーは、約１０００Ｊであった。爆発の時間は、光ダイオードで、高速爆発により１００ｕｓであると決定された。このようにして、パワーは、約１０ＭＷであると決定された。可視分光計により決定された光パワーのパワー密度は、約２００ｃｍより長い距離で、１ＭＷ／ｍ２超えであった。光パワー密度は、ステファン・ボルツマン法則に従って、６０００Ｋでの黒体に対する予期される放射に一致するように決定された。光起電力コンバーターは、熱量計測の及び分光法のパワー結果に比べて妥当なエネルギー・バランスを与える。
Ｄ．プラズマダイナミック・パワー変換
０．０５ｍｌ（５０ｍｇ）のＨ２Ｏが、アルミニウム ＤＳＣ パン（アルミニウム坩堝３０μｌ、Ｄ：６．７ｘ３（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０８）及びアルミニウム・カバーＤ：６，７、押し潰された、気密（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０９））内にシールされた２０ｍｇのＣｏ３Ｏ４又はＣｕＯのいずれかに加えられた。テイラー・ウィンフィールドのモデルＮＤ－２４－７５スポット溶接機を使用して、各サンプルは、５／８インチ外径（ＯＤ）×３インチ長さの銅シリンダーからなる点火電極に印加された約８Ｖ ＲＭＳで、１５，０００から２５，０００Ａの間の電流で点火されたが、ここで、フラットな端がサンプルを閉じ込めた。大きなパワー・バースト（ｐｏｗｅｒ ｂｕｒｓｔ）が、観察され、エネルギーを持つ、高くイオン化した、膨張するプラズマとして、各サンプルが蒸発させられた。ＰＤＣ電極は、２つの１／１６インチ ＯＤ 銅ワイヤからなった。磁化されたＰＤＣ電極は、燃料サンプルの平面内において、点火電極の周りに囲むように置かれた１インチの直径を備えるオープン・ループ（ｏｐｅｎ ｌｏｏｐ）として、成形された。電流は軸方向であったので、高電流からの磁場は、半径方向で、ループＰＤＣ電極の輪郭に平行であった。対向する非磁化されたＰＤＣ電極は、点火電極及び高電流の方向に平行であり、そして、そのようにして、半径方向の磁力線は、このＰＤＣ電極に対して垂直であった。対向するＰＤＣ電極は、サンプルの平面から上及び下に、２．５インチ延びていた。ＰＤＣ電圧は、標準の０．１オームの抵抗器を渡って測定された。対応する点火に続くＰＤＣ電極の電圧は、２５Ｖであった。
Ｅ．固体燃料の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）
固体燃料は、Ａｕコーティングした坩堝を使用してセタラムＤＳＣ１３１示差走査熱量測定計を使用して最大理論値を超える過剰エネルギーのためにテストされたが、それぞれの結果は表７に示される。
Figure 2024063063000042
Ｆ．分子ハイドリノの分光学的同定
０．０５ｍｌ（５０ｍｇ）のＨ２Ｏは、アルミニウムＤＳＣパン（アルミニウム坩堝３０μｌ、Ｄ：６．７ｘ３（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０８）及びアルミニウム・カバーＤ：６，７、押し潰された、非気密（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０９））内にシールされた、２０ｍｇのＣｏ３Ｏ４又はＣｕＯのいずれかに追加され、そして、テイラー・ウィンフィールドのモデルＮＤ－２４－７５スポット溶接機を使用して、約８Ｖ ＲＭＳで、１５，０００から２５，０００Ａの間の電流で点火された。各々がエネルギーの高い、高くイオン化された、膨張するプラズマとして、サンプルを蒸発させた、大きなパワー・バースト（ｐｏｗｅｒ ｂｕｒｓｔ）が観察された。ＭｏＣｕホイル確認プレート（５０－５０ａｔ％、アメテック、０．０２０インチ 厚み）は、膨張するプラズマが、Ｈ２（１／４）分子を表面の中に埋め込むため、表面の上に入射するように、点火サンプルの中心から３．５インチのところに置かれた。
マクロモードで７８０ｎｍのダイオードレーザーを備えるサーモ・サイエンティフィックＤＸＲスマートラマン（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ＤＸＲ ＳｍａｒｔＲａｍａｎ）を使用して、４０ｃｍ－１のブロードな吸収ピークが、Ｈ２（１／４）を含むプラズマに晒されたＭｏＣｕホイルの上で観察された。ピークは、バージン合金においては観察されず、かつ、ピーク強度はプラズマ強度及びレーザー強度の増加と共に増加した。１．３３ｅＶ（７８０ｎｍレーザーのエネルギー引く１９５０ｃｍ－１）での赤外線の近くのシングル４０ｃｍ－１（０．００５ｅＶ）の吸収ができる如何なる他の元素又は化合物も知られていないので、Ｈ２（１／４）が考慮された。１９５０ｃｍ－１で開始する吸収ピークは、４桁の有効数字でＨ２（１／４）の自由空間回転エネルギーにマッチした。そして、４０ｃｍ－１の幅が、軌道－核カップリング・エネルギー分裂（ｏｒｂｉｔａｌ－ｎｕｃｌｅａｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ）にマッチする［ミルズ ＧＵＴＣＰ］。
Ｈ２（１／４）回転エネルギーにマッチする吸収ピークは、実在するピークであり、如何なる既知の種によっても説明できない。ハイドリノ回転の励起は、逆ラマン効果（ＩＲＥ）により吸収ピークを引き起こすかもしれない。ここで、レーザーにより引き起こされる連続体は、吸収され、そして、レーザー振動数に合わせてシフトするが、ここで、連続体は、反ストークス・エネルギー寄与を許す回転の励起状態分布を維持するのに十分強い。典型的に、レーザー・パワーは、ＩＲＥに対して非常に高いが、しかし、ＭｏＣｕ表面は、表面増強ラマン散乱（ＳＥＲＳ）を引き起こすことが見出された。吸収は、Ｊ’＝１からＪ’’＝０への遷移に対するＨ２（１／４）回転エネルギーに対する逆ラマン効果（ＩＲＥ）に割り当てられた。この結果は、Ｈ２（１／４）が、シリコン・マトリクス内のＨ２に関する場合である自由回転子であることを示す。プラズマに晒されたＭｏＣｕホイルについての結果は、ミルズの従前の発行物の中に報告されたようにＣＩＨＴセルに関して以前に観察されたものとマッチするが、これらの発行物は、Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、Ｊ．Ｋｏｎｇ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｔｒｅｖｅｙ、高パワー密度触媒誘起ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学セル、（２０１４）、それはここにおいて参照され全体が組み込まれる。
ＭＡＳ １Ｈ ＮＭＲ、電子線励起発光分光法、ラマン分光法、及び、フォトルミネッセンス発光は、ＣＩＨＴ電解質、ＣＩＨＴ電極、及び、閉鎖ＣＩＨＴセルのシールされた容器内に置かれた無機化合物ゲッターＫＣｌ－ＫＯＨ混合物を含む反応生成物のサンプル上で実施された。
プロトン酸マトリクス内にトラップされた分子ハイドリノのＭＡＳ ＮＭＲは、マトリクスとの相互作用を経由してその同定のための分子ハイドリノのユニークな特徴を利用する手段を代表する。ＮＭＲスペクトルに関するユニークな熟考は、可能な分子ハイドリノ量子状態である。Ｈ２励起状態と類似して、分子ハイドリノＨ２（１／ｐ）は、ｌ（筆記体の小文字のエル）＝０、１、２、・・・、ｐ－１を備える状態を持つ。ｌ（筆記体の小文字のエル）＝０の量子状態でさえ、比較的大きな四極子モーメント（ｑｕａｄｒｕｐｏｌｅ ｍｏｍｅｎｔ）を持っており、そして、追加的に、ｌ（筆記体の小文字のエル）≠０の状態の対応する軌道角運動量（ｏｒｂｉｔａｌ ａｎｇｕｌａｒ ｍｏｍｅｎｔｕｍ）が、高磁場マトリクス・シフト（ｕｐｆｉｅｌｄ ｍａｔｒｉｘ ｓｈｉｆｔ）を引き起こすことができた磁気モーメント（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｏｍｅｎｔ）［ミルズ ＧＵＴ］を生じる。マトリクスが、水和の水を持つマトリクス又はアルカリ水酸化物の固体マトリクスのような交換可能なＨを含むとき、この効果は、特に好ましいが、ここで、Ｈ２（１／ｐ）との局所的相互作用は、高速交換のため、より大きな分布（ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）に影響を及ぼす。ＣＩＨＴセル・ゲッターＫＯＨ－ＫＣｌは、シールされたＣＩＨＴセルの内側の雰囲気に晒された後、＋４．４ｐｐｍから、約－４から－５ｐｐｍへのマトリクス（ＫＯＨ）のＭＡＳ ＮＭＲ活性成分（ａｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）のシフトを示した。例えば、初期のＫＯＨ－ＫＣｌ（１：１）ゲッター、それぞれ１２５％のゲインで、８０ｍＡ、２．５Ｗｈ、及び、１８６％のゲインで、１５０ｍＡ、６．４９Ｗｈ、を出力する［ＭｏＮｉ／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］及び［ＣｏＣｕ（Ｈ透過）／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］を含むＣＩＨＴセルからの同じＫＯＨ－ＫＣｌ（１：１）ゲッター、のＭＡＳ ＮＭＲスペクトルは、既知のＯＨマトリクスの低磁場ピークが、約＋４ｐｐｍから、約－４ｐｐｍの高磁場領域へとシフトされたことを示した。ＣＩＨＴセルによって生成された分子ハイドリノは、正から顕著に高磁場へとマトリクスをシフトさせた。ｐ＝４状態に対する可能な、異なるｌ（筆記体の小文字のエル）量子数は、－４ｐｐｍの領域内にある複数のそのようなピークに一致する異なる高磁場マトリクス・シフトを生じる。ＫＯＨマトリクス高磁場のＭＡＳ ＮＭＲピークは、高磁場シフトした水酸化物イオン（ＯＨ－）が、従前の観察と一致して、自由回転子（ｆｒｅｅ ｒｏｔｏｒ）として挙動するとき、シャープであり得る分子ハイドリノとの錯体を形成することにより、シフトした。ＭＡＳ－ＮＭＲ結果は、Ｍ：Ｈ２（Ｍ＝ＫＯＨ又はＫ２ＣＯ３）、構造の部分として、二水素（ｄｉ－ｈｙｄｒｏｇｅｎ）を持つマトリクス化合物のマルチマー群（ｍｕｌｔｉｍｅｒ ｃｌｕｓｔｅｒｓ）を示した従前の正イオンＴｏＦ－ＳＩＭＳスペクトルと一致する。特に、Ｋ２ＣＯ３－ＫＣｌ（３０：７０ ｗｔ％）のようなＫＯＨ及びＫ２ＣＯ３を含む従前のＣＩＨＴセル・ゲッターの正イオンスペクトルは、構造において錯体として［Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｘ Ｙｕ、Ｙ．Ｌｕ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、「触媒誘起ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学セル」、（２０１４）、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ］、Ｈ２（１／ｐ）に一致するＫ＋（Ｈ２：ＫＯＨ）ｎ及びＫ＋（Ｈ２：Ｋ２ＣＯ３）ｎを示した。
