Способ получения электроэнергии за счет свободнодисперсных систем как электроактивных сред

Способ получения электроэнергии за счет свободнодисперсных систем как электроактивных сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Способ может быть реализован для генерации электроэнергии как для промышленных, так и бытовых нужд.

Широко известны различные способы получения электрической энергии: электрохимический, термоэлектрический, магнитоэлектрический, пьезоэлектрический, фотоэлектрический, электроосмотический и другие. Все вышеперечисленные способы отличаются низким КПД, преобразованием исходной энергии в электрическую, сложным аппаратурным оформлением, наличием расходных материалов, требующих периодической замены, имеют повышенную экологическую нагрузку.

Целью изобретения является увеличение эффективности (КПД) и упрощение процесса получения электрической энергии.

Достижение цели заключается в использовании поляризующих свойств свободнодисперсных систем как электроактивных сред с использованием электродной пары с различным соотношением площадей ≠1, размещенной в корпусе из электроизоляционных материалов.

Основной процесс способа

Получение электроэнергии осуществляется методом снятия потенциала с электродной пары, поляризованной за счет прохождения через нее свободнодисперсной системы.

Реализация способа получения электроэнергии поясняется следующим примером.

Свободнодисперсионная среда представляет собой - вода: ρ=1,05…1,08 г/см³, М=50…70 г/л, рН 4…8., водный раствор относится к Cl Na Са типу, количество остаточного нефтепродукта от 50…100 мг/л, количество механических примесей - 50…60 мг/л, наличие газовых включений.

В корпусе из электроизоляционного материала объемом 1 л установлена пара угольных электродов С «+» (S_{поверхности}=1,6 дм²) и С «-» (S_{поверхности}=0,08 дм²) с соотношением площадей ~1/20.

Способ управления осуществляется следующим образом:

Жидкость проходит через электродные пары со скоростью 2…5 л/мин.

1. Замеренный наведенный на электродной паре С-С (углерод - углерод) потенциал составил 0,7…1,3 В, значение потенциала возрастало с увеличением скорости жидкостной прокачки.

2. Снятие электроэнергии производилось методом подключения электрической нагрузки (сопротивление) R=50…300 Ом. Значение сопротивления, подключаемого к электродной паре, составляло R=100 Ом, обеспечивающего поддержание потенциала на электродной паре не ниже 0,5 В при стабилизации скорости протока ~4 л/мин, что соответствует скачиваемой мощности ~ 2,5 мВт.

3. Скачиваемая с электродной пары мощность зависела от:

- ионной силы раствора (электролита);

- наличия различного типа неоднородностей (мех. примесей, газовых включений, включений несмешивающихся жидкостей) и их состава;

- скорости протока;

- температуры;

- общей площади электродной пары, материала электродов, соотношения их площадей и их расположения.

Все описанные в данном способе электрохимические процессы не противоречат принципам теории Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека, (см. для примера Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. М., 2004).

Схема, поясняющая способ, изображена на Фиг. 1.

Исходная жидкость поступает через вход 1 в корпус 2 с размещенной в нем электродной парой - электроды - 3, 4 с различным соотношением площадей ≠1 и выходом из корпуса через выход 5.

Заявленный способ получения электроэнергии прост в реализации на различных типах как природных, так и техногенных свободнодисперсных системах.

Способ получения электроэнергии за счет свободнодисперсных систем как электроактивых сред осуществляется снятием потенциала с электродной пары с различным соотношением площадей ≠1 поляризованной за счет прохождения через нее свободнодисперсной системы, размещенной в корпусе из электроизоляционных материалов.