SE530479C2 - Anordning för genererande av elektrisk ström samt uppspjälkning av vatten i syre och väte - Google Patents

Anordning för genererande av elektrisk ström samt uppspjälkning av vatten i syre och väte

Info

Publication number
SE530479C2
SE530479C2 SE0600166A SE0600166A SE530479C2 SE 530479 C2 SE530479 C2 SE 530479C2 SE 0600166 A SE0600166 A SE 0600166A SE 0600166 A SE0600166 A SE 0600166A SE 530479 C2 SE530479 C2 SE 530479C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
container
shaft
ions
electrolyte
water
Prior art date
Application number
SE0600166A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0600166L (sv
Inventor
Stig Oskar Christensson
Original Assignee
Stig Oskar Christensson
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stig Oskar Christensson filed Critical Stig Oskar Christensson
Priority to SE0600166A priority Critical patent/SE530479C2/sv
Priority to EP07701139A priority patent/EP1984538A1/en
Priority to PCT/SE2007/000063 priority patent/WO2007086796A1/en
Publication of SE0600166L publication Critical patent/SE0600166L/sv
Publication of SE530479C2 publication Critical patent/SE530479C2/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/04Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of inorganic compounds, e.g. ammonia
    • C01B3/042Decomposition of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02Preparation of oxygen
    • C01B13/0203Preparation of oxygen from inorganic compounds
    • C01B13/0207Water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/06Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/068Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents the hydrogen being generated from the water as a result of a cyclus of reactions, not covered by groups C01B3/063 or C01B3/105
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • C25B11/034Rotary electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/30Cells comprising movable electrodes, e.g. rotary electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Description

lO 530 IWB Patentpublikationen visar och beskriver ett förfarande och en anordning för att med hjälp av elektrolys låta omvandla en första typ av energi till en annan typ av energi och bygger på att internt låta producera elektrisk energi samt vätgas och syrgas.
Anordningen omfattar för detta ändamål en behållare (3), som är monterad på en axel (2), fylld med en utspädd elektrolyt och med elektroder samt ledningar (6, 7, 8) för en tillförsel av utnyttjad elektrolyt samt ett bortförande av elektrolyt- produkter.
Här visas ävenledes att nämnda behållare (3), skall utsättas för en rotations- rörelse, varigenom tillfört vatten kommer att sönderdelas till vätgas och syrgas.
Vidare klarlägger patentpublikationen att via uppträdande centrifugalkrafter kom- mer, genom täthetsdiskrepanser, ett överskott av anjoner (negativa joner) att pressas och förskjutas mot och ansamias längs behållarens periferi, medan ett överskott av lättare katjoner (positiva joner) kommer att förskjutas mot och an- samlas längs behållarens inre centrala del.
REDOGÖRELSE FÖR FÖRELIGGANDE UPPFINNING TEKNISK T PROBLEM Under beaktande av den inledningsvis anvisade kända tekniken torde det före- ligga ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav, fördelarna förknip- pade med och/elier de tekniska åtgärder som krävs för att vid ett förfarande och en anordning, för genererande av en intern elektrisk ström samt en upp- spjälkning av vatten i vätgas och syrgas, låta skapa förutsättningar för att ge- nom en känd rotation (centrifugering) av en behållare, med hjälp av en axel, som består av en eller flera delar av elektriskt isolerande material och en eller flera delar av ett elektriskt ledande material, helt eller delvis fylld med en elek- trolyt, bringa elektrolyten att dissociera, så att vid behållarens perifera del upp- träder ett överskott av första joner, med en första elektrisk laddning, och vid behållarens inre axelrelaterade del uppträder ett överskott av andra joner, med 530 479 en andra och en motsatt laddning, och att vatten skall matas in i behållaren, för att däri spjälkas upp till vätgas och syrgas och vilka separerade leds i gas- form ut från behållaren.
Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna för- knippade med och/eller de tekniska åtgärder som krävs för att låta anordning- en består av en behållare, som är roterbart driven via nämnda axel och vilken axel består av två delar, varav den ena delen är framställd från ett elektriskt isolerande material och den andra delen är framställd från ett elektriskt ledan- de material, att den elektriskt ledande delen skall vara utformad, med en inre kanal eller ledning, med ett utlopp, för att möjliggöra en påfyllning av vatten, att behållaren skall vara utformad i vart fall med två separata utloppsorgan, ett för den syrgas resp. ett för den vätgas som bildas vid en alstrad uppspjälkning av vattnet och att behållarens yttervägg skall vara anordnad att utgöra ena polen i en strömkrets, där den ledande delen av axeln är anordnad att utgöra en motsatta pol.
Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna för- knippade med och/eller de tekniska åtgärder som krävs för att låta axelns elektriskt ledande del få vara försedd med spröt, för att ej tappa en erforderlig elektrisk kontakt med elektrolytlösningen vid utförd centrifugering.
Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen av, fördelarna för- knippade med och/eller de tekniska åtgärder som krävs för att behållaren skall vara tilldelad en inre form som skapar förutsättningar för att negativa joner skall kunna avge sin laddning till behållaren på ett sätt som liknar ett överfö- rande av nämnda negativa laddningar till ett band, utnyttjat vid en generator, anslutande sig till principerna gällande för en ”Van der Graf-generator.
Uppfinningen avser att erbjuda en förbättrad anordning i förhållande till den kända tekniken. 530 4?9 LÖSNINGEN Föreliggande uppfinning utgår ifrån en anordning för genererande av en elekt- risk ström samt en uppspjälkning av vatten i vätgas och syrgas i enlighet med ingressen till patentkravet 1.
Som ett komplement till nämnda anordning anvisar uppfinningen att genom en rotation (centrifugering) av en behållare, med hjälp av en axel, som består av två delar, en undre del av ett elektriskt isolerande material och en övre del av ett elektriskt ledande material, och med de ytterligare karaktärsdrag som an- ges i patentkravets 1 kännetecknande del.
Som föreslagna utföringsformer, fallande inom ramen för föreliggande uppfin- ning anvisas de karaktärsdrag som är angivna i underkraven.
FÖRDELAR De fördelar som främst är förknippade med föreliggande uppfinning liggeri att låta rotationsaxeln få vara uppbyggd av en eller flera delar av elektriskt iso- lerande material och en eller flera delar av elektriskt ledande material.
FöREsLA GEN uTFöR/NGsFoRM Uppfinningen skall i det följande närmare förklaras med en hänvisning till bi- fogad ritning, som visar ett tvärsnitt genom en anordning enligt uppfinningen.
Anordningen omfattar en behållare, vilken som en enhet är tilldelad beteck- ningen 1, och vilken består av en skålformig stomme eller del 2 med ett lock 3.
Såväl den skålformiga delen 2 som locket 3 skall vara framställda av ett elekt- riskt ledande material.
På insidan av behållaren 1 är anordnade, som en inkiädnad, lsoleringar, en undre och en övre, 4, 5, som lämnar en del eller ett skikt 15a av den skålfor- 530 'WH miga delens 2 inre yta oskyddad och sålunda möjliggör en elektrisk uppladd- ning av behållarens 1 yttervägg 2.
En axel 17, på vilken behållaren 1 är monterad, består här av två delar, 6 resp. 7, varav den ena delen 6 består av elektriskt isolerande material.
Den andra delen 7 består av ett elektriskt ledande material och är försedd med en invändig kanal 8, med ett nedre utlopp 9, för en kontinuerlig eller diskonti- nuerlig påfyllning av vatten till behållarens 1 inre.
Utloppet 9 eller utloppen är placerade i gränsområdet mellan delen 6 och de- len 7.
Axeldelen 7 är dessutom försedd med spröt 10 eller motsvarande, för att un- der en centrifugering stå i mekanisk och elektrisk kontakt med den del av elek- trolyten, som har ett överskott av positiva joner (eller negativa joner i beroende av elektrolytens egenskaper).
