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TITRE DE L'INVENTION
CIRCUIT POUR LA PRODUCTION D'ÉNERGIE UTILISANT
UN MÉLANGE HYDROGENE/OXYGENE
DOMAINE DE L'INVENTION
[0001] En générale, la présente invention s'attrait à la production
d'énergie. Plus spécifiquement mais pas exclusivement, la présente invention
s'attrait à un circuit pour la production d'énergie utilisant un mélange
hydrogène/oxygène.
INFORMATIONS DE BASE
[0002] Tous les dirigeants des pays industrialisé parlent de trouver
un moyen de mieux respecter l'environnement. Ce procédé pourrait être un
outil nous permettant de répondre à tout les besoins énergétiques de la
planète
sans créer aucune pollution. Le procédé pourraient servir à mieux exploiter
les
sources d'énergies renouvelables que la nature nous fournie tel que; l'énergie
solaire, l'énergie éolien, l'énergie géothermique, l'énergie hydraulique des
vagues des océans, des cours d'eaux etc. . Ce procédé pourrait nous servir
entre autre d'accumulateur à grande échelle et ainsi au lieux d'inonder de
grandes surfaces pour accumuler l'énergie des cours d'eaux. II serait possible
de transformer l'eau en une sorte de carburant sur place ou à distance en
transportant l'énergie sur les réseaux de haute tension existant afin de les
utiliser à leur maximum. Pour rendre le procédé plus sécuritaire il serait
préférable de placer les réservoirs sous l'eau lorsque c'est possible. Ce
procédé pourrait permettre de transporter plus d'énergie sur les réseaux
existant puisqu'il serait possible d'utiliser le réseau au maximum de façon
continue et d'emmagasiner l'énergie près des endroits ou cette énergie serait
consommée. Même si le pourcentage d'efficacité d'un tel système peu
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paraître relativement faible pour l'instant. Ce coût énergétique sera compensé
par le fait qu'il permettrait d'exploiter des barrages hydroélectrique moins
dispendieux à construire et dans certains cas même impossible à exploiter
sans ces technologies puisqu'il n'est pas toujours possible d'inonder les
régions avoisinantes d'un site potentiellement intéressant. Il est à noter
qu'il
sera possible d'améliorer ce rendement rapidement lorsque ces technologies
seront utilisées à grandes échelles. Il est évidant que la géothermie combinée
à cette technologie pourrait à elle seule combler les besoins de la planète en
énergie.
OBJETS DE L'INVENTION
[0003] Un objet de l'invention est d'offir un procédé amélioré pour la
production d'énergie.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
[0004] Plus spécifiquement, l'invention s'attrait un circuit pour la
production d'énergie utilisant un mélange hydrogène/oxygène comprenant un
entreposage du mélange H2 + 02 à l'état liquide. Le mélange H2 + 02 est
dissout dans un matériau dont l'inertie thermique est suffisamment grand (par
exemple l'eau), pour empêcher le mélange d'atteindre une température trop
élevé en ajoutant suffisamment du dit matériau au mélange 2H2 + 02 pour que
même si nous produisions une étincelle de façon volontaire dans le mélange,
l'énergie de la combustion H2 + 02 ne produise pas suffisamment de chaleur
pour que les composantes H2, 02 deviennent monoatomique et qu'il ne puisse
pas y avoir d'explosion. Le circuit comprend une thermopompe à compression
et décompression. Dans le but de minimiser l'énergie nécessaire pour faire
fonctionner la thermopompe du circuit nous utilisons une turbine activé par la
pression des vapeurs de fréons qui fourni une partie de l'énergie mécanique
faisant fonctionner la pompe à fréon.
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BRIEVE DESCRIPTIONS DES FIGURES
[0005] Figures 1 a-1 b: Schémas de la récupération du mélange 2H2 +02
par dilatation selon une réalisation de I'inveniton.
[0006] Figures 2a-2b : Schémas de la récupération du mélange 2H2 +02
en chauffant une réalisation de l'inveniton.