その特徴的な以上に高い回転－振動エネルギー（ｒｏ－ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ ｅｎｅｒｇｉｅｓ）による分子ハイドリノの直接的な同定は、ラマン分光法をしようして、探し求められた。もう１つの区別する特徴は、分子ハイドリノに対する選択則（ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｒｕｌｅｓ）が通常の分子水素のそれから異なることである。Ｈ２励起状態と類似して、分子ハイドリノＨ２（１／ｐ）は、ｌ（筆記体の小文字のエル）＝０、１、２、・・・、ｐ－１を備える状態を持つが、ここで、Ｈ２（１／ｐ）；ｐ＝１、２、３、・・・、１３７ の扁長の回転楕円体の光子場（ｐｒｏｌａｔｅ ｓｐｈｅｒｏｉｄａｌ ｐｈｏｔｏｎ ｆｉｅｌｄｓ）は、長半径（ｓｅｍｉｍａｊｏｒ ａｘｉｓ）に相対する量子数ｌ（筆記体の小文字のエル）の球の調和角度成分（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｈａｒｍｏｎｉｃ ａｎｇｕｌａｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）を持つ［ミルズ ＧＵＴ］。これらの扁長の回転楕円体調和状態（ｐｒｏｌａｔｅ ｓｐｈｅｒｏｉｄａｌ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｓｔａｔｅｓ）の間の遷移は、Ｈ２励起状態に対して観察されるように、電子遷移（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）無で、純粋な振動遷移の間に、ΔＪ＝０、±１の回転遷移（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ）を許す。角状態（ａｎｇｕｌａｒ ｓｔａｔｅｓ）の寿命は、十分に長いので、Ｈ２（１／ｐ）は、選択則ΔＪ＝０、±１ を持つ純粋な回転―振動遷移（ｒｏ－ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）をユニークに受けるかもしれない。
発光する回転―振動の（ｒｏ－ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ）分子ハイドリノ状態は、高エネルギー電子衝突又はレーザーによって励起されるかもしれないが、ここで、ｐ２（Ｊ＋１）０．０１５０９ｅＶの回転エネルギーのため［ミルズ ＧＵＴ］、励起された回転状態は、対応する熱エネルギーが０．０２ｅＶよりも低いので、雰囲気温度で統計熱力学的集団（ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）として、存在させることができない。このようにして、回転―振動の状態の存在分布（ｒｏ－ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｔｅ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）は、外部の源の励起確率に反映される。更に、回転エネルギーに対して３５倍も高いｐ２０．５１５ｅＶの振動エネルギーのため、ただ、第１レベル、ν＝１、が、外部の源によって励起されることが予期される。分子ハイドリノ状態は、周囲温度でｌ（筆記体の小文字のエル）量子数の変化を受け得るが、Ｊ量子状態は、パワーが熱運動化させられるので、電子ビーム又はレーザー照射の間に変化させられるかもしれない。このようにして、初期の状態は、Ｊ量子数に独立して、ｌ（筆記体の小文字のエル）＝０、１、２、・・・の如何なる１つであってもよい。このようにして、回転及び回転―振動の遷移は、Ｒ、Ｑ、Ｐブランチが許されて、ラマン及びＩＲ活性であるが、ここで、角運動量は、回転の及び電子状態の変化の間で保存される。ｌ（筆記体の小文字のエル）量子数における変化によって許されて、エネルギーのより低い準位への遷移の振動の遷移ν＝１→ν＝０で、回転エネルギーのアップ変換（Ｊ’－Ｊ’’＝－１）を；回転エネルギーのダウン変換（Ｊ’－Ｊ’’＝＋１）を；そして、変化無（Ｊ’－Ｊ’’＝０）を備えるものは、それぞれ、Ｐ、Ｒ、及びＱブランチを生じる。純粋な振動遷移ν＝１→ν＝０；ΔＪ＝０に対応するＱブランチ・ピークは、より高いオーダーの遷移ピークのＰ及びＲシリーズに対する強度において急速な減少を備える最も強いものであると予測されるが、ここで、内部変換の利用できるエネルギーにより、より高い強度のより多いピークが、Ｒブランチに相対して、Ｐブランチに対して予期される。マトリクスの影響が、自由振動のそれからの振動エネルギーシフトを引き起こすことが予期され、そして、マトリクスの回転バリアが、一連の回転ピークの線形エネルギー分離の非ゼロのインターセプト（ｎｏｎｚｅｒｏ ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｅｎｅｒｇｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｐｅａｋ）として、Ｐ及びＲブランチ・ピーク・マニフェストの各々への同じエネルギー・シフト（ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓｈｉｆｔ ｔｏ ｅａｃｈ ｏｆ ｔｈｅ Ｐ ａｎｄ Ｒ ｂｒａｎｃｈ ｐｅａｋｓ ｍａｎｉｆｅｓｔ）を生じることが予期される。
ＣＩＨＴセル・ガスのゲッターの結晶格子内にトラップされたＨ２（１／４）の回転―振動の発光（ｒｏ－ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）が、５×１０－６Ｔｏｒｒの圧力範囲内で、８μＡのビーム電流を備える入射６ｋｅＶ電子銃によって励起され、そして、窓のないＵＶ分光法によって記録された、ことが以前に報告された［Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｘ Ｙｕ、Ｙ．Ｌｕ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、「触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学セル」、（２０１４）、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ］。同じ方法によって、ＭｏＣｕの金属結晶格子にトラップされたＨ２（１／４）が、電子－ビーム励起発光分光法によって観察された。１９０％のゲインで、８０ｍＡ、５．９７Ｗｈを出力した、ＣＩＨＴセル［ＭｏＣｕ（５０／５０）（Ｈ 透過）／ＬｉＯＨ＋ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］のＭｏＣｕアノードから記録されたＨ２（１／４）（いわゆる２６０ｎｍバンド）の分解された回転―振動スペクトル（ｒｅｓｏｌｖｅｄ ｒｏ－ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）は、０．２４９１ｅＶの等しい間隔を持った、２２７、２３８、２５０、２６３、２７７、及び２９３ｎｍのピークの代表位置を備え、２５８ｎｍでピーク最大値を示した。結果は、マトリクス・シフトされた振動の遷移、及び、ν＝１→ν＝０及びＱ（０）、Ｒ（０）、Ｒ（１）、Ｐ（１）、Ｐ（２）、及びＰ（３）の自由回転遷移、に対するＨ２（１／４）に対する予測された値に非常によく一致しているが、ここで、Ｑ（０）は、そのシリーズの最も強度が高いピークとして識別できる。ピーク幅（ＦＷＨＭ）は４ｎｍであった。結晶格子内の通常のＨ２に相対するＨ２（１／４）の回転―振動遷移のブロード化は、予期される。なぜなら、含まれるエネルギーが異常に大きく、１６倍も高く、そして、共鳴ブロード化という結果になる格子のフォノン・バンド（ｐｈｏｎｏｎ ｂａｎｄｓ）への顕著な結合であるからである。２６０ｎｍバンドは、ＭｏＣｕ開始材料において観察されなかった。２６０ｎｍバンドは、以前に記述されたように［Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｘ Ｙｕ、Ｙ．Ｌｕ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、「触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学セル」、（２０１４）、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ］ＣＩＨＴセル内にシールされたとき、Ｈ２（１／４）ガスのゲッターとして機能したＫＯＨ－ＫＣｌ結晶から２次のラマン蛍光スペクトル（ｓｅｃｏｎｄ ｏｒｄｅｒ Ｒａｍａｎ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）として観察された。２６０ｎｍバンドはまた、ＣｏＣｕアノード上でも観察された。
Ｈ２（１／４）は更にラマン分光法を使用して確認されたが、オルト（ｏｒｔｈｏ）及びパラ（ｐａｒａ）の間の大きなエネルギー差により、後者が、分布を支配することが予期された。パラが偶数であるとすると、純粋な回転転移に対する典型的な選択則は、偶数の整数に対してΔＪ＝±２である。しかしながら、軌道―回転角運動量カップリング（ｏｒｂｉｔａｌ－ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ａｎｇｕｌａｒ ｍｏｍｅｎｔｕｍ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）は、回転レベルを励起するフォトン（ｐｈｏｔｏｎ）の角運動量の保存で、ｌ（筆記体の小文字のエル）量子数における変化を生じるが、ここで、共鳴フォトン・エネルギー（ｒｅｓｏｎａｎｔ ｐｈｏｔｏｎ ｅｎｅｒｇｙ）は、そのｌ（筆記体の小文字のエル）量子数の変化がないときに、遷移に相対する軌道―核の超微細エネルギー（ｈｙｐｅｒｆｉｎｅ ｅｎｅｒｇｙ）によって振動数においてシフトされる。更に、ｌ（筆記体の小文字のエル）≠０に対して、核は、参照文献［Ｍｉｌｌｓ ＧＵＴ］の第１２章に与えられるように核間軸（ｉｎｔｅｒｎｕｃｌｅａｒ ａｘｉｓ）に沿って配列される。最初の状態マイナス最後の状態として定義されるストークス・スペクトル（Ｓｔｏｋｅｓ ｓｐｅｃｔｒａ）に対する回転の選択則（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｒｕｌｅ）は、ΔＪ＝Ｊ’－Ｊ’’＝－１であり、軌道角運動量の選択則（ｏｒｂｉｔａｌ ａｎｇｕｌａｒ ｍｏｍｅｎｔｕｍ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｒｕｌｅ）は、ΔＪ＝±１であり、そして、遷移は、回転の及び軌道の角運動量の励起のカップリングの間に角運動量の保存により許される［ミルズ ＧＵＴ］。そして、核スピンによる強度依存性は予期されない。