Den skålformiga delen 2 av behållaren 1 är monterad till den elektriskt isole- rande delen 6 av axeln 17. Varken den skålformiga delen 2 eller locket 3 ståri en elektrisk kontakt med den ledande delen 7 av axeln 17.
Behållaren 1 är här visad fylld med en elektrolyt 11.
Elektrolyten 11 består, i det visade utföringsexemplet, av en i vatten utspädd salpetersyra, dvs. HNOS. Denna kommer vid en centrifugering att dissociera.
Vatten finns dock hela tiden närvarande vid centrifugeringen.
Följande reaktioner kommer att inträffa i behållaren 1; Mitt i elektrolyten 11; (i) 4 HNO3 -> 4 H + 4 N03' ”tunga” nitratjonerna kommer av rotationen att pressas utåt (dissociering av elektrolyten. De lO 530 4?El mot den perifera delen av behållaren, medan de “lätta” väte- jonerna kommer att vandra mot behållarens mitt) Vid behållarens centrala del; (ii) 4H* + 4e' -> 2H2 Vid behållarens perifera dei; (ill) 4 N03- 2 H20 -> 4 HNO3 + Ûg + 4G- Summareaktionen för vätskan i behållaren (som fås, om man sum- merar reaktionerna i + ii + iii), blir sålunda; 2 H20 _» 02 + 2 H2 dvs. vatten spjälkas upp i vätgas och syrgas.
Reaktionen (iii) visar, att ett överskott av elektroner uppstår vid behållarens perifera del och reaktionen (ii) visar, att ett motsvarande underskott uppstår vid behållarens mittendel. Skiktandet av elektrolyten får till följd att ett iso- lerande mellanskikt uppstår. vätskan, vid behållarens perifera dei, står i kontakt med den skàlformiga delen 2 och locket 3. Vätskan vid behållarens mitt står via spröten 10 i mekanisk och elektrisk kontakt med axeldelen 7. Axeldelen 7 och den skålformiga delen 2 och locket 3 utgör var sin pol i en elektrisk intern krets. l figuren visas detta med att var sin kontakt 12 resp. 13 är tillkopplad.
Såsom framgår av de kemiska formlerna ovan kommer vätgas (H2) och syrgas (02) att bildas, nämligen vätgas (H2) vid behållarens 2 mitt och centrala delar vid axeldelen 7 och syrgas (02) vid behållarens 1 perifera del 2.
För att dessa gaser skall kunna tas till vara, är en trattformig del 14 fast an- ordnad till axeldelen 7. 530 478 Vätgas (H2), som bildas vid behållarens mitt, stiger till den trattformlga delens 14 brätte 16 och leds vidare in i den kanal, som bildas av axeldelen 7 och den trattformlga delens 14 cylinderformiga övre del 15.
Syrgasen (02), vilken bildas vid behållarens perifera del, strömmar utanför brättet 16 och leds ut ur behållaren genom den kanal, som bildats mellan locket 3 och den cylinderformiga delen 15 av den trattformlga delen 14.
Man tar på lämpligt sätt tillvara på de båda gaserna utanför behållaren.
Centrifugeringen åstadkommes genom att låta axeldelen 6 ståri förbindelse med en motor (ej visad). Motorns varvtal väljes på grundval av elektrolytens egenskaper.
Figuren låter även illustrera att ett litet skikt 15a' är lagt på insidan behållaren 2 och utanför de elektriskt isolerande skikten 4, 5.
Detta skikt 15a' bör vara ett elektriskt ledande och behållaren 2 skyddande skikt.
Den ovan beskrivna utföringsformen är att betrakta endast som ett exempel och många andra utföringsformer kan tänkas inom ramen för efterföljande pa- tentkrav.
Man kan t.ex. tänka sig att placera de elektriska kontakterna 12, 13 på andra ställen än de här beskrivna.
Anod- och katodsidorna är av ett elektriskt ledande material och som inneslu- ter en elektrolyt.