[0007] Figures 2c : schéma représentant l'utilisation de la chaleur et la
diminution de la pression pour récupérer toute le mélange H2 + 02 une
réalisation de l'inveniton.
[0008] Figure 3: Schéma représentant une façon d'utiliser le mélange
tout en nous permettant d'obtenir des rendements plus élevés grâce à des
échangeurs thermiques et des thermo pompes une réalisation de I'inveniton.
[0009] Figure 4: Schéma montrant une thermopompe à compression et
décompression une réalisation de I'inveniton.
[0010] Figure 5: Schéma montrant un échangeur à plusieurs paliers une
réalisation de l'inveniton.
MÉMOIRE DESCRIPTIF
[0011] Une des particularité du mélange hydrogène oxygène que
nous utilisons est qu'il se liquéfie à une pression relativement basse
comparativement à la pression nécessaire pour obtenir le même résultat si on
les comprime séparément, mais nous retrouvons alors, un liquide hautement
explosif.
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[00121 Pour rendre le procédé plus sécuritaire, puisque nous savons
que le mélange 2H2 + 02 se trouve sous forme diatomique et qu'il doit
atteindre une certaine température plus de 900 degrés pour devenir
monoatomique pour pouvoir réagir et se transformer en H20 il suffit d'utiliser
l'inertie thermique d'un matériel pouvant dissoudre le mélange 2H2 + 02,
comme de l'eau par exemple, pour empêcher le mélange d'atteindre cet dite
température en ajoutant suffisamment d'eau au mélange 2H2 + 02 pour que
même si nous produisions une étincelle de façon volontaire dans le mélange
l'énergie de la combustion H2 + 02 ne produise pas suffisamment de chaleur
pour que les composantes H2, 02 deviennent monoatomique et qu'il ne
puisse pas y avoir d'explosion. Nous mélangeons le tout avec un liquide,
comme de l'eau par exemple, dans un ratio nous permettant de rendre le dit
mélange tout à fait sécuritaire à température ambiante nous permettant
d'utiliser idéalement le mélange comme carburant par la suite. D'après nos
calculs il suffirait de respecter un ratio de 1.5 fois la masse de 2H20 par
rapport au total des masses 2H2 + 02 pour stabiliser le tout. Mais nous
pourrions aller jusqu'à un ratio de deux pour un tout en conservant la même
valeur d'énergie Qoules par kilo de carburant) transporté que si nous
transportions de l'essence. Lorsque nous utilisons des ratio minimums de 1.5
il
suffit de préréchauffer le mélange à une température suffisamment élevé pour
que la température résultante de la combustion nous permette d'obtenir
l'énergie nécessaire pour transformer les composants diatomiques en
composants monoatomiques pour que faire la combustion du mélange
contenant du H2 + 02 + H20 sans avoir à séparer les composantes réactives.
[0013] La méthode la plus simple consisterait par la suite à utiliser
les gaz qui s'évaporeraient par dilatation à l'intérieur du réservoir au fur
et à
mesure que nous les laisserions s'échapper un peu comme dans le cas d'une
bouteille de propane. Il est à noter qu'il sera nécessaire d'utiliser une
protection
contre un retour de flammes puisque le mélange qui s'échappe est alors
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hautement explosif. Dans le but d'éviter qu'il puisse s'y retrouver une trop
grande quantité de H2 + 02 à l'état gazeux à l'intérieur du réservoir nous
avons prévue les procédés tels qu'on peu les retrouver dans les schémas
[0014] H2 + 101,000 cal. Par gramme mole = 2H
5 [0015] 02 + 117,000 cal. Par gramme mole = 20
[0016] De cette façon il suffit de pré réchauffer le mélange pour
rendre l'hydrogène et l'oxygène à l'état gazeux ou simplement de diminuer la
pression ou dans certains cas de pré réchauffer et de diminuer la pression
pour obtenir le même résultat (voir les schémas des Figuresl a,1 b et 2) et
par
la suite de récupérer le mélange 2H2 + 02 pour ensuite le faire réagir dans un
moteur traditionnel et d'utiliser l'énergie thermique résiduelle pour la
transformer en énergie mécanique par la suite ou dans une chambre de
combustion pour ensuite transformer l'énergie calorifique en énergie
mécanique. Tout en contrôlant les ratios pour obtenir un carburant tout à la
foi
aussi sécuritaire à utiliser que performant au niveau du rendement.
