Explotación de diferencias de presión naturales.

Transporte de diferencias de presión,

susceptibles de generar trabajo, a la superficie terrestre, bien desde el espacio introduciendo "vacío", bien desde el fondo del mar, extrayendo aire comprimido, o bien aprovechando dichas diferencias de presión in situ para reacciones físico-químicas, importando los productos de las mismas

Explotación de diferencias de presión naturales.

Bases de la invención

Es bien conocida la energía hidroeléctrica, mediante la cual se aprovechan diferencias de altura del agua, transformando la energía potencial de esa agua elevada en energía cinética que mueve una turbina.

Este sistema puede generalizarse al espacio y al fondo del mar transportando las diferencias de presión de ambos entornos hasta la superficie terrestre.

En el caso del espacio esta diferencia de presión es importable a la superficie terrestre simplemente importando un recipiente cerrado dotado de una válvula. Obviamente tal recipiente solo contiene "vacío" a la entrada a la atmósfera. Conectando la entrada de una turbina a la atmósfera, y la salida a la válvula de tal recipiente se obtiene una corriente de aire hasta que el recipiente se llena de aire, corriente susceptible de mover una turbina.

En el caso del fondo del mar, la diferencia de presión es importable a través de por ejemplo aire comprimido contenido asimismo en una cápsula de inmersión o productos de reacción a alta presión. Similarmente al caso anterior, conectando a dicha dicha cápsula de inmersión con aire comprimido a la entrada de una turbina, y la salida de la turbina a la atmósfera se obtiene una corriente de aire susceptible de mover la turbina. Para obtener tal aire comprimido basta sumergir la cápsula de inmersión llena de aire hasta la mayor profundidad marina que se disponga cerca, permitiendo que el agua llene la cápsula a partir de p.e. 15 m. de profundidad (10 m. de agua equivalen a 1 atmósfera de presión) y por tanto comprimiendo el aire. Cuando el aire esté comprimido, una válvula separa el aire comprimido del agua. Ahora bien, para sumergir la cápsula se usa un lastre desprendible y pare recuperar el contenedor este debe flotar incluso estando anegado de agua. La densidad conjunta del lastre más la cápsula debe ser superior a la del agua del mar. Esta densidad conjunta es: (peso lastre+peso cápsula)/(volumen lastre+volumen exterior de la cápsula). El lastre se pierde, por lo que debe estar constituido de material de poco o nulo valor, por ejemplo tierra, piedra o escombros.

El anterior sistema puede llevarse al límite, y obtener aire líquido en vez de aire comprimido, disponiendo de varias cámaras de expansión consecutivas separadas por válvulas, y equipo de frío. Cada válvula controlada por la presión de la cámara precedente.

Asimismo se puede aprovechar la muy distinta solubilidad del oxígeno y nitrógeno en el agua para separar éstos gases aunque sea parcialmente.

En definitiva, siguiendo las pautas de los párrafos anteriores, se puede convertir la cápsula de inmersión en una verdadera cámara de reacción a altas presiones, especialmente de los productos que involucran componentes del agua del mar y del aire, tales como cloro, hidrógeno, sodio, nitrógeno y oxígeno. Así, la cápsula tiene tres compartimentos, los tres comunicados entre sí, pero aislables entre sí, el inferior de agua salada, con dos electrodos, cada uno con un electrodo que comunica con cada uno de los otros dos compartimientos superiores que son para gases:

En el caso de importar vacío, el recurso que se gasta no es el "vacío", sino el recipiente que se emplea para "contenerlo", ya que volver a elevar el recipiente haría a la operación energéticamente inviable. Sin embargo, dado que la explotación económica del espacio será una explotación minera, en vez de explotar los minerales en bruto se puede explotar en forma de chapas, trabajándolos en el espacio, formando cilindros huecos. Las chapas siempre tendran el grosor necesario para resistir una atmósfera de presión supuesta la chapa plana (más otros criterios para resistir el roce con la atmósfera). Las dimensiones de este cilindro (diámetro D y longitud L siguen los siguientes criterios:

Si en lugar de cilindros se emplean esferas, la fórmula de igualación de densidades es 3.s/R=1,29. Se pueden considerar otras formas geométricas, sin embargo una forma paralepipédica en el envase no es aconsejable por su poca resistencia superficial. De lo anterior surge otra aplicación: abriendo el recipiente de vacío de forma que entre aire, la fuerza de succión produce un frenado del mismo, que coayuda, junto con el pesar menos que la atmósfera terrestre, a evitar un choque de la mercancía contra la Tierra.

En el caso diferencias de presiones del fondo del mar, los recursos que se consumen son piedra o tierra, superficie marina, costes de extracción de dicha piedra o tierra y costes de transporte hasta y desde la zona de inmersión. Dado que la piedra, tierra y superficie marina pueden considerarse como inagotables y gratuitos, son los costes de extracción y de transporte los que cuentan.

Se tienen las siguientes cifras y consideraciones sobre esta forma de obtener energía:

Es evidente que como forma de energía, esta invención está muy alejada de los hidrocarburos, pero no tanto si se tiene en cuenta que para obtener la energía de esta invención se necesitan medios rudimentarios frente a los sofisticados métodos de la industria petrolera, y que solo una fracción de energía calorífica (40% lo máximo) puede transformarse en trabajo. Asimismo hay veces en que los costes son cero e incluso negativos (un coste negativo es obviamente un beneficio) como en el caso de desescombros en la orilla del mar o dragados. El uso de esta energía puede tener además un beneficio adicional que puede ayudar a su viabilidad: se pueden escavar canales que acerquen el mar a poblaciones del interior.