マクロモードで７８０ｎｍのダイオード・レーザーを備えるサーモ・サイエンティフィックＤＸＲスマートラマン（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ＤＸＲ ＳｍａｒｔＲａｍａｎ）を使用して、４０ｃｍ－１のブロードな吸収ピークが、過剰の電気の生成の後に、ＭｏＣｕ水素透過アノードの上で観察された。ピークは、バージン合金においては観察されず、かつ、ピーク強度は、過剰エネルギー及びレーザー強度の増加と共に増加した。更に、それは、超音波による分解（ｓｏｎｉｃａｔｉｏｎ）の前と後で存在したので、ＳＥＭ－ＥＤＸによって確認されたように、源として考慮される可能な元素は、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｈ、及びＯだけであったことを示していた。コントロール化合物の並べ替えは、そのピークを再現しなかった。そのピークは、１８６％のゲインで、１５０ｍＡ、６．４９Ｗｈを出力するセル［ＣｏＣｕ（Ｈ透過）／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］、及び、１７６％のゲインで、８０ｍＡ、２．４０Ｗｈを出力するセル［ＭｏＮｉＡｌ（４５．５／４５．５／９ｗｔ％）／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］のような、Ｍｏ、ＣｏＣｕ、及びＭｏＮｉＡｌアノードを持つセルの上でも観察された。分離した実験において、これらのセルからのＫＯＨ－ＫＣｌゲッターされたガスは、Ｈ２（１／４）の回転―振動に割り当てられた非常に強い蛍光又はフォトルミネッセンス・シリーズのピークを与えた。１．３３ｅＶ（７８０ｎｍレーザーのエネルギー引く２０００ｃｍ－１）での赤外線の近くのシングル４０ｃｍ－１（０．００５ｅＶ）の吸収ができる如何なる他の元素又は化合物も知られていないので、Ｈ２（１／４）が考慮された。１９５０ｃｍ－１で開始する吸収ピークは、４桁の有効数字でＨ２（１／４）の自由空間回転エネルギー（ｆｒｅｅ ｓｐａｃｅ ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｅｎｅｒｇｙ）（０．２４１４ｅＶ）にマッチした。そして、４０ｃｍ－１の幅が、軌道－核カップリング・エネルギー分裂（ｏｒｂｉｔａｌ－ｎｕｃｌｅａｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ）にマッチする［ミルズ ＧＵＴ］。
Ｈ２（１／４）回転エネルギーにマッチングする吸収ピークは、現実のピークであり、如何なる既知の種によって説明できない。ハイドリノの回転の励起は、２つのメカニズムによって、吸収ピークを引き起こすかもしれない。第１には、ストークス光（Ｓｔｏｋｅｓ ｌｉｇｈｔ）は、格子包接（ｌａｔｔｉｃｅ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ）として回転するハイドリノの強い相互作用のために、格子によって吸収される。これは、２６０ｎｍ電子ビーム・バンドについて観察される共鳴ブロード化と同種である。第２は、既知の逆ラマン効果を含む。ここで、レーザーによって引き起こされる連続体が、吸収され、そして、レーザー振動数にシフトされるが、ここで、連続体は、反ストークス・エネルギ寄与（ａｎｔｉＳｔｏｋｅｓ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を許す回転の励起された状態分布（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｅｘｃｉｔｅｄ ｓｔａｔｅ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）を維持するのに十分強いのである。典型的に、レーザー・パワーは、ＩＲＥのために非常に高いが、しかし、分子ハイドリノは、その非ゼロｌ（筆記体の小文字のエル）量子数及び対応する選択則のために、特別なケースであるかもしれない。更に、ＭｏＣｕは、金属混合物のＭｏ及びＣｕの粒界の小さな寸法により、表面増強ラマン散乱（ＳＥＲＳ）を引き起こすことが予期される。そのため、結果は、後者のメカニズムの文脈から議論される。
吸収は、Ｊ’＝１からＪ’’＝０への遷移に対するＨ２（１／４）回転エネルギーに対する逆ラマン効果（ＩＲＥ）に割り当てられた［ミルズ ＧＵＴ］。この結果は、Ｈ２（１／４）が、シリコン・マトリクス中のＨ２についてのケースである自由回転子であることを示した。更に、Ｈ２（１／４）は、ＭＡＳ ＮＭＲ及びＴｏＦ－ＳＩＭｓにより示されるように水酸化物と錯体を形成するかもしれないので、そして、マトリクス・シフトが、格子の中でＨ２（１／４）サイトで局所環境の影響のためにフォトルミネッセンス・スペクトル及び電子線励起発光スペクトルについて観察されるので、ＩＲＥは、異なるマトリクス内で及び圧力によっても同様にシフトすることが予期される［Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｘ Ｙｕ、Ｙ．Ｌｕ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、「触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学セル」、（２０１４）、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ］。同様に、マトリクス包含（ｍａｔｒｉｘ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ）としてＨ２のラマン・ピークが圧力と共にシフトする。幾つかの例が、金属及び無機化合物のラマン分光スクリーニングによって観測された。Ｔｉ及びＮｂは、１９５０ｃｍ－１で開始する約２０カウントの小さな吸収ピークを示した。Ａｌはずっと大きなピークを示した。無機化合物の例は、それぞれ、２３０８ｃｍ－１及び２６０８ｃｍ－１ でピークを示した、ＬｉＯＨ及びＬｉＯＨ－ＬｉＢｒを含んだ。ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒのボールミルは、ＩＲＥピークを非常に強化し、そして、１９９０ｃｍ－１で中心となるピークを形成するだけでなく、ＬｉＯＨのような２３０８ｃｍ－１で中心となるようにそれをシフトさせる反応を引き起こした。特に強い吸収ピークは、Ｈ２Ｏを形成するＣａ（ＯＨ）２からの２４４７ｃｍ－１で観察された。後者は、５１２℃でＣａ（ＯＨ）２の脱水で又はＣＯ２との反応によって、Ｈ２（１／４）を形成する触媒として機能するかもしれない。これらは、以前に報告されたように、ハイドリノを形成する固体燃料タイプの反応である［Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｘ Ｙｕ、Ｙ．Ｌｕ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、「触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学セル」、（２０１４）、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ］。ＬｉＯＨ及びＣａ（ＯＨ）２の両者は、Ｈ２（１／４）ＩＲＥピークを示したが、ここで、ＬｉＯＨは、Ｌｉ２ＣＯ３との反応によりＣａ（ＯＨ）２から商業的に形成される。このようにして、Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｌｉ２ＣＯ３混合物は、ボールミルによって反応するようにされ、そして、非常に強いＨ２（１／４）ＩＲＥピークが１９９７ｃｍ－１を中心とするように観察された。
インジウム・ホイルは、一連の固体燃料ペレットの点火の各点火に続いて生成物ガスに１分間晒された。５０個の固体燃料ペレットが、アルミニウムＤＳＣパン（アルミニウム坩堝３０μｌ、Ｄ：６．７ｘ３（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０８）及びアルミニウム・カバーＤ：６，７、押し潰された、気密（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０９））内にシールされた、１００ｍｇのＣｕ＋３０ｍｇの脱イオン水を含む各々がアルゴン中で連続的に点火された。固体燃料ペレットの各点火は、６０Ｈｚの低電圧の約８Ｖ ＲＭＳ、及び、約１５，０００から２０，０００Ａの高電流の形式で、電気エネルギーのショート・ブラストを印加するテイラー・ウィンフィールドのモデルＮＤ－２４－７５スポット溶接機を使用して、実施された。マクロモードで７８０ｎｍのダイオード・レーザーを備えるサーモ・サイエンティフィックＤＸＲスマートラマンを使用して、１９５０ｃｍ－１ＩＲＥピークが観察された。バージン・サンプルでは観察されなかったピークは、Ｈ２（１／４）回転に割り当てられた。
固体燃料反応の生成物としてＨ２（１／４）は、以前に報告された［Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｘ Ｙｕ、Ｙ．Ｌｕ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、「触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学セル」、（２０１４）、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ；Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、Ｗ．Ｇｏｏｄ、Ｊ．Ｈｅ、「ＨＯＨ触媒を形成する固体燃料」、（２０１４）］。式（６－９）に従って、ハイドリノを形成することにより解放されるエネルギーは、高い運動エネルギーＨ－を生じることが示された。Ｈ２Ｏ及びＬｉＮＨ２とＬｉの反応及びＡｌ（ＯＨ）３の分解によりＨ及びＨＯＨ触媒を形成することができる、固体燃料Ｌｉ＋ＬｉＮＨ２＋解離剤Ｒｕ－Ａｌ２Ｏ３を使用して、ｍ／ｅ＝１の前に到着するイオンは、式（９）のエネルギー解放が高い運動エネルギーＨ－として現れることを確認した、ＴｏＦ－ＳＩＭＳにより観察された。酸素（ｍ／ｅ＝１６）のような他のイオンは、早いピークを示さなかった。フライトＴ、質量ｍ、及び加速電圧Ｖの間の関係は以下の通りである。
