Un método para la producción de un gas combustible a partir de un arco eléctrico sumergido en un líquido que contiene agua y partículas de carbono,

comprendiendo el método las etapas de:

- proporcionar un recipiente de reactor con un líquido y un par de electrodos soportados en el recipiente y generar un arco eléctrico;

- proporcionar un mecanismo automático para controlar y optimizar el arco por medio de medios electromecánicos capaces de mantener el voltaje esencialmente constante, y medios para optimizar dicho voltaje, permitiendo así la maximización de la separación entre los electrodos, con el fin de maximizar el gas producido;

- proporcionar una primera línea que comunica con la parte superior del recipiente;

- proporcionar una segunda línea para suministrar el líquido hasta el espacio entre los electrodos;

- hacer fluir de forma forzada el líquido, por medio de una bomba, a través de la segunda línea y el arco, y, mientras,

- por medio de dicho mecanismo, mantener el voltaje del arco esencialmente constante, por lo que un gas combustible es producido por el líquido que pasa a través del arco sumergido y el flujo de líquido refrigera los electrodos; y

- pasar el gas a través de la primera línea afuera del recipiente.

Aparato y método para producir un gas combustible

Antecedentes de la invención

Esta solicitud de patente es una continuación en parte de la solicitud de patente de EE.UU. número 09/133.348 presentada el 13de agosto de 1998 titulada “New Chemical Species of Gas and its Technologies”, que trata de una nueva especie química de gases con enlaces magnéticos denominada magnéculas. A su vez, la solicitud de patente anterior es una continuación en parte de la solicitud de patente de EE.UU. número 09/106.170 presentada el 29 de junio de 1998, titulada “Electro Magnetion” que trata de magnéculas en líquidos. A su vez, esta última solicitud de patente es una continuación en parte de la solicitud de patente de EE.UU. n.º 08/785.797, presentada el 1 de enero de 1997, que, aún a su vez, es una continuación de la solicitud de patente de EE.UU. número 08/254.377, presentada el 6 de junio de 1994, que trata de una nueva tecnología basada en efectos novedosos a distancias mutuas de partículas más pequeñas que el tamaño de sus paquetes de ondas, como se predice por la ampliación de la mecánica cuántica denominada mecánica hadrónica.

La capacidad para producir un gas combustible a partir de arcos bajo el agua entre electrodos de carbono se descubrió y se patentó en los siglo XVIII y XIX (véase la patente de EE.UU. número 603.058 por H. Eldridge, de 1898) . En el siglo XX, se obtuvieron varias patentes en este siglo sobre mejoras del proceso indicado, entre las que se citan las patentes de EE.UU. 5.159.900 (W. A. Dammann y D. Wallman, 1992) , 5.435.274 (W. H. Richardson, Jr., 1995) , 5.417.817 (W.

A. Dammann y D. Wallman, 1995) , 5.692.459 (W. H. Richardson, Jr., 1997) , 5.792.325 (W. H. Richardson, Jr., 1998) y (W. H. Richardson, Jr., 1998) .

El proceso principal en estas invenciones es esencialmente el siguiente. En general, el arco se produce entre dos varillas de carbono sumergidas en agua por medio de una unidad de potencia DC, tales como una soldadura que absorbe 15 KW de energía eléctrica real, con el arco funcionando a voltaje bajo (25-35 V) y corriente alta (300 A a 400 A) . Se aplican valores proporcionalmente mayores de voltaje del arco y de corriente para unidades de potencia mayores. El valor alto de la corriente lleva a incandescencia la punta del cátodo de carbono, con la desintegración resultante del cristal de carbono, y la liberación de átomos de carbono altamente ionizados en el líquido. Conjuntamente, el arco separa el agua en átomos mayormente ionizados de hidrógeno y oxígeno. Esto crea en los alrededores cilíndricos inmediatos del arco un plasma de temperatura alta, en general de aproximadamente 7.000 F, que está compuesto H, O, C y otros átomos mayormente ionizados.

Después se produce una serie de reacciones químicas dentro o cerca de dicho plasma, tales como: la formación de la molécula de H2 y O2; la combustión de H y O en H2O; la combustión de C y O en CO; la combustión de CO y O en CO2, y otras reacciones. Puesto que todas estas reacciones son altamente exotérmicas, provocan el típico resplandor muy intenso del arco dentro del agua así como un incremento de temperatura rápido del agua en sí. Los gases resultantes se enfrían en el agua que rodea el arco, y burbujean hasta la superficie, donde se recogen con diferentes medios.