Breve descripción de las figuras

Fig. 1. Esquema general de obtención de diferencias de presión usando los fondos marinos.

Fig. 2. Estructura de una cápsula de inmersión para producir aire comprimido.

Fig. 3. Control de la cápsula de inmersión.

Fig. 4. Estructura de una cápsula de inmersión para producir aire líquido.

Fig. 5. Estructura de una cápsula de inmersión para producir nitrógeno y oxígeno.

Fig. 6. Estructura de una cápsula de inmersión como cápsula de reacción de productos marinos para amoniaco.

Descripción detallada de la invención a través de las figuras

Fig. 1. Esquema general de obtención de diferencias de presión usando los fondos marinos. En la construcción de un canal marino (1) se carga un contenedor de lastre (2) dotado de flotadores (3) hasta un peso especificado. Cuando un contenedor esta lleno es enganchado por un remolcador (4)...

1. Procedimiento de explotación de diferencias de presión naturales con la superficie terrestre, caracterizado en importar un recipiente a la superficie terrestre desde el lugar donde existe esa diferencia de presión, el interior de dicho recipiente a la presión de su lugar de origen.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado en que el recipiente es reutilizable.

3. El procedimiento de la reivindicación 2 caracterizado en utilizar como recipiente envases fabricados en el espacio con materias primas destino la Tierra.

4. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado en importar "vacío" del espacio exterior.

5. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado en importar el recipiente del fondo del mar.

6. El procedimiento de la reivindicación 1 cuando el recipiente es reutilizable caracterizado en previamente exportar el recipiente al fondo del mar por medio de un lastre, e importarlo por la ausencia de dicho lastre.

7. El procedimiento de la reivindicación 6 caracterizado en que la exportación es un gas a la presión atmosférica, especialmente aire, y lastre y la importación es dicho gas a la presión del fondo del mar.

8. El procedimiento de la reivindicación 6 caracterizado en que cuando el gas es aire, éste se separa parcialmente en oxígeno y nitrógeno aprovechando la diferente solubilidad de ambos gases en el agua del mar.

9. El procedimiento de la reivindicación 6 caracterizado en que la exportación es gas a la presión atmosférica, especialmente aire, y lastre y la importación es dicho gas licuado.

10. El procedimiento de la reivindicación 6 caracterizado en que la exportación es lastre y varios gases, especialmente aire y productos obtenibles del agua del mar como cloro e hidrógeno por electrolisis, y la importación son resultantes de reacción de dichos gases a altas presiones.

11. El procedimiento de la reivindicación 6 caracterizado utilizar como lastre los desechos de construcciones accesibles desde el mar.

12. Sistema para explotar diferencias de presión naturales con la superficie terrestre comprendiendo un recipiente cerrado cuyo contenido ha sido obtenido en un lugar de diferente presión a la de la superficie terrestre.

13. El sistema de la reivindicación 12 caracterizado en que el citado recipiente se fabrica en el espacio exterior con materiales para importar a la Tierra, conteniendo en su interior el "vacío" del espacio exterior.

14. El sistema de la reivindicación 12 caracterizado en que el interior del recipiente proviene del fondo del mar.

15. El sistema de la reivindicación 14 caracterizado en que el recipiente es reutilizable, disponiendo de un lastre removible para sumergirlo en el mar.

16. El sistema de la reivindicación 15 caracterizado en que el recipiente va adosado a una cápsula de inmersión estando conectado con la misma por una válvula de aislamiento y el lastre removible está contenido en un contenedor de lastre con un fondo abatible sujeto a la cápsula de inmersión por medio de un enganche, la cámara de inmersión y el contenedor de lastre flotan aun estando anegados de agua en ausencia de lastre, el sistema asimismo comprende

17. La cápsula de inmersión de la reivindicación 16, caracterizada en que la misma se llena inicialmente de aire, un manómetro externo a la cápsula y siendo el sensor de detección de altura de agua una boya, obteniéndose aire enriquecido en nitrógeno en el recipiente y aire enriquecido en oxígeno disuelto en el agua.

18. La cápsula de inmersión de la reivindicación 16 caracterizada en que la misma dispone de uno o varios émbolos de separación para separar el agua del mar del resto de la cápsula.

19. La cápsula de inmersión de la reivindicación 18 caracterizada en ir llena inicialmente de un gas, especialmente aire, a la presión atmosférica, obteniéndose ese gas comprimido.

20. La cápsula de inmersión de la reivindicación 18 para obtener aire líquido caracterizada en

21. La cápsula de inmersión de la reivindicación 18 caracterizada en

22. El sistema de la reivindicación 15 caracterizado en que el lastre se obtiene de canteras accesibles desde el mar.

23. El sistema de la reivindicación 15 caracterizado en que el lastre se obtiene de construcciones accesibles desde el mar.

24. Utilización la invención para producir energía caracterizado en generar una corriente de aire para compensar el "vacío" o aire comprimido.

25. La utilización de la invención de la reivindicación 24 caracterizada en que la corriente de aire se aplica para mover una turbina de aire.

26. La utilización de la invención de la reivindicación 24 caracterizada en que la corriente de aire se utiliza para frenar un recipiente lleno de "vacío" al entrar a la atmósfera terrestre.