Figure 2024063063000043
 ここで、Ａはイオンのフライト距離に依存する定数である。加速電圧３ｋＶで、ｍ／ｅ＝０．９６８で、観測された早いピークから、ハイドリノ反応からＨ種に与えられた運動エネルギーは、式（６－９）によって与えられるＨＯＨ触媒反応に対してマッチする約２０４ｅＶである。同じ早いスペクトルは、Ｈ＋に対応する正のモードにおいて観察されたが、強度はより低かった。
ＸＰＳは固体燃料について実施された。Ｌｉ、ＬｉＢｒ、ＬｉＮＨ２、解離剤Ｒ－Ｎｉ（約２ｗｔ％ Ａｌ（ＯＨ）３を含む）、及び１気圧のＨ２の反応によって形成されるＬｉＨＢｒのＸＰＳは、如何なる既知の元素に割り当てられなかった２つの異なる実験の反応生成物についてのＸＰＳに対する４９４．５ｅＶ及び４９５．６ｅＶでのピークを示した。可能性があるとされたＮａ、Ｓｎ、及びＺｎは、Ｌｉ、Ｂｒ、Ｃ、及びＯのピークだけが観測されたので、これらの元素の対応する他の如何なるピークも存在しないことに基づいて容易に除かれた。ピークは、分子ハイドリノＨ２（１／４）の、理論的に許される二重イオン化のエネルギーにマッチした［Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｘ Ｙｕ、Ｙ．Ｌｕ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、「触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学セル」、（２０１４）、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ］。分子ハイドリノは、ラマン及びＦＴＩＲ分光法によって生成物として更に確認された。固体燃料生成物ＬｉＨＢｒのラマン・スペクトルは、１９９４ｃｍ－１で中心となる、Ｈ２（１／４）逆ラマン効果吸収ピークを示した。固体燃料生成物ＬｉＨＢｒのＦＴＩＲスペクトルは、Ｈ２（１／４）の自由回転エネルギーに近いマッチングである１９８８ｃｍ－１での新しいシャープなピークを示した。更に、ＭＡＳ ＮＭＲは、－４．０４及び－４．３８ｐｐｍでの高磁場シフトされたマトリクス・ピークを示した、１２５％のゲインで、８０ｍＡ、２．５Ｗｈを出力した［Ｍｏ／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］を含むＣＩＨＴセルからの１つ、及び－４．０９及び－４．３４ｐｐｍでの高磁場シフトされたマトリクス・ピークを示した、１８６％のゲインで、１５０ｍＡ、６．４９Ｗｈを出力した［ＣｏＣｕ（Ｈ透過）／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］を含むＣＩＨＴセルからの１つ、のような、他のＣＩＨＴセルＫＯＨ－ＫＣｌ（１：１）ゲッター・サンプルに対して示されたそれに一致する強い高磁場シフト・ピークを示した。
ＸＰＳは、また、［ＭｏＣｕ（Ｈ透過）／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］（１．５６Ｗｈ、５０ｍＡ、１８９％のゲインで）、及び、［ＭｏＮｉ（Ｈ 透過）／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］（１．５３Ｗｈ、５０ｍＡ、１９０％で）のようなＣＩＨＴセルのアノードについても実施された。４９６ｅＶのピークもまた観測された。ピークは、他の可能性が排除されたので、Ｈ２（１／４）に割り当てられた。特に、各ケースにおいて、４９６ｅＶのピークは、その強度がＭｏの３ｐのピークよりもずっと小さいので、そして、エネルギーが観測されたものより高いであろうころから、Ｍｏの１ｓに関連付けられなかった。そして、それは、Ｎａ ＫＬＬに割り当てられなかったが、それは、Ｎａの１ｓがスペクトル中にないからである。
サイエンタ３００ＸＰＳスペクトロメーターを使用して、ＸＰＳは、アルミニウムＤＳＣパン（７０ｍｇ）（アルミニウム坩堝３０μｌ、Ｄ：６．７ｘ３（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０８）及びアルミニウム・カバーＤ：６，７、押し潰された，気密（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０９））内にシールされた、１００ｍｇのＣｕ＋３０ｍｇの脱イオン水を含む固体燃料の点火からのガスに晒されて、強い１９４０ｃｍ－１ ＩＲＥピークを示したインジウム金属ゲッターにういてリーハイ大学（Ｌｅｈｉｇｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）で実施された。４９６ｅＶのピークが観測されたが、如何なる既知の元素に割り当てることができなかった、そして、Ｈ２（１／４）に割り当てられた。
ハイドリノ・スペクトルに対する調査においてもう１つの成功した相互確認技術（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｎｆｉｒｍａｔｏｒｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）は、ラマン分光計の使用を含んでいたが、ここで、２６０ｎｍの電子ビーム・バンドとマッチするＨ２（１／４）の回転―振動が２次の蛍光として観測された。［Ｍｏ、１０ バイポーラ・プレート／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ－ＭｇＯ／ＮｉＯ］（２５５０．５Ｗｈ、１．７Ａ、９．５Ｖ、２３４％ゲインで）、［ＭｏＣｕ／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］（３．５Ｗｈ、８０ｍＡ、１２０％ゲインで）、［ＭｏＮｉ／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］（１．８Ｗｈ、８０ｍＡ、１４０％で）のセルからのガスは、ＫＯＨ－ＫＣｌ（５０－５０ａｔ％）でゲッターされ、そして、［ＣｏＣｕ（Ｈ透過）／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］（６．４９Ｗｈ、１５０ｍＡ、１８６％ゲインで）、及び、ラマン・スペクトルは、４０Ｘの倍率で、顕微モードで、ＨｅＣｄ ３２５ｎｍレーザで、Ｈｏｒｉｂａ Ｊｏｂｉｎ Ｙｖｏｎ ＬａｂＲＡＭ Ａｒａｍｉｓラマン分光計を使用して、ゲッターの上で記録された。各ケースにおいて、強い一連の１０００ｃｍ－１（０．１２３４ｅＶ）同一エネルギー間隔のラマンピークが、８０００ｃｍ－１から１８，０００ｃｍ－１の領域において、観測された。ラマン・スペクトルの蛍光又はフォトルミネッセンス・スペクトルへの変換は、電子ビーム励起によって最初に観測された２６０ｎｍバンドに対応するＨ２（１／４）の第２次の回転―振動スペクトルとしてのマッチを現わした［Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｘ Ｙｕ、Ｙ．Ｌｕ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、「触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学セル」、（２０１４）、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ］。スペクトルに対するＱ、Ｒ、及び Ｐブランチへのピーク割り付けは、それぞれ、１２，１９９、１１，２０７、１０，１９１、９１４１、８１００、１３，１８３、１４，１６８、１５，１２１、１６，０６４、１６，９９３、及び１７，８９２ｃｍ－１，で観測された、Ｑ（０）、Ｒ（０）、Ｒ（１）、Ｒ（２）、Ｒ（３）、Ｒ（４）、Ｐ（１）、Ｐ（２）、Ｐ（３）、Ｐ（４）、Ｐ（５）、及びＰ（６）である。励起は、高エネルギーＵＶ及びＥＵＶ Ｈｅ及びＣｄのレーザー発光によるとされたが、ここで、レーザー光は少なくとも１７０ｎｍに対して透明であり、格子（Ｌａｂｒａｍ Ａｒａｍｉｓ ２４００ｇ／ｍｍ ４６０ｍｍ 焦点距離システム １０２４Ｘ２６μｍ２ピクセルＣＣＤ付）は分散的であり、そして、２６０ｎｍバンドと同じ範囲である、スペクトル範囲のより短い波長サイドでの最大効率を持っている。例えば、カドミウムは、電子ビーム励起データに基づいて、ＫＣｌ内のＨ２（１／４）の回転―振動励起エネルギーにマッチする２１４．４ｎｍ（５．８ｅＶ）での非常に強いラインを持つ。ＣＣＤはまた、５００ｎｍで最も応答性が高く、５２０ｎｍにセンターを持つ２６０ｎｍバンドの第２次の領域である。
フォトルミネッセンス・バンドは、高磁場シフトしたＮＭＲピークに相互関連した。例えば、ｔ－４．０４及び－４．３８ｐｐｍでの高磁場シフトされたマトリクス・ピークを持つ［ＭｏＮｉ／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］を含むＭｏＮｉアノードのＣＩＨＴセルからのＫＯＨ－ＫＣｌ（１：１）ゲッター、及び、－４．０９及び－４．３４ｐｐｍでの高磁場シフトされたマトリクス・ピークを持つ［ＣｏＣｕ（Ｈ透過）／ＬｉＯＨ－ＬｉＢｒ／ＮｉＯ］を含むＣｏＣｕ Ｈ透過アノードＣＩＨＴセルからのＫＯＨ－ＫＣｌ（１：１）ゲッター、は、２６０ｎｍの電子ビームに対応する一連のフォトルミネッセンス・ピークを示した。
ラマン・スペクトルは、アルミニウムＤＳＣパン（アルミニウム坩堝３０μｌ、Ｄ：６．７ｘ３（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０８）及びアルミニウム・カバーＤ：６，７、押し潰された，気密（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０９））内にシールされた、ＣｕＯ（３０ｍｇ）＋Ｃｕ（１０ｍｇ）＋Ｈ２Ｏ（１４．５ｍｇ）を各々が含む１５の分離した固体燃料ペレットの１５の断続的な起爆の中心から２インチ離れたところに置かれた、１ｇのＫＯＨ－ＫＣｌ（１：１）ゲッター・サンプルについて実施された。固体燃料の各サンプルは、低電圧、高電流の電気エネルギーのショート・ブラストを印加するテイラー・ウィンフィールドのモデルＮＤ－２４－７５スポット溶接機で、点火された。印加された６０Ｈｚ電圧は、約８Ｖピーク、及び、ピーク電流は約２０，０００Ａであった。ゲッター・サンプルは、その坩堝の周りに結ばれたポリマー・メッシュ・ワイヤでカバーされたアルミナ坩堝内に収容された。メッシュは、如何なる固体反応生成物もサンプルに入ることを妨げたが、一方、ガスはそれを通過することを許した。１５個の分離した固体燃料サンプルは、迅速に連続的に点火され、そして、１５の暴露を蓄積したゲッターサンプルは、Ａｒグローブ・ボックスへと移動され、そこで、乳鉢と乳棒を使用して均一に混ぜられた。４０Ｘの倍率で、顕微モードで、ＨｅＣｄ ３２５ｎｍレーザで、Ｈｏｒｉｂａ Ｊｏｂｉｎ Ｙｖｏｎ ＬａｂＲＡＭ Ａｒａｍｉｓラマン分光計を使用して、ν＝１→ν＝０の遷移内でＨ２（１／４）の第２次の回転発光とマッチした、一連の１０００ｃｍ－１の同一エネルギー間隔のラマンピークが、観測された。特に、Ｑ、Ｒ、及びＰブランチ・ピークのＱ（０）、Ｒ（０）、Ｒ（１）、Ｒ（２）、Ｐ（１）、Ｐ（２）、Ｐ（３）、Ｐ（４）、及びＰ（５）は、それぞれ、１２，１９４、１１，２３９、１０，１４７、１３，２６８、１４，１８９、１５，１２７、１６，０６５、１７，０２０、及び１７，９０７ｃｍ－１で観測されたが、これで、点火された固体燃料のエネルギーのあるブラスト（ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｂｌａｓｔ）の源として、分子ハイドリノＨ２（１／４）が確認された。