Konstruktionen bygger på att låta nyttja centrifugalkraften för att separera tyngre joner från lättare joner i en vätska/saltlösning. Elektrolyten innehåller vatten samt positiva och negativa joner av ett salt. I den föreslagna centrifugen är salpetersyra HNOg tänkt att utgöra elektrolyt. lO 530 479 Om man använder sig av salpetersyra HNO3 löses detta till H* samt N03". De positiva vätejonerna H* kan möjligen bilda oxoniumjoner med vattnet så att man får HgOf De positiva och negativa jonerna är lösta i vatten H20.
Masstalen för de aktuella jonerna samt vattnet blir då ungefär följande; H* ger masstalet = 1 H30* ger masstalet = 3 * 1 + 16 = 19 N03 ger masstalet = 14 + 3 *16 = 62 och H20 ger masstalet = 18 Jonerna är vid denna tillämpning inte speciellt starkt bundna till varandra i en lösning, även om de kommer att attrahera varandra med olika laddningar.
Anledningen till de svaga bindningarna är att de i lösningen har relativt stora avstånd till varandra och att ”Coulomb"-kraften avtar enligt definitionen kvadra- tiskt med avståndet.
Jonerna kommer alltså att röra sig i princip slumpartat och väsentligen obero- ende av varandra i en lösning av vatten.
Därmed krävs det inte orimligt höga varvtal för att uppnå en separation av de negativa och positiva jonerna, genom att utsätta dem för centrifugalkrafter.
Uppskattningsvis kan det vara tillräckligt med ett varvtal på maximalt 10 000 varv per minut, i det fall kärlets radie väljes till ca 7 cm. varvtalet kan vidare användas för att reglera den kemiska processens hastig- het, där ett högre varvtal ger en högre vätgas-produktion.
De negativt laddade jonerna (som är tyngst) pressas mot ytterhöljet 2 som samtidigt utgör elektrod i den kemiska processen. När den negativt laddade nitratjonen når det yttre höljet 2 kommer den att lämna ifrån sig en elektron, som då tas upp av ytterhöljet/elektroden. 530 4?9 Enär de positiva jonerna är betydligt lättare kommer de att pressas undan av de tyngre negativa jonerna och följaktligen fördelas de positiva jonerna mot centrifugens centrum, i en större utsträckning.
Där kommer de negativt laddade, så kallade ”spröten", att överföra elektroner till de positivt laddade jonerna så att vätejonerna övergår i vätgas. Vätgasen leds därefter, via en s.k. “skärm”, till ett ej visat uppsamlingskärl.
Genom att fylla på med vatten kommer den kemiska processen i centrifugen att upprätthållas kontinuerligt så att nitratet återgår till nya negativa joner.
Dessa nitratjoner kan betraktas som processens katalysatorer, där 4 N03 + 2 H20 > 4 HNO3 + O 2.
Energiåtgângen i konstruktionen består av att accelerera vätskan. Den kinetis- ka energin för en tänkt ”vätskecylinder” är; E = Jw/2 J = m 8/2 > E = wmrzm m=pV=pTrr2h > E=pTThwr4/4 Till exempel innebär det för en cylindrisk behållare 2, motsvarande 1 liter (0,001 m3), att man kan välja proportionerna så att kärlets höjd blir detsamma som radien.
Det innebär att via formeln V = Tr - ll ~ h erhålles radien och höjden 0,068 m. d.v.s. ca. 7 cm.
Energin som krävs för att accelerera kärlet till 10 000 varv per minut (167 varv per sekund) blir då; w = ZtT/T (där T är omloppstiden, i vårt fall 1/167 = 6ms) 530 478 E = p n n w r4/4 = 1*w*o,oes*2 *n*1e7*o,o6s4/4 = rr2*167*0,0685/2 = 1,2 mJ Motsvarande energlutvinning består av den energi som utvinns via den produ- cerade vätgasen. Mängden vätgas som förväntas produceras beror på hastig- heten i den kemiska processen och mängden framställd vätgas ur t.ex. en liter vätska.
