Patent US6126794A - Apparatus for Producing Orthohydrogen and/or Parahydrogen - Xogen Power

Vorrichtung zur Herstellung von Orthowasserstoff und/oder Parawasserstoff

Patent
Patentnummer	US6126794A
Bezeichnung	Apparatus for Producing Orthohydrogen and/or Parahydrogen
Anmelder	Xogen Technologies Inc.
Erfinder	Stephen Barrie Chambers
Anmeldetag	26.06.1998
Veröffentlichungstag	03.10.2000
Erteilungstag	03.10.2000

„Zusammenfassung

Vorrichtung zur Herstellung von Orthowasserstoff und/oder Parawasserstoff. Die Vorrichtung umfasst einen Behälter, der Wasser enthält, und mindestens ein Paar eng beabstandeter Elektroden, die innerhalb des Behälters angeordnet und in das Wasser eingetaucht sind. Eine erste Stromquelle versorgt die Elektroden mit einem bestimmten ersten gepulsten Signal. Soll auch Parawasserstoff erzeugt werden, kann zusätzlich eine Spule in dem Behälter angeordnet und in das Wasser eingetaucht sein. Über einen Schalter liefert eine zweite Stromquelle ein zweites Impulssignal an die Spule, um dem Wasser Energie zuzuführen. Wird die zweite Stromversorgung über den Schalter von der Spule getrennt und erhalten lediglich die Elektroden ein gepulstes Signal, so wird Orthowasserstoff erzeugt. Wenn die zweite Stromquelle mit der Spule verbunden ist und sowohl die Elektroden als auch die Spule gepulste Signale empfangen, können das erste und das zweite gepulste Signal so gesteuert werden, dass Parawasserstoff erzeugt wird. Der Behälter selbst steht unter Druck und das Wasser im Behälter benötigt keinen chemischen Katalysator, um den Orthowasserstoff und/oder Parawasserstoff auf effiziente Weise zu erzeugen. Es kommt zu keiner Wärmeentwicklung, und es bilden sich keine Blasen an den Elektroden.

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Hintergrund der Erfindung

1. Fachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Orthowasserstoff und Parawasserstoff.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Konventionelle Elektrolysezellen sind in der Lage, Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser zu erzeugen. Diese herkömmlichen Zellen enthalten im Allgemeinen zwei in der Zelle angeordnete Elektroden, die dem Wasser Strom zuführen, um so Wasserstoff und Sauerstoff zu erzeugen. Die beiden Elektroden bestehen üblicherweise aus zwei verschiedenen Materialien.

Der in den herkömmlichen Zellen erzeugte Wasserstoff und Sauerstoff wird jedoch im Allgemeinen auf ineffiziente Weise produziert. Das heißt, es muss eine große Menge an elektrischer Energie an die Elektroden geliefert werden, um den Wasserstoff und den Sauerstoff zu erzeugen. Außerdem muss dem Wasser ein chemischer Katalysator wie Natrium- oder Kaliumhydroxid zugesetzt werden, um die Wasserstoff- oder Sauerstoffblasen von den Elektroden zu lösen. Außerdem muss das erzeugte Gas häufig zur Lagerung in einen Druckbehälter transportiert werden, da herkömmliche Zellen die Gase nur langsam erzeugen. Außerdem neigen herkömmliche Zellen dazu, sich zu erhitzen, was zu einer Reihe von Problemen führt, unter anderem zum Sieden des Wassers. Außerdem neigen herkömmliche Zellen zur Bildung von Gasblasen an den Elektroden, die dann als elektrische Isolatoren wirken und die Funktion der Zelle beeinträchtigen.

Dementsprechend besteht der Wunsch, eine große Menge an Wasserstoff und Sauerstoff mit einer geringen Eingangsleistung zu erzeugen. Darüber hinaus ist es wünschenswert, den Wasserstoff und den Sauerstoff mit ›normalem‹ Leitungswasser und ohne zusätzlichen chemischen Katalysator zu erzeugen und die Zelle ohne eine zusätzliche Pumpe für die Druckbeaufschlagung betreiben zu können. Außerdem wäre es wünschenswert, beide Elektroden aus demselben Material zu fertigen. Darüber hinaus ist es wünschenswert, die Gase auf schnelle Weise zu erzeugen, und ohne dass es dabei zu einer Wärmeentwicklung oder einer Blasenbildung an den Elektroden kommt.

Bei Orthowasserstoff und Parawasserstoff handelt es sich um zwei unterschiedliche Isomere des Wasserstoffs. Orthowasserstoff bezeichnet den Zustand von Wasserstoffmolekülen, bei dem die Spins beider Kerne parallel ausgerichtet sind. Parawasserstoff bezeichnet den Zustand von Wasserstoffmolekülen, bei dem die Spins beider Kerne antiparallel ausgerichtet sind. Die sich unterscheidenden Merkmale von Orthowasserstoff und Parawasserstoff führen zu unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften. So ist Orthowasserstoff beispielsweise leicht brennbar, während es sich beim Parawasserstoff um eine langsamer brennende Form des Wasserstoffs handelt. Daher können Orthowasserstoff und Parawasserstoff für unterschiedliche Anwendungen genutzt werden. Herkömmliche Elektrolysezellen erzeugen ausschließlich Orthowasserstoff und Parawasserstoff. Parawasserstoff ist in der Regel schwierig und teuer herzustellen.

Daher ist es wünschenswert, mit einer Zelle kostengünstig Orthowasserstoff und/oder Parawasserstoff zu erzeugen und in der Lage zu sein, die von der Zelle erzeugte Menge regulieren zu können. Ebenso ist es wünschenswert, den erzeugten Orthowasserstoff oder Parawasserstoff einer angeschlossenen Maschine zuzuführen, um dieser als Energiequelle zu dienen.“