ハイドリノ・ゲッターＫＯＨ：ＫＣｌ（１：１）は、１５分間２５０℃で加熱され、そして、冷却され（コントロール）、そして、坩堝内に置かれて、そして、室温でアルゴン雰囲気中で固体燃料のペレットの５０の連続点火に晒された。５０個の固体燃料ペレットは、アルミニウムＤＳＣパン（７０ｍｇ）（アルミニウム坩堝３０μｌ、Ｄ：６．７ｘ３（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０８）及びアルミニウム・カバーＤ：６，７、押し潰された，気密（セタラム、Ｓ０８／ＨＢＢ３７４０９））内にシールされた、１００ｍｇ Ｃｕ＋３０ｍｇ 脱イオン化された水を各々含み、アルゴン雰囲気内で、連続的に点火された。固体燃料ペレットの各点火は、６０Ｈｚの低電圧の約８Ｖ ＲＭＳ、及び、高電流の約１５，０００から２０，０００Ａの形式で、電気エネルギーのショート・ブラストを印加するテイラー・ウィンフィールドのモデルＮＤ－２４－７５スポット溶接機を使用して、実施された。ラマン・スペクトルは、４０Ｘの倍率で、顕微モードで、ＨｅＣｄ ３２５ｎｍレーザで、Ｈｏｒｉｂａ Ｊｏｂｉｎ Ｙｖｏｎ ＬａｂＲＡＭ Ａｒａｍｉｓラマン分光計を使用して、ゲッター上で記録された。８０００ｃｍ－１から１８，０００ｃｍ－１の領域において、観測された、一連の１０００ｃｍ－１（０．１２３４ｅＶ）同一エネルギー間隔のラマンピークにおいて、強い増加が、Ｈ２（１／４）の２次の回転―振動のスペクトルに割り当てられた。
全体として、０．２４１ｅＶ（１９４０ｃｍ－１）のラマン 逆ラマン効果ピーク、及び、０．２４１４ｅＶの空間を空けられたラマン・フォトルミネッセンス・バンド（２６０ｎｍの電子ビームスペクトルにマッチした）のような観測は、Ｈ２のそれの１／４である核間の距離を持つ分子ハイドリノの強い確認である。後者のケースにおける証拠は、理論的な予測と４つの有効数字で合致するマトリクス・ピークの可能な割り付け又は既知の第１次のピークがない領域であることにより更に実証される。
ＥＵＶ分光法は、５Ｘ１０－４Ｔｏｒｒに真空引きされた真空チャンバー内に含まれた２７ｗｔ％ Ｎｉ粉末、１１ｗｔ％ 炭素、及びＮｉＯＯＨの薄い（＜１ｍｍ厚み）テープ・キャストでコーティングされた０．０８ｃｍ２ニッケル・スクリーン導体を含む個体燃料サンプルについて実施された。材料は、Ａｃｍｅ電気溶接機会社（Ａｃｍｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗｅｌｄｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ）のモデル３－４２－７５で、７５ＫＶＡのスポット溶接機の２つの銅電極の間に閉じ込められたが、これにより、サンプルの水平面は、アライメント・レーザーにより確認されるようにＥＵＶ分光計の光学系と共に並べられた。サンプルは、低電圧、高電流の電気エネルギーのショート・ブラストを受けた。印加された６０Ｈｚのボルトは、約８Ｖピークで、ピーク電流は約２０，０００Ａであった。ＥＵＶスペクトルは、可視光をブロックするアルミニウム（Ａｌ）フィルタ（８００ｎｍの厚み、ルレックス社）及びプラチナ・コーティング６００ｇ／ｍｍの格子を備えた、マックファーソン斜入射（ＭｃＰｈｅｒｓｏｎ ｇｒａｚｉｎｇ ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ）ＥＵＶ分光計を使用して、記録された。入射各は８７°であった。１００μｍの入口スリット幅を持つ波長分解能は、ＣＣＤセンターで０．１５ｎｍで、そして、５０ｎｍのＣＣＤ波長範囲ウィンドウの限界で０．５ｎｍであった。点火された固体燃料であるプラズマ源から分光計の入口までの距離は７０ｃｍであった。ＥＵＶ光は、－６０℃まで冷やされるＣＣＤ検出器（Ａｎｄｏｒ ｉＤｕｓ）によって検出された。ＣＣＤ検出器は、３５ｎｍで集中した。１０から４０ｎｍの領域内の連続放射が観察された。Ａｌウィンドウは、ブラスト・スペクトル（ｂｌａｓｔ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）の記録に続いて、無傷であることが確認された。可視光パスによりＥＵＶ光をカットする石英ウィンドウからのブラストは、短波長の連続スペクトルはＡｌフィルタを通過した散乱した可視光のためではなかったことを確認するフラットなスペクトルを示した。高電圧のヘリウム・ピンチ放電スペクトルは、スペクトルをキャリブレーションするために使用されたＨｅ原子及びイオンの線のみを示した。このようにして、高エネルギー光は、現実の信号であることが確認された。約１２５ｅＶのエネルギーの放射は、印加電圧の最大が８Ｖ未満であり、更に、如何なる既知の化学反応も、数ｅＶより多い解放ができない。発生期のＨ２Ｏ分子は、９２・１３．６ｅＶ＝１２２．４ｅＶのエネルギー・カットオフを持ち、以下の短波長カットオフを持つ、連続バンドの発光で崩壊する中間体を形成する８１．６ｅＶ（ｍ＝３）を受け取ることにより触媒として機能するかもしれない。
Figure 2024063063000044
 １０ｎｍ領域及びより長い波長に行く、連続放射バンドは、式（４３－４７）によるハイドリノ状態Ｈ（１／４）へのＨの理論的に予測された遷移に、マッチした。
Ｇ．ＨＯＨ触媒によるＨの触媒反応に基づく水アーク・プラズマ・パワー源
Ｈ２Ｏアーク・プラズマ・システムは、水を含む同心の外側銅円柱状電極及び銅ベースプレート―及び―ロッド電極の間に接続されるエネルギー蓄積キャパシタを含んでいたが、ベースプレート―及び―ロッド電極のロッドは、水コラムの下にあった。ロッドは、ベースプレート及び円柱の間のナイロン・ブロック及び円柱状の電極セクション内にナイロン絶縁スリーブ内に埋め込まれた。水道水のコラムは、外側円柱状及び円周の電極及び中心ロッド電極の間に立っていた。６つのキャパシタ（１１５ｎＦ、±１０％ ２０ｋＶ ＤＣ、モデル Ｍ１０４Ａ２０３Ｂ０００）を含むキャパシタ・バンクは、接地に接続された１つのリード及び水アーク・セルのベースプレートに接続された他方のリードを備える２つの銅プレートによって並行に接続された。キャパシタ・バンクは、１ＭΩの抵抗を持つ接続を通して高電圧パワー・サプライ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｖｏｌｔｒｏｎｉｃｓ、２０ｋＶ ＤＣ、モデル １６５０Ｒ２）によって充電され、そして、ステンレス鋼の電極を含む大気圧空気スイッチによって放電された。高電圧は、約－８ｋＶから－１４ｋＶの範囲内であった。テストされた開放セル内の４ｍｌのＨ２Ｏに対する典型的なパラメータは、０．６８μＦのキャパシタンス、約０．３Ωの内部抵抗、それぞれ０．５インチ及び２．５インチの円柱状の電極の内径（ＩＤ）及び深さ、１／４インチのロッド外径（ＯＤ）、１／８インチの中心ロッド及び円柱状電極の間の距離、０．２μｓの回路時定数（ｃｉｒｃｕｉｔ ｔｉｍｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ）及び約－８ｋＶから－１４ｋＶの充電電圧、であった。高速度でハイドリノを形成するためのＨ２Ｏ点火は、トリガーされた水アーク放電によって達成されたが、アークは、高パワーの解放で、ハイドリノを形成するために反応したＨＯＨ触媒及び原子水素の形成を引き起こした。高パワーは、研究室内に、全体のＨ２Ｏ含有量１０フィートの高さの超音速の放出の生成によって、明らかであったが、ここで、放出された水柱が天井に衝突した。
熱量測定は、高電流での化学反応の開始を許可するように変更されたＰａｒｒ １１０８酸素燃焼チャンバー及びＰａｒｒ ６７７５Ａデータ・ロッギング・デュアル・デジタル熱電対で、Ｐａｒｒ １３４１プレーン・ジャケットを付けた熱量計を使用して実施された。１／４インチの外径（ＯＤ）銅シリンダーからなる銅ロッド点火電極リードは、シールされたチャンバーを通して供給され、そして、アーク・セル電極に接続された。Ｈ２Ｏアーク・プラズマ・セルは、空気が満たされた体積の残りを備え、２００ｇの水を中に追加された中に浸漬されたＰａｒｒ爆弾セルの内部に置かれた。熱量計ウォーターバスは、１８００ｇの水道水（全Ｈ２Ｏは、Ｐａｒｒマニュアルによると２，０００）で充填され。そして、爆弾セルは、このウォーター・リザーバー内に浸漬された。キャパシタの充電電圧は、高電圧プローブ（ＮＩＳＴ 参照プローブの０．０２％内にキャリブレーションされたＣＰＳ ＨＶＰ－２５２ ０２５２－００－００１２）により測定され、そして、ＮＩＳＴ痕跡可能なキャリブレーションされたＦｌｕｋｅ４５デジタル・マルチメーターによって表示された。Ｆｌｕｋｅで測定された熱量計の充電電圧は、高電圧プローブ（Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ ６０１５）によって確認され、そして、オシロスコープによって表示された。水アーク・セル・プラズマへの入力エネルギーは、Ｅｉｎｐｕｔ＝１／２ＣＶ２、によって計算された。ここで、Ｃは、キャパシタ・バンクのキャパシタンスであり、Ｖはキャパシタの放電前の電圧である。バスの温度は、水の中に浸漬されたサーミスター・プローブによって測定された。
熱量計の熱容量は、抵抗（１０Ω）及びＤＣの定パワー・サプライで、バスを加熱することによりキャリブレーションされた。それはまた、キャパシタ・バンクからの放電電流及び同じ抵抗でキャリブレーションされた。
熱量計熱容量は、１０３００Ｊ／Ｋ．であると決定された。我々の実験において、入力エネルギーは、１０の放電に対してＶ＝－１２ｋＶ及びＣ＝０．６８μＦで、約５００Ｊであった。対応する出力エネルギーは、約８００Ｊであった。