Energimängden som åtgår för att hålla konstruktionen roterande äri princip oberoende av hastigheten i den kemiska vätgasframställnlngen.
Enerqiutvinninq av 1 liter vatten Koncentrerad salpetersyra består av ca. 68 viktprocent HNO3. Densiteten är härvid 1,41 g/cmß.
Koncentrationen HNO3 blir ca 15 moi/liter.
Alltså innehåller lösningen ca 32 viktprocent vatten. På 1 liter lösning harvi alltså 0,32 kg vattenmolekyler. En vattenmolekyl väger 18 u = 18 * 1,66 *1927 kg = 3 *1046 kg.
Alltså motsvarar 1 liter salpetersyra (1 * 0,32) /3 * 1046 = 1.07 * 1025 Vatten' molekyler.
För varje två vätejoner som övergår till vätgas (H2) förbrukas 1 Vafïefiftwlekyl. enligt relationerna i de kemiska formlerna.
HNO; löses till H* samt N03' N03' övergår till ny salpetersyra genom; 4 N03 + 2 H20- - > 4 HN03 “f = : Oz Det innebär att det erhålles totalt 2,14 * 1025 vätejoner eller 1,07 * 1025 moleky- ler vätgas. Det motsvarar 1, 07 * 1025 * 2 u = 35,5 g vätgas = 0,40 m3 = 400 liter vätgas. lO 530 473 ll I sammanhanget kan nämnas att dagens vätgasdrivna bilar, med bränsletan- kar pä t . ex 150 liter, uppges ha en räckvidd på 30 mil. (u = masskontanten 1,66 16” kg p = 06699 kg/mß för vätgas) oou/ombs lag (riktad inåt) F = Q1Q2/4 m2 cenffifuga/ kraft (riktad utåt) l== mv 2/r i 'CI-i Rtex7cm Den motverkande elektriska kraften: l vår elektrolyt (68%) har vi 6,5 * 1024 partiklar, med positiv resp. negativ ladd- ning, att jämföras med 11 * 1024 vattenmolekyler. Varje enskild jon har ladd- ningen 1,6 * 1019. l ett ytteriighetsfall har vi alla negativa (tunga) joner samlade vid ytterväggen.
Den samlade elektriska kraften på en enskild partikel mellan Q" och Q* blir då 2,5 Newton, vilket är en stor kraft i relation till den enskilda partikeln.
Motsvarande elektriska fält mellan elektroderna blir av storleksordningen 1019 V/m.
Centrifugalkraften Centrifugalkraften skall alltså övervinna dessa 2,5 N.
Med ett förenklat överslag leder det till att varvtalet måste vara 2,5 * 10” varv per minut, vilket är långt över ljushastigheten och alltså helt orealistiskt. 530 4173 12 Den jon-ansamling som kan övervinnas av ett varvtal på 10 000 varv per minut kan maximalt motsvara 1,7 * 1045 C, vilket är detsamma som ett överskott på ca. 10 700 laddade partiklar.
Ett alternativ kan vara att sänka elektrolytens koncentration, men en sänkning från 68% med en faktor 100 (till 0,68%) leder bara till att varvtalet kan sänkas med en tiondel och blir därför ingen framkomlig väg.
Istället blir slutsatsen att en varvtalsberäkning innehåller alltför konservativa förutsättningar eftersom den är baserad på ytterlighetsfallet att samtliga partik- lar ansamlats vid respektive elektrod utan att avge eller ta upp en elektron.
Beroende på hur snabbt jonerna avger resp. tar upp elektroner vid elektroder- na kan ett betydligt lägre antal åtskilda, laddade partiklar bli det faktiska fallet.
Om mängden laddade partiklar i praktiken blir av storleksordningen av 10 000 övervinns det elektriska fältet genom centrifugalkraften.
För att ”förbränna” 1 liter vatten under 1 dygn behövs en reaktionshastighet på omkring 1020 joner per sekund, som avger alternativt tar upp elektroner vid elektroderna. Detta motsvarar en elektrisk ström av ca. 10 A.