Este proceso produce un gas combustible excelente debido a que sus escapes de combustión cumplen todos los requisitos EPA actuales sin ningún silenciador catalítico, y sin los contaminantes carcinógenos que están contenidos en los escapes de combustión de gasolina, diesel, gas natural, y otros combustibles de uso actual (para numerosas medidas independientes y comparativas de diferentes escapes de combustión) .

A pesar de las características de combustión excelentes indicadas, y a pesar de la investigación y los desarrollos llevados a cabo por los inventores durante décadas, la tecnología del gas combustible producido por un arco bajo el agua entre electrodos de carbono no ha alcanzado la madurez industrial ni de consumo hasta ahora, actualmente no se vende ningún equipo que produzca dicho gas combustible para usos concretos al público en los EE.UU. ni en el extranjero, el único equipo que está disponible es para investigación o para diferentes tipos de gases (por ejemplo, gases con características implosivas, tales como el denominado gas marrón, que no se puede usar para motores de combustión interna) .

Las razones de esa falta de madurez industrial son numerosas, e incluyen:

1. DURACIÓN EXCESIVAMENTE CORTA DE LAS VARILLAS DE CARBONO.

De acuerdo con medidas extensas, supervisadas y certificadas para unidades de potencia de aproximadamente 14 KW, normalmente, los electrodos están compuestos de varillas de carbono sólido de aproximadamente 3/8 pulgadas (0, 95 cm) de diámetro y aproximadamente 1 pie (30, 48 cm) de longitud, y se consumen a la velocidad de aproximadamente 1, 250 pulgadas (2, 81 cm) en longitud por minuto, requiriendo así la interrupción del funcionamiento, y la sustitución de los electrodos cada 10 minutos.

Las mismas pruebas han demostrado que, para una entrada de potencia de 100 KW, dichos electrodos en general consisten en varillas de carbono sólido de aproximadamente 1 pulgada (2, 54 cm) de diámetro y de la longitud aproximada de un pie (30, 48 cm) , y se consumen bajo un arco bajo el agua continuo a una tasa de aproximadamente 3 pulgadas (7, 62 cm) de longitud por minuto, requiriendo así mantenimiento después de 3 a 4 minutos de funcionamiento.

En ambos casos de 14 KW o bien 100 KW, el equipo de corriente requiere mantenimiento después de tan solo unos minutos de uso, lo que es inaceptable por motivos industriales y de consumo, por razones evidentes, incluyendo el incremento de riesgos de accidente para operaciones manuales muy frecuentes en un equipo de alta corriente.

2. EFICIENCIA EXCESIVAMENTE BAJA.

Como se establece por medidas repetidas, supervisadas y certificadas, un arco bajo el agua creado por una unidad de potencia de 13 KW produce 24, 5 pies cúbicos (0, 69 metros cúbicos) de gas por hora con el arco funcionando en modo DC en 34 V y 230 A. Estos ajustes proporcionan la eficiencia excesivamente baja:

E = 24, 5 cfh / 13 KWh = 1, 86 cf/1 KW (E = 0, 69 m3h / 13 KWh = 0, 053 m3/1 KW)

De forma alternativa, numerosas medidas han establecido que la cantidad de energía en el gas combustible que se puede producir por medio de métodos convencionales es una fracción de la energía eléctrica necesaria para su producción, un suceso denominado infra-unidad comercial. Evidentemente, esta eficiencia baja implica un coste alto del gas producido que, bajo estas premisas, simplemente no puede ser competitivo con respecto a otros combustibles.

3. CONTENIDO EXCESIVAMENTE ALTO DE DIÓXIDO DE CARBONO.

Diversas medidas llevadas a cabo en laboratorios analíticos independientes, han establecido que, en general, el gas producido por un arco bajo el agua contiene un 9% -10% de dióxido de carbono, lo que se incrementa hasta aproximadamente un 15% en los escapes de combustión. Por comparación, los escapes de combustión de gasolina contienen sólo aproximadamente un 12% de CO2, mientras que los escapes de combustión de gas natural tienen aproximadamente un 8% de contenido en CO2.

Por lo tanto, el gas producido de acuerdo con patentes existentes tiene el mayor contenido de CO2 entre todos los combustibles líquidos y gaseosos de uso actual, tanto en el propio gas como en su escape.