（１） 直接的な電気エネルギー及び熱エネルギーの少なくとも１つを発生するパワー・システムであって、
少なくとも１つの槽と、
ａ） 発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ；
ｂ） 原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ；
ｃ）導電性のマトリクス及び導体の少なくとも１つ；
を含む反応物と、
少なくとも１つのハイドリノ反応物を閉じ込めるための少なくとも１つのセットの電極と、
高電流電気エネルギーのショート・バーストをデリバリするための電気的パワーの源と、
再充填システムと、
反応生成物から初期の反応物を再生するための少なくとも１つのシステムと、及び
少なくとも１つの光起電力コンバーター又は少なくとも１つのプラズマ・ダイナミック・コンバーターと、を含むパワー・システム。
（２） 前記槽は、大気圧、大気圧より高い圧、及び、大気圧より低い圧の少なくとも１つの圧力が可能であることを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（３） 反応物が、原子水素、原子水素の源、触媒、触媒の源のうちの少なくとも１つを形成するため、導電性マトリクス及びＨ２Ｏの源を含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（４） Ｈ２Ｏの源を含む反応物が、Ｈ２Ｏを形成する及び結合Ｈ２Ｏを解放するための反応の少なくとも１つを被る単数又は複数の化合物、バルクＨ２Ｏ、バルクＨ２Ｏ以外の状態、の少なくとも１つを含むことを特徴とする上記（３）に記載のパワー・システム。
（５） 結合Ｈ２Ｏが、Ｈ２Ｏと相互作用する化合物を含み、Ｈ２Ｏが、吸収されたＨ２Ｏ、結合Ｈ２Ｏ、物理吸着されたＨ２Ｏ、及び水和物の水の少なくとも１つの状態にあることを特徴とする、上記（４）に記載のパワー・システム。
（６） 反応物は、バルクＨ２Ｏの解放、吸収されたＨ２Ｏ、結合Ｈ２Ｏ、物理吸着されたＨ２Ｏ、及び水和物の水、の少なくとも１つを被る１又はそれ以上の化合物又は材料及び導体を含み、反応生成物としてＨ２Ｏを持つことを特徴とする、上記（１）に記載のパワー・システム。
（７） 発生期のＨ２Ｏ触媒の源及び原子水素の源の少なくとも１つが、
ａ） 少なくとも１つのＨ２Ｏの源、
ｂ） 少なくとも１つの酸素の源、及び
ｃ） 少なくとも１つの水素の源、
の少なくとも１つを含むことを特徴とする、上記（１）に記載のパワー・システム。
（８） 触媒の源、触媒、原子水素の源、及び原子水素の少なくとも１つを形成する反応物が、
ａ） Ｈ２Ｏ及びＨ２Ｏの源、
ｂ） Ｏ２、Ｈ２Ｏ、ＨＯＯＨ、ＯＯＨ－、過酸化物イオン、超酸化物イオン、水素化物、Ｈ２、ハロゲン化物、酸化物、オキシ水酸化物、水酸化物、酸素を含む化合物、含水化合物、ハロゲン化物・酸化物・オキシ水酸化物・水酸化物・酸素を含む化合物の少なくとも１つからなる群から選択される含水化合物、
ｃ） 導電性マトリクス、
の少なくとも１つを含むことを特徴とする、上記（１）に記載のパワー・システム。
（９） オキシ水酸化物が、ＴｉＯＯＨ、ＧｄＯＯＨ、ＣｏＯＯＨ、ＩｎＯＯＨ、ＦｅＯＯＨ、ＧａＯＯＨ、ＮｉＯＯＨ、ＡｌＯＯＨ、ＣｒＯＯＨ、ＭｏＯＯＨ、ＣｕＯＯＨ、ＭｎＯＯＨ、ＺｎＯＯＨ、及びＳｍＯＯＨからなる群からの少なくとも１つを含み、
酸化物が、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｏＯ、Ｃｏ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、及びＮｉ２Ｏ３の群からの少なくとも１つを含み、
水酸化物が、Ｃｕ（ＯＨ）２、Ｃｏ（ＯＨ）２、Ｃｏ（ＯＨ）３、Ｆｅ（ＯＨ）２、Ｆｅ（ＯＨ）３、及びＮｉ（ＯＨ）２の群からの少なくとも１つを含み、
酸素を含む化合物が、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、クロム酸塩、ピロリン酸塩、過硫酸塩、過塩素酸塩、過臭素酸塩と過ヨウ素酸塩、ＭＸＯ３、ＭＸＯ４（Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのようなアルカリ金属のような金属；Ｘ＝Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ）、コバルト・マグネシウム酸化物、ニッケル・マグネシウム酸化物、銅マグネシウム酸化物、Ｌｉ２Ｏ、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＣｕＯ、ＣｒＯ４、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＭｏＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＴａＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＶＯ、ＶＯ２、Ｖ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＮｂＯ、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＳｅＯ２、ＳｅＯ３、ＴｅＯ２、ＴｅＯ３、ＷＯ２、ＷＯ３、Ｃｒ３Ｏ４、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３、ＣｏＯ、Ｃｏ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｎｉ２Ｏ３、希土類酸化物、ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、オキシ水酸化物、ＴｉＯＯＨ、ＧｄＯＯＨ、ＣｏＯＯＨ、ＩｎＯＯＨ、ＦｅＯＯＨ、ＧａＯＯＨ、ＮｉＯＯＨ、ＡｌＯＯＨ、ＣｒＯＯＨ、ＭｏＯＯＨ、ＣｕＯＯＨ、ＭｎＯＯＨ、ＺｎＯＯＨ、及びＳｍＯＯＨ，からなる群からの少なくとも１つを含み、
導電性マトリクスが、金属粉末、炭素、炭化物、ホウ化物、窒化物、ＴｉＣＮのようなカルボニトリル、又はニトリルからなる群からの少なくとも１つを含むことを特徴とする、上記（８）に記載のパワー・システム。
（１０） 反応物は、金属、その金属酸化物、及びＨ２Ｏの混合物を含み、Ｈ２Ｏと金属との反応が、熱力学的に有利でないことを特徴とする、上記（１）に記載のパワー・システム。
（１１） 反応物は、金属、金属ハロゲン化物、及びＨ２Ｏの混合物を含み、Ｈ２Ｏと金属との反応が、熱力学的に有利でないことを特徴とする、上記（１）に記載のパワー・システム。
（１２） 反応物は、遷移金属、アルカリ金属ハロゲン化物、及びＨ２Ｏの混合物を含み、Ｈ２Ｏと金属との反応が、熱力学的に有利でないことを特徴とする、上記（１）に記載のパワー・システム。
（１３） 反応物は、導体、吸湿性の材料、及びＨ２Ｏの混合物を含むことを特徴とする、上記（１）に記載のパワー・システム。
（１４） 導体は、金属粉末又は炭素粉末を含み、Ｈ２Ｏと金属又は炭素との反応が、熱力学的に有利でないことを特徴とする、上記（１）又は（１３）に記載のパワー・システム。
（１５） 吸湿性材料は、臭化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、炭酸カリウム、リン酸カリウム、ＫＭｇＣｌ３・６（Ｈ２Ｏ）のようなカーナライト、クエン酸鉄（ＩＩＩ）アンモニウム、水酸化カリウム及び水酸化ナトリウム及び濃硫酸及び濃リン酸、セルロース繊維、糖、キャラメル、蜂蜜、グリセロール、エタノール、メタノール、ディーゼル燃料、メタンフェタミン、化学肥料、塩、乾燥剤、シリカ、活性炭、硫酸カルシウム、塩化カルシウム、モレキュラシーブ、ゼオライト、潮解性材料、塩化亜鉛、塩化カルシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、及び潮解性塩、からなる群の少なくとも１つを含むことを特徴とする、上記（１３）に記載のパワー・システム。
（１６） 導体、吸湿性材料、及びＨ２Ｏの混合物を含み、（金属）、（吸湿性材料）、（Ｈ２Ｏ）の相対的なモル量の範囲が、約（０．０００００１から１０００００）、（０．０００００１から１０００００）、（０．０００００１から１０００００）；（０．００００１から１００００）、（０．００００１から１００００）、（０．００００１から１００００）；（０．０００１から１０００）、（０．０００１から１０００）、（０．０００１から１０００）；（０．００１から１００）、（０．００１から１００）、（０．００１から１００）；（０．０１から１００）、（０．０１から１００）、（０．０１から１００）；（０．１から１０）、（０．１から１０）、（０．１から１０）；及び（０．５から１）、（０．５から１）、（０．５から１）の少なくとも１つであることを特徴とする上記（１５）に記載のパワー・システム。
（１７） Ｈ２Ｏとの反応が熱力学的に有利でない金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎからなる群からの少なくとも１つであることを特徴とする上記（１０）、（１１）、（１２）、又は（１４）に記載のパワー・システム。
（１８） 反応物は、Ｈ２Ｏの添加によって再生されることを特徴とする上記（１７）に記載のパワー・システム。
（１９） 反応物は、金属、その金属酸化物、及びＨ２Ｏの混合物を含み、金属酸化物が１０００℃よりも低い温度でＨ２還元が可能であることを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（２０） 反応物は、Ｈ２及びマイルドな熱で容易には還元されない酸化物、１０００℃より低い温度でＨ２で金属に還元されることができる酸化物を持つ金属、及びＨ２Ｏの混合物を含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（２１） １０００℃より低い温度でＨ２で金属に還元されることができる酸化物を持つ金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、及びＩｎからなる群の少なくとも１つであることを特徴とする上記（１９）又は（２０）に記載のパワー・システム。
（２２） マイルドな熱及びＨ２では容易には還元されない金属酸化物は、アルミナ、アルカリ土類酸化物、及び希土類酸化物の少なくとも１つを含むことを特徴とする上記（２０）に記載のパワー・システム。