Eftersom konstruktionen bygger på en lösning av salpetersyra löst i vatten, blir materialvalet för den mekaniska konstruktionen styrd av egenskaperna hos salpetersyra.
Ett flertal metaller löses upp av salpetersyra och det bildas nitrösa och giftiga gaser, vilket blir direkt olämpligt i den tänkta konstruktionen.
Syrans oxiderande och frätande egenskaper minskar successivt vid utspäd- ning i vatten. lO 530 4?s 13 Elektriskt ledande plast, guld och platina är exempel på material som är tåliga mot salpetersyra. Tenn och antimon bildar oxlder då dessa kommer i kontakt med salpetersyra.
I det fortsatta utvecklingsarbetet kommer olika kolfibermaterial och kompositer att utvärderas ur lämplighetssynpunkt.
Bakomlíggande ekvationer och samband Här anges ett antal ekvationer och samband som den visade konstruktionen baserar sig på.
Centrigetalkraff F = mvz/f F = kraften i N m = partikelns massa, t. ex. masstal 62 v = hastigheten bestämd av varvtalet r = radien i centrifugen Coulombs lag F = Q1Q2/41Tar2 = attraktions- eller repulsionskraften i N Qi = laddningen hos en första partikel Q; = laddningen hos en andra partikel s = dlelektricitetskonstanten r = avståndet mellan laddningarna.
Kemisk reaktion N03' -> N03 + e' följt av 4 N03 + 2 H20 -> 4 HNO3 + 02 Formlerna syftar till att beskriva vad som sker med de nitratjoner som lämnat ifrån sig en elektron vid ytterhöljet 2 och därmed övergår från att vara joner till oladdade kvävemolekyler lösta i vattnet. l litteraturen anges att kväveoxider N02 förekommer som; Kvävemonooxid NO Kvävedioxid N02 lO 530 473 14 Dikväveoxid N20 Däremot anges inte kväve-tri-oxid, vilket kan göra ovanstående formel osannolik.
Avsikten blir att det antingen resulterar i kväveoxid eller kvävedioxid, eftersom dessa ”omvandlas i luften till salpetersyra som faller ner som surt regn i natu- ren". Det innebär alltså att kväveoxid eller kvävedioxid ger ytterligare salpeter- syra när vatten fylls på i processen och konstruktionen. Därmed upprätthålls processen.
Ovanstående, l kombination med de ingenjörsmässiga bedömningarna och resonemangen, är det som lyfter fram argumenten för konstruktionens möjiig- heter.
Vidare bör beaktas att kärlet 2 kan betraktas som ett klot i en väl känd "Van der Graf-generator.
Detta innebär ett "sug" av elektroner från insidan av klotet till ytterhöljet för klo- tet.
Detta i sin tur innebär att nitratjonerna överlämnar villigt den elektriska ladd- ningen till lnnerväggen på grund av den potentiella skillnaden mellan inner- och yttervägg.
Denna skillnad bidrar även till att de positivt laddadejonerna söker sig till mit- ten av kärlet.
Det är således inte enbart centrifugalkraften, utan även den härmed uppkom- na potentiella skillnaden, som bidrager till uppskiktning av elektrolyten.
Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exempel angivna utföringsformen utan kan genomgå modifikationer inom ramen för uppfinninge- tanken illustrerad i efterföljande patentkrav.