[0017] Les schémas les plus sécuritaires consistent; en un réservoir
sphérique de carburant contenant un ballon gonflé sous pression dont la paroi
extérieur est constitué d'une membrane élastique ou un cylindre dans lequel se
on trouve un piston libre contenant une quantité suffisante de gaz ou un
cylindre auquel est fixé une bonbonne de gaz rare permettant de maintenir la
pression suffisamment élevé pour garder le mélange H2 + 1/202 à l'état
liquide dans le but d'éviter qu'il puisse se former un espace à l'intérieure
du
réservoir rempli de gaz explosif. Il est à noter qu'un tel dispositif est
préférable
mais pas absolument nécessaire si on compare avec les réservoirs d'essence
conventionnels qui se retrouvent eux aussi avec un contenu explosif lorsqu'ils
ne sont pas plains. Par la suite dans les schémas des Figures la etlb, à
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l'aide d'un régulateur nous abaissons la pression suffisamment pour que le
même mélange devienne gazeux dans le schéma de les Figures 2a-2b nous
réchauffons le mélange pour finalement acheminer le mélange gazeux à un
moteur à explosion en passant par un système de protection contre un retour
de flamme.
[0018] Pour les plus grosses centrales thermiques à hydrogène
oxygène on fonctionne avec des cycles combinés. Nous retrouvons sur Ila
Figure 3, une façon d'utiliser le mélange tout en nous permettant d'obtenir
des
rendements plus élevés grâce à des échangeurs thermiques et des thermo
pompes.
[0019] La pompe haute pression ne pompe que de l'eau. La
pression à l'intérieur du réservoir basse pression est maintenue à une
pression
juste assez élevée pour permettre à la vapeur d'eau de se condenser. Cette
petite pompe sert à éliminer les gaz qui auraient pu s'infiltrer à l'intérieur
de la
section basse pression puisque nous créons le vide le plus complet à la sortie
des turbines nous permettant ainsi d'obtenir un rendement plus élevé. Cette
pompe doit créer le vide le plus complet possible, elle ne pompe que de la
vapeur. Tout en utilisant des échangeurs à rendements élevé nous recyclons
tout l'énergie thermique disponible en utilisant au moins une thermopompe qui
refroidit les vapeurs à la sortie des turbines pour préchauffer l'eau
provenant
des pompes hautes pression. Il va sans dire que tout les pressions,
températures et autres donnés sont converti à l'aide de convertisseur
analogique digital et traiter par ordinateur puis à l'aide de convertisseur
digital
analogique là ou c'est souhaitable afin de contrôler automatiquement tout les
paramètres nous permettant d'optimiser du même coup le rendement.
[0020] Dans le but de minimiser l'énergie nécessaire pour faire
fonctionner la thermopompe nous utilisons une turbine activé par la pression
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des vapeurs de fréons qui fourni une partie de l'énergie mécanique faisant
fonctionner la pompe à fréon liquide. La balance de l'énergie nécessaire pour
faire fonctionner la thermopompe étant fournie par un moteur comme nous
pouvons le voir sur le schéma précédant. L' eau froide liquide provenant du
réservoir basse pression en passant par une pompe et la vapeur d'eau chaude
provenant des turbines. Dans le but de minimiser les coûts nous pourrions
utiliser un échangeur thermique passif en série qui pourrait faire une bonne
partie du travail suivit d'une ou de plusieurs thermopompe.
[0021] La présente invention peut être modifié dans le contexte du
concept inventif.