（２３） 固体燃料が、炭素若しくは活性炭及びＨ２Ｏを含み、混合物が、Ｈ２Ｏの添加を含む再水和によって再生されることを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（２４） 反応物が、スラリー、溶液、エマルション、コンポジット、及び化合物の少なくとも１つを含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（２５） Ｈ２Ｏモル％含有量が、約０．０００００１％から１００％、０．００００１％から１００％、０．０００１％から１００％、０．００１％から１００％、０．０１％から１００％、０．１％から１００％、１％から１００％、１０％から１００％、０．１％から５０％、１％から２５％、及び１％から１０％の少なくとも１つの範囲内にあるかもしれないことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（２６） 高電流の電気エネルギーのショート・バーストをデリバリするような電気的パワーの源の電流は、非常に速い速度でハイドリノを形成するための反応をハイドリノ反応物が被るようにさせるのに十分であることを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（２７） 高電流の電気エネルギーのショート・バーストをデリバリするような電気的なパワーの源は、以下の、
１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡの少なくとも１つの範囲内にある電流の、ＡＣ，ＤＣ，又はＡＣ－ＤＣ混合の高いものを引き起こすように選択された電圧；
１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０００Ａ／ｃｍ２から１００，０００Ａ／ｃｍ２、及び２０００Ａ／ｃｍ２から５０，０００Ａ／ｃｍ２の少なくとも１つの範囲内にある、ＤＣ又はピークＡＣ電流密度；
電圧は固体燃料又はエネルギー物質の導電性によって決定されること、ここで、電圧は固体燃料又はエネルギー物質の抵抗×所望の電流によって与えられ、
ＤＣ又はピークＡＣ電圧は、約０．１Ｖから５００ｋＶ、０．１Ｖから１００ｋＶ、及び１Ｖから５０ｋＶから選択される少なくとも１つの範囲内にあるかもしれないこと、
ＡＣ振動数は、約０．１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び１００Ｈｚから１０ｋＨｚの範囲内にあるかもしれないこと、
の少なくとも１つを含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（２８） 固体燃料又はエネルギー物質サンプルの抵抗は、約０．００１ｍΩから１００ＭΩ、０．１Ωから１ＭΩ、及び１０Ωから１ｋΩから選択される少なくとも１つの範囲内にあり、そして、
ハイドリノを形成するように、活性な電極面積あたりの妥当な負荷の導電率は、
約１０－１０Ω－１ｃｍ－２から１０６Ω－１ｃｍ－２、１０－５Ω－１ｃｍ－２から１０６Ω－１ｃｍ－２、１０－４Ω－１ｃｍ－２から１０５Ω－１ｃｍ－２、１０－３Ω－１ｃｍ－２から１０４Ω－１ｃｍ－２、１０－２Ω－１ｃｍ－２から１０３Ω－１ｃｍ－２、１０－１Ω－１ｃｍ－２から１０２Ω－１ｃｍ－２、及び１Ω－１ｃｍ－２から１０Ω－１ｃｍ－２から選択される少なくとも１つの範囲内にあることを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（２９） 再生システムが、水和の、熱的な、化学的な、及び電気化学的なシステムの少なくとも１つを含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（３０） 光起電力パワー・コンバーターが、フォトン―電気パワー・コンバーターを含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（３１） 更に、光分配システムを含むことを特徴とする上記（３０）に記載の方法。
（３２） 更に、集光式太陽電池装置を含むことを特徴とする上記（３１）に記載のパワー・システム。
（３３） 光起電力パワー・コンバーターが、フォトン―熱パワー・コンバーターを含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（３４） 更に、熱―電気パワー・コンバーターを含むことを特徴とする上記（３３）に記載のパワー・システム。
（３５） 更に、集光型太陽パワー装置を含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（３６） 更に、トラッカーを含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（３７） 更に、エネルギー蓄積装置を含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（３８） パワー・システムが、送電網に動作可能に接続されることを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（３９） パワー・システムが、スタンドアローン・システムであることを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（４０） 光起電力パワー・コンバーターが、複数の多接合光起電力セルを含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（４１） 多接合光起電力セルが、三重接合光起電力セルであることを特徴とする上記（４０）に記載のパワー・システム。
（４２） 光起電力パワー・コンバーターが、真空セル内に配置されることを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（４３） 光起電力パワー・コンバーターが、反射防止コーティング、光学インピーダンス整合コーティング、又は保護コーティングの少なくとも１つを含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（４４） 光起電力パワー・コンバーターが、その光起電力パワー・コンバーターの少なくとも一部をきれいにするように構成されるクリーニング・システムに動作可能に接続されることを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（４５） 更に、光学フィルターを含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（４６） 光起電力パワー・コンバーターは、単結晶のセル、多結晶のセル、アモルファスのセル、ストリング／リボンのシリコン・セル、多接合セル、ホモ接合セル、ヘテロ接合セル、ｐ－ｉ－ｎ素子、薄膜セル、色素増感セル、及び有機光起電力セルの少なくとも１つを含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（４７） 光起電力パワー・コンバーターは、多接合セルを含み、その多接合セルは、反転セル、直立セル、格子不整合セル、格子整合セル、及び第ＩＩＩ－Ｖ族の半導体材料を含むセルの少なくとも１つを含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（４８） 更に、光起電力パワー・コンバーターに動作可能に接続される出力パワー・コンディショナーと、及び、その出力パワー・コンディショナーに動作可能に接続される出力パワー・ターミナルと、を更に含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（４９） 更に、インバーターを含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（５０） 更に、エネルギー蓄積装置を含むことを特徴とする上記（１）に記載のパワー・システム。
（５１） 出力パワー・ターミナルからのパワー出力の一部が、エネルギー蓄積装置に向けられることを特徴とする上記（５０）に記載のパワー・システム。
（５２） 出力パワー・ターミナルからのパワー出力の一部が、パワー発生システムの構成要素に向けられることを特徴とする上記（５０）に記載のパワー・システム。
（５３） 出力パワー・ターミナルからのパワー出力の一部が、複数の電極に向けられることを特徴とする上記（５０）に記載のパワー発生システム。
（５４） 出力パワー・ターミナルからのパワー出力の一部が、外部負荷に向けられることを特徴とする上記（５０）に記載のパワー発生システム。
（５５） 出力パワー・ターミナルからのパワー出力の一部が、送電網に向けられることを特徴とする上記（５０）に記載のパワー発生システム。
（５６） 電気パワーを生成する方法において、
複数の電極間の領域に燃料を供給するステップと、
プラズマを形成するように燃料に点火するために複数の電極にエネルギーを与えるステップと、
光起電力パワー・コンバーターで、電気的パワーへと複数のプラズマ・フォトンを変換するステップと、及び
電気的パワーの少なくとも一部を出力するステップと、
を含む方法。
（５７） 電気パワーを生成する方法において、
複数の電極間の領域に燃料を供給するステップと、
プラズマを形成するように燃料に点火するために複数の電極にエネルギーを与えるステップと、
光起電力パワー・コンバーターで、熱的パワーへと複数のプラズマ・フォトンを変換するステップと、及び
電気的パワーの少なくとも一部を出力するステップと、
を含む方法。
（５８） 電気パワーを発生させる方法において、
複数の電極の内に配置されるものである燃料充填領域へと、ある量の燃料をデリバリするステップと、
プラズマ、光、及び熱の少なくとも１つを生成するために、複数の電極に、電流を印加することにより、燃料を通して少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電流を流すことにより、燃料に点火するステップと、
光起電力パワー・コンバーター内に光の少なくとも一部を受け取るステップと、
光起電力パワー・コンバーターを使用して、異なる形式のパワーに光を変換するステップと、及び
異なる形式のパワーを出力するステップと、
を含む方法。
（５９） 水アーク・プラズマ・パワー・システムであって、
少なくとも１つの閉鎖反応槽と、
Ｈ２Ｏ及びＨ２Ｏの源の少なくとも１つを含む反応物と、
少なくとも１つの電極と、
Ｈ２Ｏの初期の高いブレークダウン電圧をデリバリするための及びそれに続く高電流を提供するための電気的パワーの源と、
光起電力パワー・コンバーターと、及び
熱交換器システムと、を含み、
そのパワー・システムが、アーク・プラズマ、光、及び熱エネルギーを発生させることを特徴とする水アーク・プラズマ・パワー・システム。
（６０） パワー発生システムであって、
少なくとも約５，０００ｋＷ又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワーの源と、
電気的パワー源に電気的に接続される複数の電極と、