Claims (5)

10 15 20 25 30 530 479 15 Pa tentkrav
1. Anordning för genererande av en intern elektrisk ström med en samtidig uppspjälkning av vatten i vätgas och syrgas, under utnyttjandet av en behålla- re (1; 2, 3) samt en drivenhet för att tilldela nämnda behållare (1) en rotation, med hjälp av en axel (6, 7), där nämnda behållare (1) är helt eller delvis fylld med en elektrolyt (11), varvid nämnda elektrolyt av nämnda rotation av behål- laren (1) bringas att separera, så att vid behållarens (1) perifera del uppträder ett överskott av första joner, med en första elektrisk laddning, i anslutning till en första (positivt laddad) elektrod (13), och vid behållarens (1) inre axelrelate- rade del (7) uppträder ett överskott av andra joner, med en andra motsatt laddning, i anslutning till en andra elektrod (12), att behållaren (1) är utformad i vart fall med två separata utloppsorgan, ett för den syrgas resp. ett för den vätgas som bildas vid en alstrad uppspjälkning av vattnet, att behållarens (1) yttervägg (2) är anordnad att utgöra en första pol (2, 3) i en sluten strömkrets, vars andra pol är anordnad att utgöra nämnda axel (7), och att vatten är an- passat att matas in (8, 9) i behållarens (1) inre, för att däri spjälkas upp i vät- gas och syrgas och vilka, sålunda separerade, leds från behållaren (1 ), kän- netecknad därav, att nämnda axel (17) innefattande två delar (6, 7), att den ena, den undre, delen (6) är framställd från ett elektriskt isolerande material medan den andra, den övre, delen (7) är framställd från ett elektriskt ledande material, att en trattformig del (14) är fast anordnad till den andra, övre, axel- delen (7), att gas, bildad vid behållarens (1) mitt, stiger till ett delen (14) tillde- lat brätte (16), för att passera en kanal, bildad av nämnda axel (7) och den trattformiga delens (14) cylinderformiga övre del (15), att gas, bildad vid behål- larens perifera del (2), är anpassad att strömma utanför brättet (16) och leds ut ur behållaren genom en kanal, som bildas mellan ett lock (3) och den cylinder- formiga övre delen (15) av den trattformiga delen (14), att nämnda andra axel- del (7) är formad med en invändig kanal eller ledning (8) med ett utlopp (9) tjänande som ett inlopp, för en påfyllning av vatten till behållaren (1 ), att axelns (17) elektriskt ledande del (7) är försedd med spröt eller motsvarande (1 O), för att tillförsäkra en erforderlig elektrisk kontakt med elektrolytlösningen under centrifugering och att på insidan behållaren (1) är anordnad, som en inkläd- lO 15 20 25 530 479 16 nad, en elektrisk isolering (4, 5) anpassad att lämna en del eller ett skikt (15a) av en inre behållaryta oskyddad och sålunda möjliggöra en elektrisk uppladdning av behållaren (1; 2, 3).
2. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att nämnda rotation av behållaren (1) sker med hjälp av nämnda axel, innefattande en eller flera delar av elektriskt isolerande material och en eller flera delar av elektriskt le- dande material.
3. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att nämnda elektro- lyt (11) är tilldelad sådana egenskaper att positiva joner i överskott ansamlas vid behållarens (1) centrala del och i anslutning till nämnda elektriskt ledande axeldel (7), att negativa joner i överskott ansamlas vid behållarens (1) perifera del (2) och att en elektrisk ledning är anordnad för att direkt förbinda axelns elektriskt ledande axeldel (7) med behållarens perifera del (2,3).
4. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att nämnda elektro- lyt (11), är tilldelad sådana egenskaper att negativa joner ansamlas vid behål- larens (1) perifera del (2) och positiva joner ansamlas vid behållarens (1 ) cen- trala del (7) och att behàllarens (1) inre är tilldelad en mot en cylinders eller en mot en sfärs form svarande form.
5. Anordning enligt patentkravet 1 eller 4, kännetecknad därav, att behålla- ren (1) är tilldelad en cylinders eller en sfärs form och skapar därmed förut- sättningar för att negativa joner skall kunna avge sin laddning till en behållaren tilldelad skålformad del (2) med tillhörande lock (3).