Recordando que CO2 es la principal fuente del efecto invernadero en nuestro planeta, es evidente que el contenido actual de CO2 en el gas y sus escapes de combustión producidos de acuerdo con patentes preexistentes es inaceptable para la producción y venta industrial y de consumo regular.

Sumario de los dibujos

Los siguientes dibujos se adjuntan en el presente documento:

La figura 1 representa las partículas físicas en condiciones de solapamiento profundo de sus paquetes de ondas, que constituyen la base de la presente invención.

La figura 2 ilustra una incoherencia principal de química cuántica para el caso de la molécula de hidrógeno en la temperatura de grado cero absoluto, la predicción por química cuántica de que todas las moléculas adquieren una polarización magnética neta bajo un campo magnético externo debido a la supuesta independencia de los átomos individuales.

La figura 3... [Seguir leyendo]

1. Un método para la producción de un gas combustible a partir de un arco eléctrico sumergido en un líquido que contiene agua y partículas de carbono, comprendiendo el método las etapas de:

- proporcionar un recipiente de reactor con un líquido y un par de electrodos soportados en el recipiente y generar un arco eléctrico;

- proporcionar un mecanismo automático para controlar y optimizar el arco por medio de medios electromecánicos capaces de mantener el voltaje esencialmente constante, y medios para optimizar dicho voltaje, permitiendo así la maximización de la separación entre los electrodos, con el fin de maximizar el gas producido;

- proporcionar una primera línea que comunica con la parte superior del recipiente;

- proporcionar una segunda línea para suministrar el líquido hasta el espacio entre los electrodos;

- hacer fluir de forma forzada el líquido, por medio de una bomba, a través de la segunda línea y el arco, y, mientras,

- por medio de dicho mecanismo, mantener el voltaje del arco esencialmente constante, por lo que un gas combustible es producido por el líquido que pasa a través del arco sumergido y el flujo de líquido refrigera los electrodos; y

- pasar el gas a través de la primera línea afuera del recipiente.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el arco eléctrico se produce entre un ánodo cargado negativamente (32, 58, 68, 104, 154) compuesto de un material de tungsteno que no se consume, y un cátodo cargado positivamente (36, 60, 64, 106, 168) compuesto de un material consumible.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el arco eléctrico se produce entre un ánodo cargado negativamente y un cátodo cargado positivamente, siendo de carbono tanto el ánodo como el cátodo.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el arco eléctrico se produce entre un ánodo de tungsteno con forma de varilla (104) con movimiento rotacional relativo por encima en el borde de un cátodo de carbono con forma cilíndrica (106) .

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el arco eléctrico se produce entre electrodos tubulares huecos (58, 60, 64, 68) .

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho líquido se hace fluir a través del arco eléctrico en una dirección transversal a una dirección del arco eléctrico.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho líquido se hace fluir a través del arco en una dirección paralela a un eje de los electrodos.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho líquido se hace fluir a través del arco eléctrico pasándolo por el interior de un electrodo hueco.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el líquido que fluye a través del arco eléctrico se controla como para minimizar la recombinación de hidrógeno y oxígeno en agua después de su separación, en el que se obtiene un incremento correspondiente en la producción de gas combustible.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el calor producido generado por el procesamiento del líquido se utiliza por medio de intercambiadores de calor.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el líquido es uno de agua corriente, agua de pozo, agua de lago, agua de mar, residuos líquidos no radiactivos, o aguas residuales.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además la etapa de:

proporcionar medios para procesar dicho líquido en agua utilizable para riego, en el que dicho líquido son aguas residuales líquidas de hogares o municipios, y en el que dichas aguas residuales líquidas se reciclan en agua utilizable para riego, calor y precipitados sólidos.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende además la etapa de: proporcionar una centrífuga para una retirada de los precipitados.

14. Un equipo para la producción de un gas combustible a partir de un arco eléctrico sumergido en un líquido que contiene agua y partículas de carbono, comprendiendo el equipo:

- un recipiente de reactor con un líquido y un par de electrodos soportados en el recipiente para generar un arco 5 eléctrico;

- un mecanismo automático para controlar y optimizar el arco por medio medios electromecánicos capaces de mantener el voltaje esencialmente constante y medios para optimizar dicho voltaje, permitiendo así la maximización de la separación entre los electrodos con el fin de maximizar la separación producida;

- una primera línea que comunica con la parte superior del recipiente;

- una segunda línea para el suministro del líquido al espacio entre los electrodos, incluyendo la segunda línea una bomba.