固体燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、複数の電極が、プラズマを生成するように固体燃料に電気的なパワーをデリバリするように構成され、
複数のプラズマ・フォトンを受け取るように配置された光起電力パワー・コンバーターと、
を含むパワー発生システム。
（６１） パワー発生システムであって、
少なくとも約５，０００ｋＷ又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２のパワーをデリバリするように構成される電気的パワー源と、
複数の間隔を置いて離れた電極と、ここで、その複数の電極は、少なくとも部分的に燃料を囲い、電気的なパワー源に電気的に接続され、燃料に点火するため電流を受け取るように構成され、そして、その複数の電極の少なくとも１つは移動可能であり、
燃料を移動させるデリバリ・メカニズムと、及び
異なる形式のパワーへと燃料の点火から発生したフォトンを変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと、
を含むパワー発生システム。
（６２） パワー・システムであって、
少なくとも約５，０００ｋＷ又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２のパワーをデリバリするように構成される電気的パワー源と、
複数の間隔を置いて離れた電極と、ここで、その複数の電極の少なくとも１つは、圧縮メカニズムを含み、
燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域は、少なくとも１つの電極の圧縮メカニズムが、その燃料充填領域に向かって配向するように、複数の電極により取り囲まれ、そして、その複数の電極は、電気的パワー源に電気的に接続され、及び、燃料に点火するように燃料充填領域内に受け取られた燃料にパワーを供給するように構成され、
燃料充填領域内に燃料を移動させるデリバリ・メカニズムと、及び
非フォトン形態のパワーへと、燃料の点火から発生するフォトンを変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと、
を含むパワー・システム。
（６３） パワー発生システムであって、
複数の電極と、
その複数の電極により取り囲まれ、そして、燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その複数の電極は、燃料充填領域内に配置される燃料に点火するように構成され、
燃料充填領域内に燃料を移動させるデリバリ・メカニズムと、
非フォトン形式のパワーへと、燃料の点火から発生するフォトンを変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと、
点火された燃料の副生成物を除去するための除去システムと、及び
リサイクルされた燃料へと、点火された燃料の除去された副生成物をリサイクルするための除去システムに動作可能に接続される再生システムと、
を含むパワー発生システム。
（６４） パワー・システムであって、
少なくとも約５，０００ｋＷ又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２のパワーをデリバリするように構成される電気的パワー源と、
電気的パワー源と電気的に接続される、複数の間隔を置いて離れた電極と、
燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域は、複数の電極に囲まれ、そして、その複数の電極は、燃料充填領域内に受け取られると、その燃料に点火するように燃料にパワーを供給するように構成され、
燃料充填領域内に燃料を移動させるデリバリ・メカニズムと、
非フォトン形態のパワーへと、燃料の点火から発生する複数のフォトンを変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと、
そのパワー発生システムに関連付けられる少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されるセンサと、及び
そのパワー発生システムに関連付けられた少なくとも１つのプロセスをコントロールするように構成されるコントローラと、
を含むパワー・システム。
（６５） パワー・システムであって、
少なくとも約５，０００ｋＷ又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２のパワーをデリバリするように構成される電気的パワー源と、
電気的パワー源と電気的に接続される、複数の間隔を置いて離れた電極と、
燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域は、複数の電極に囲まれ、そして、その複数の電極は、燃料充填領域内に受け取られると、その燃料に点火するように燃料にパワーを供給するように構成され、
燃料充填領域内に燃料を移動させるデリバリ・メカニズムと、
非フォトン形態のパワーへと、燃料の点火から発生する複数のフォトンを変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと、
そのパワー発生システムに関連付けられる少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されるセンサと、及び
そのパワー発生システムに関連付けられた少なくとも１つのプロセスをコントロールするように構成されるコントローラと、
を含むパワー・システム。
（６６） パワー発生システムであって、
少なくとも約５，０００ｋＷ又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２のパワーをデリバリするように構成される電気的パワー源と、
電気的パワー源と電気的に接続される、複数の間隔を置いて離れた電極と、
燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域は、複数の電極に囲まれ、その複数の電極は、燃料充填領域内に受け取られると、その燃料に点火するように燃料にパワーを供給するように構成され、そして、その燃料充填領域の圧力は部分真空であり、
燃料充填領域内に燃料を移動させるデリバリ・メカニズムと、及び
非フォトン形態のパワーへと、燃料の点火から発生する複数のフォトンを変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと、
を含むパワー発生システム。
（６７） 光起電力パワー・コンバーターが真空セル内に配置されることを特徴とする上記（５９）から（６６）のいずれかのパワー・システム。
（６８） 光起電力パワー・コンバーターが、反射防止コーティング、光学インピーダンス整合コーティング、又は保護コーティングの少なくとも１つを含むことを特徴とする上記（５９）から（６６）のいずれかのパワー・システム。
（６９） 光起電力パワー・コンバーターが、その光起電力パワー・コンバーターの少なくとも一部をきれいにするように構成されるクリーニング・システムに動作可能に接続されることを特徴とする上記（５９）から（６６）のいずれかのパワー・システム。
（７０） 更に、光学フィルタを含むことを特徴とする上記（５９）から（６６）のいずれかのパワー・システム。
（７１） 光起電力パワー・コンバーターは、単結晶のセル、多結晶のセル、アモルファスのセル、ストリング／リボンのシリコン・セル、多接合セル、ホモ接合セル、ヘテロ接合セル、ｐ－ｉ－ｎ素子、薄膜セル、色素増感セル、及び有機光起電力セルの少なくとも１つを含むことを特徴とする上記（５９）から（６６）のいずれかのパワー・システム。
（７２） 光起電力パワー・コンバーターは、多接合セルを含み、その多接合セルは、反転セル、直立セル、格子不整合セル、格子整合セル、及び第ＩＩＩ－Ｖ族の半導体材料を含むセルの少なくとも１つを含むことを特徴とする上記（７１）に記載のパワー・システム。
（７３） パワーを生成するためのシステムであって、
燃料を供給するように構成される燃料サプライと、
電気的パワーを供給するように構成されるパワー・サプライと、
燃料及び電気的パワーを受け取るように構成される少なくとも１つのギアと、を含み、ここで、その少なくとも１つのギアは、局所内の燃料に点火するようにそのギアの周りの局所に電気的パワーを選択的に向けることを特徴とするシステム。
（７４） その燃料がパワーを含むことを特徴とする上記（７３）のシステム。
（７５） その少なくとも１つのギアが２つのギアを含むことを特徴とする上記（７３）のシステム。
（７６） その少なくとも１つのギアが、第１の材料及びその第１の材料よりも低い導電率を持つ第２の材料を含み、その第１の材料がその局所に電気的に接続されることを特徴とする上記（７３）のシステム。
（７７） その局所が、少なくとも１つのギアのギャップ及び歯の少なくとも１つの隣にあることを特徴とする上記（７３）のシステム。
（７８） 電気的パワーを生成する方法であって、
ギアに燃料を供給するステップと、
そのギアのある領域に少なくとも幾らかの燃料を留めるようにするためにギアを回転するステップと、
エネルギーを生成するように局所に留められた燃料に点火するためにギアに電流を供給するステップと、及び
電気的なパワーへと点火によって生成されたエネルギーの少なくとも幾らかを変換するステップと、
を含む方法。
（７９） ギアを回転させるステップが、第１のギア及び第２のギアを回転させることを含み、電流を供給するステップが、その第１のギア及び第２のギアに電流を供給するステップを含むことを特徴とする上記（７８）の方法。

Claims (1)

  1. 直接的な電気エネルギー及び熱エネルギーの少なくとも１つを発生するパワー・システムであって、
    少なくとも１つの槽と、
    ａ） 金属、金属ハロゲン化物、及びＨ２Ｏの混合物；
    ｂ） 金属、金属酸化物、及び、Ｈ２Ｏの混合物；又は
    ｃ） 金属、金属オキシ水酸化物、及びＨ２Ｏの混合物
    を含む反応物と、
    少なくとも１つの反応物を閉じ込めるための少なくとも１セットの電極と、
    反応生成物を生成する反応を形成するプラズマを誘導するための反応物に高電流電気エネルギーのショート・バーストをデリバリするための電気的パワーの源と、
    反応生成物から反応物を再生するための少なくとも１つのシステムと、
    電極間に再生された反応物を充填するための再充填システムと、及び
    少なくとも１つの光起電力コンバーター又は少なくとも１つのプラズマ・ダイナミック・コンバーターと、を含むパワー・システム。
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