Termoliza fotocatalitica

Trebuie inlocuit cărbunele la termocentrale dar infrastructura acesteia poate fi adaptata pentru oxyhidrogen , altfel se pierd milioane de euro. O solutie pentru înlocuirea cărbunelui este apa drept combustibil într-un dispozitiv de termoliza fotocatalitica. Apa se disociaza sub actiunea materialelor fotocatalitice iar temperatura inalta determina o destabilizare a legaturii covalente . Plasma de oxyhidrogen emite radiatie UV .  Apa este singurul combustibil ce este stabil in forma sa lichida, care dupa ce se transforma in plasma nu se consuma, teoretic cu 100 ml de apa se poate inconjura tot globul, daca ar exista un motor ideal, și tot nu s-ar consuma daca se recupereaza vaporii de apa dupa explozie/implozie.  Plasma de apa poate topi orice materie din univers datorita hidrogenului ce patrunde intre atomii materialului si apa ce are proprietatea de a reface legatura covalenta cu hidrogenul. Oxidarea moleculei de hidrogen determina reformarea sa in molecula de apa.Intr-o teava de grafit dopata cu fotocatalizatori sau o teava de titan cu stratul interior oxidat si pregatit in arc electric , eventual nitrurat, se initiaza cu flacara de oxihidrogen sau un inductor ca la cuptoarele electrice si astfel plasma oxyhidrogenului are transformari rapide din plasma in ioni si din ioni in plama, nereusind sa-si restabileasca forma de apa datorita elementelor fotocatalitice. Plasma in contact cu suprafata interioara a țevii ridica temperatura acesteia spre limita de topire a ei iar cu cat este mai lung circuitul,  se poate recupera o diferență de 200 grade celsius cu un schimbator de caldura cu atat mai eficient este dispozitivul.

Introducere:

Schimbarea climatică și epuizarea resurselor fosile fac necesară o tranziție către surse de energie mai curate și durabile. Această propunere explorează conceptul de termoliză fotocatalitică a apei ca o soluție inovatoare pentru generarea de energie cu potențial semnificativ.

Conceptul:

1. Dispozitiv de termoliză fotocatalitică:
   • Tub de grafit dopat cu fotocatalizatori: Un tub de grafit este dopat cu materiale fotocatalitice, cum ar fi dioxidul de titan (TiO2), care absorb lumina UV.
   • Tub de titan cu strat interior oxidat și nitrurat: Un tub de titan poate fi utilizat alternativ, cu un strat interior oxidat și nitrurat care facilitează absorbția luminii UV și cataliza fotochimică.
2. Generarea de plasmă oxyhidrogen:
   • Inițierea cu flacără oxyhidrogen: O flacără oxyhidrogen este utilizată pentru a iniția reacția de disociere a apei.
   • Inductor ca la cuptoarele electrice: Un inductor similar cu cel utilizat la cuptoarele electrice poate fi utilizat pentru a genera căldură suplimentară și a facilita disocierea apei.
3. Termoliza fotocatalitică:
   • Disocierea apei: Sub acțiunea luminii UV și a materialelor fotocatalitice, apa (H2O) se disociază în hidrogen (H2) și oxigen (O2).
   • Plasma instabilă: Plasma oxyhidrogen rezultată este supusă unor transformări rapide din stare de plasmă în ioni și din ioni înapoi în plasmă, împiedicând recombinarea moleculelor de apă.
4. Generarea de căldură:
   • Transfer de căldură: Plasma în contact cu peretele interior al tubului transferă căldură, ridicând temperatura acestuia spre limita de topire.
   • Schimbător de căldură: Un schimbător de căldură poate fi utilizat pentru a recupera căldura din peretele tubului, generând abur care poate fi utilizat pentru a acționa turbine pentru a produce energie electrică.

Avantaje:

• Combustibil durabil: Apa este un combustibil abundent, regenerabil și sigur.
• Emisii zero: Procesul nu produce emisii de gaze cu efect de seră sau alte poluanți.
• Eficiență ridicată: Teoretic, procesul poate fi extrem de eficient, producând multă energie din cantități mici de apă.
• Versatilitate: Dispozitivul poate fi utilizat pentru a genera energie electrică, căldură sau hidrogen.

Dezavantaje:

• Complexitate: Dezvoltarea și implementarea dispozitivului ar necesita o inginerie avansată și materiale specializate.
• Costuri: Costul inițial al dispozitivului ar putea fi ridicat.
• Eficiență reală: Eficiența reală a dispozitivului ar putea fi mai mică decât cea teoretică din cauza pierderilor de energie și a altor factori.
• Cercetare și dezvoltare: Sunt necesare cercetări și dezvoltări suplimentare pentru a optimiza performanța și a reduce costurile dispozitivului.

Considerații suplimentare:

• Optimizarea materialelor: Utilizarea materialelor fotocatalitice mai eficiente și a tuburilor cu proprietăți termice îmbunătățite ar putea contribui la creșterea eficienței dispozitivului.
• Scalarea: Dezvoltarea de dispozitive la scară mai mare ar putea reduce costurile pe unitate și le-ar face mai viabile din punct de vedere comercial.
• Cadrul de reglementare: Este importantă implementarea unui cadru de reglementare adecvat pentru a facilita adoptarea și implementarea acestei tehnologii.

Concluzie:

Termoliza fotocatalitică a apei oferă o cale promițătoare către o sursă de energie durabilă și cu emisii zero. Deși există anumite provocări legate de complexitate, costuri și eficiență reală, beneficiile potențiale ale acestei invenții merită o investiție semnificativă în cercetare și dezvoltare.