SE0600166A 2006-01-25 2006-01-25 Anordning för genererande av elektrisk ström samt uppspjälkning av vatten i syre och väte SE530479C2 (sv)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0600166A SE530479C2 (sv) 2006-01-25 2006-01-25 Anordning för genererande av elektrisk ström samt uppspjälkning av vatten i syre och väte
EP07701139A EP1984538A1 (en) 2006-01-25 2007-01-24 Method and apparatus for generating electric current as well as for splitting water into oxygen and hydrogen
PCT/SE2007/000063 WO2007086796A1 (en) 2006-01-25 2007-01-24 Method and apparatus for generating electric current as well as for splitting water into oxygen and hydrogen.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0600166A SE530479C2 (sv) 2006-01-25 2006-01-25 Anordning för genererande av elektrisk ström samt uppspjälkning av vatten i syre och väte

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0600166L SE0600166L (sv) 2007-07-26
SE530479C2 true SE530479C2 (sv) 2008-06-17

Family

ID=38309493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0600166A SE530479C2 (sv) 2006-01-25 2006-01-25 Anordning för genererande av elektrisk ström samt uppspjälkning av vatten i syre och väte

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1984538A1 (sv)
SE (1) SE530479C2 (sv)
WO (1) WO2007086796A1 (sv)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO332015B1 (no) * 2007-05-31 2012-05-21 Rotoboost As Anordning for produksjon av ren hydrogen
EP2524731A1 (de) * 2011-05-20 2012-11-21 Wolfgang Treutner Drehmaschine zum Trennen von Stoffen verschiedener Aggregatzustände
GB2504090A (en) * 2012-07-16 2014-01-22 Donald John Smith A device for generating hydrogen from water using centrifugal electron exchange
CN109250690A (zh) * 2018-09-29 2019-01-22 嘉善县干窑中学 一种实验用制氧装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU8468898A (en) * 1997-10-07 1999-04-27 Georgy Ivanovich Kudymov Energy conversion device
RU2224051C1 (ru) * 2003-02-17 2004-02-20 Могилевский Игорь Николаевич Установка для разложения воды электролизом
RU2253700C1 (ru) * 2004-06-24 2005-06-10 Могилевский Игорь Николаевич Установка для электролиза воды в центробежном поле

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007086796A1 (en) 2007-08-02
EP1984538A1 (en) 2008-10-29
SE0600166L (sv) 2007-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105797861B (zh) 一种基于摩擦发电机的空气净化系统
CN106170340B (zh) 从水性溶液中低影响地回收锂
Zhang et al. Self-powered seawater electrolysis based on a triboelectric nanogenerator for hydrogen production
KR101005342B1 (ko) 전기분해를 이용한 물분해 장치
SE530479C2 (sv) Anordning för genererande av elektrisk ström samt uppspjälkning av vatten i syre och väte
JP6927973B2 (ja) 高エネルギー密度かつ低コストのフロー電気化学装置
WO2010096149A2 (en) Gravoltaic cell
RU2309198C1 (ru) Устройство для электролитического получения водорода и кислорода
CN109428139A (zh) 锂空气电池
WO2009154504A1 (ru) Водородный агрегат и способ реализации его работы
US10819191B2 (en) Electrical power generating unit
CN106283100A (zh) 磁场制氢方法及装置
WO2011131966A1 (en) Power generator
US20230399756A1 (en) Apparatus for the electrolytic production of hydrogen
CN211005641U (zh) 一种阴阳离子分离装置
CN1513753A (zh) 一种羟基氧化二氧化硫生成硫酸的方法
CN109378503A (zh) 一种具有能量回收装置的燃料电池空压机
KR100977459B1 (ko) 액중 전기폭발에 의한 나노분말 대량생산 방법 및 시스템
CN205046201U (zh) 磁场制氢装置
JP5554865B1 (ja) イオン結合エネルギーを利用して機械動力エネルギー、電気エネルギーを生産するエネルギー発生装置
US20100101941A1 (en) Electrolysis apparatus
AU2019217863B2 (en) Electrical power generating unit
RU2430196C1 (ru) Способ снижения затрат электроэнергии на электролиз посредством гравитации
US719660A (en) Electric battery.
CN116891274A (zh) 自供能双静电法脱盐净水

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed