WO2011120561A1

WO2011120561A1 - Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von wasserstoff aus wasser oder schwefelwasserstoff

Info

Publication number: WO2011120561A1
Application number: PCT/EP2010/054214
Authority: WO
Inventors: Wjatscheslav Bespalov; Vladimir Galkin; Anatoly Epishin; Wolfgang Sass
Original assignee: ENUMAX TECHNOLOGY AG
Current assignee: ENUMAX TECHNOLOGY AG
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-06
Anticipated expiration: 2012-09-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser oder Schwefelwasserstoff. Die Vorrichtung umfasst einen ersten Rotationskörper (1) mit einer ersten ebenen, kreisförmigen Oberfläche (101) und einer ersten Rotationsachse (15), einen zweiten Rotationskörper (2) mit einer zweiten ebenen, kreisförmigen Oberfläche (201) und einer zweiten Rotationsachse (15), die identisch ist mit der ersten Rotationsachse (15) oder parallel dazu verläuft, wobei die erste Oberfläche (101) und die zweite Oberfläche (201) einander gegenüberliegend angeordnet sind und einen Zwischenraumes (3) zwischen sich ausbilden, Mittel (61) zur Rotation des ersten Rotationskörpers (1) und/oder Mittel (62) zur Rotation des zweiten Rotationskörpers (2), Mittel (41, 42) zur Erzeugung eines magnetischen Feldes, das den Zwischenraum (3) durchdringt, Mittel (51, 52) zum Einbringen von Wasser oder Schwefelwasserstoff in den Zwischenraum (3) zwischen der ersten Oberfläche (101) und der zweiten Oberfläche (201), und mindestens eine ortfeste Metallstruktur (7), die den ersten und den zweiten Rotationskörper (1, 2) zumindest angrenzend an den Zwischenraum (3) an ihrem Umfang umgibt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser

oder Schwefelwasserstoff

Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser oder Schwefelwasserstoff. Insbesondere können Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser oder Wasserstoff und Schwefel aus Schwefelwasserstoff erzeugt werden. Es ist bekannt, Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mit Hilfe eines elektrischen Stromes zu zerlegen. Ein solches Verfahren wird als Wasserelektrolyse bezeichnet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser oder Schwefelwasserstoff bereitzustellen, die auf anderen physikalischen Prinzipien als denen der Elektrolyse beruhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 20 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Danach sieht die erfindungsgemäße Lösung vor, zwischen einer ersten kreisförmigen Oberfläche und einer zweiten kreisförmigen Oberfläche eines ersten und eines zweiten Rotationskörpers einen Zwischenraum bereitzustellen, in den Wasser oder eine Wasser-/Luftmischung eingebracht wird. Es sind Mittel zur Rotation des ersten Rotationskörpers und Mittel zur Rotation des zweiten Rotationskörpers vorgesehen. Bei einer Rotation der Rotationskörper wird das in den Zwischenraum eingebrachte Wasser in Richtung des Umfangs der Rotationskörper beschleunigt. Die entsprechende Beschleunigung erfolgt in einem im magnetischen Feld, das den Zwischenraum zwischen den beiden Oberflächen durchdringt. Nach Verlassen des zwischen den beiden ebenen Oberflächen gebildeten Zwischenraums, d. h. an dessen Peripherie, tritt das Wasser in einen Umfangsspalt ein, der sich zwischen den beiden Rotationskörpern und einer umlaufenden Metallstruktur erstreckt. Dabei prallt das Wasser gegen die umlaufende Metallstruktur, die den Umfangsspalt umgibt. Aufgrund der Beschleunigung des Wassers im Zwischenraum zwischen den beiden Rotationskörpern, der zusätzlichen Kraftein Wirkung des magnetischen Feldes auf die durch die Wassermoleküle gebildeten Dipole, die Verwirbelung der Wassermoleküle beim Austritt aus dem Zwischenraum zwischen den beiden Rotationskörpern und Eintritt in den Umfangsspalt, sowie durch das Aufprallen des Wassers auf die umlaufende Metallstruktur werden in physikalisch noch nicht vollständig aufgeklärter Weise die Wassermoleküle in Sauerstoff und Wasserstoff dissoziiert. Dies ist experimentell nachprüfbar, da das dabei entstehende Wasserstoffgas und Sauerstoffgas nachweisbar sind und hierzu beispielsweise aus einer Austrittsöffnung eines Gehäuses, das die Gesamtvorrichtung umgibt, abgeleitet werden.

Statt Wasser kann auch Schwefelwasserstoff als Basis verwendet werden, wobei Wasserstoff und Schwefel erzeugt werden.

Die Rotationskörper sind in einer Ausgestaltung der Erfindung als Scheiben (Discs) mit zwei parallelen Oberflächen ausgebildet. Allerdings sind grundsätzlich auch andere Formen der Rotationskörper denkbar, die rotationssymmetrisch sind und jeweils eine ebene Oberfläche ausbilden. So könnten die Rotationskörper beispielsweise auch als Halbkugeln ausgebildet sein. Die einander zugewandten Oberflächen der Rotationskörper, zwischen denen sich der Zwischenraum erstreckt, sind bevorzugt glatt ausgebildet, beispielsweise glatt poliert. Insbesondere weisen die Oberflächen bevorzugt keine Struktur auf, die die Wassermoleküle in bestimmter Weise auf ihrem Weg zum Rand des Zwischenraumes beeinflussen würde.

Der Abstand zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche kann sehr klein gewählt sein. Er liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen 0,1 mm und 3 cm. Je geringer der Abstand, desto stärker werden die Wassermoleküle im Zwischenraum beschleunigt.

Es kann sowohl vorgesehen sein, dass die Rotationskörper in die gleiche Richtung rotieren als auch, dass sie in entgegengesetzte Richtung rotieren. Auch können die Rotationskörper in Ausgestaltungen der Erfindung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gleichsinnig oder gegensinnig rotieren. In allen Fällen wird das Wasser zum Randbereich beschleunigt. Zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff in der beschriebenen Weise ist bevorzugt vorgesehen, dass das den Zwischenraum durchsetzende Magnetfeld eine Stärke von mindestens 1 Tesla aufweist und insbesondere im Bereich zwischen 2 und 3 Tesla liegt. Zur Bereitstellung eines entsprechenden Magnetfeldes sind Permanentmagnete vorgesehen, bei denen es sich beispielsweise um Magnete aus Neodym-Eisen-Borverbindungen handelt. Gleichzeitig liegt die Drehgeschwindigkeit der Rotationskörper bevorzugt im Bereich oberhalb von 800 Umdrehungen/Minute. Beispielsweise liegt die Rotationsgeschwindigkeit im Bereich zwischen 2000 und 5000 Umdrehungen/Minute, wobei Werte bis zu 20000 Umdrehungen/Minute vorgesehen werden können. Die Drehgeschwindigkeit der Rotationskörper unterliegt bevorzugt einer Steuerung oder Regelung.

In einer Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Mittel zur Rotation des ersten Rotationskörpers und/oder die Mittel zur Rotation des zweiten Rotationskörpers jeweils eine durch eine Antriebseinheit angetriebene Antriebsachse, die jeweils entlang der Rotationsachse verläuft und mit dem jeweiligen Rotationskörper verbunden ist. Die beiden Rotationsachsen enden dabei jeweils am Zwischenraum zwischen den Rotationskörpern und stellen insofern Halbachsen dar.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Mittel zum Einbringen von Wasser in den Zwischenraum durch mindestens eine der Antriebsachsen bereitgestellt werden, wobei die Antriebsachse als Hohlwelle ausgebildet ist. Das Wasser wird also im Inneren der Antriebswelle zum Zwischenraum befördert. Vorteilhafterweise wird das Wasser dabei automatisch exakt mittig in den Zwischenraum eingebracht.

Die Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes umfassen in einer Ausgestaltung zwei Magnete, beispielsweise Permanentmagnete, wobei der eine der Permanentmagnete oberhalb des ersten Rotationskörpers und der andere der Permanentmagnete unterhalb des zweiten Rotationskörpers angeordnet ist, so dass der erste Rotationskörper, der zweite Rotationskörper sowie der dazwischen liegende Zwischenraum von einem Magnetfeld durchsetzt sind. Die Magnete sind dabei in einer Ausgestaltung ortsfest ausgebildet, rotieren also nicht. In alternativen Ausführungsvarianten sind die Magnete mit den Rotationskörpern mechanisch gekoppelt und rotieren für diesen Fall ebenfalls.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes durch die Rotationskörper selbst bereitgestellt werden. Beispielsweise werden die Rotationskörpers durch scheibenförmige Permanentmagnete gebildet, zwischen denen der erfindungsgemäß vorhandene Zwischenraum ausgebildet ist. Die Dicke solcher Permanentmagnet-Scheiben liegt beispielsweise im Bereich zwischen 0,5 cm und 1 ,5 cm.

Das magnetische Feld, das den Zwischenraum durchdringt, ist statisch.

Die ortsfeste, umlaufende Metallstruktur ist symmetrisch zur Rotationsachse der Rotationskörper ausgerichtet. Sie bildet in einer Ausgestaltung Vorsprünge und/oder Zähne aus, die sich radial in Richtung der Rotationskörper und des Zwischenraumes erstrecken. Dabei kann vorgesehen sein, dass die ortsfeste Metall struktur periodisch konkave, beispielsweise halbkreisförmige Einbuchtungen ausbildet, wobei zwischen zwei solchen Einbuchtungen jeweils ein sich radial erstreckender Zähn ausgebildet ist. Beispielsweise besteht die ortsfeste Metall struktur aus einem Metallband, insbesondere einem Zahnband, das nach innen ragende Zähne ausbildet. In anderen Ausgestaltungen ist die umlaufende Metall struktur im Umfangsrichtung wellenförmig oder rechteckförmig ausgebildet, wobei die Wellenberge oder vorspringenden Rechtecke Vorsprünge darstellen, die sich radial in Richtung der Rotationskörper und des Zwischenraumes erstrecken.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die ortsfeste Metallstruktur elektrisch positiv geladen ist. Sie bildet eine Anode, die Elektronen aufnimmt. Beispielsweise liegt die ortsfeste Metallstruktur auf einem Potential zwischen 3000 und 15.000 Volt. Die Masse wird z.B. durch das Gehäuse der Vorrichtung gebildet, das hierzu mit einem Massepotential verbunden ist. Durch das positive Potential der Metall struktur kann es zu einer Funkenentladung kommen, wobei Elektronen, die aufgrund eines Aufbrechens der kovalenten Bindungen des Wassers am Rand des Zwischenraums entstehen, sich zu der Metall struktur hin entladen. Der radiale Abstand zwischen Vorsprüngen oder Zähnen der Metallstruktur und dem Umfang der Rotationskörper ist dabei derart gewählt, dass es zu einer Funkenentladung kommen kann. Er liegt beispielsweise im Bereich von 1 mm.

Der erste Rotationskörper und der zweite Rotationskörper bestehen in einer Ausgestaltung aus einem antimagnetischen Material, insbesondere einer antimagnetischen Buntmetalllegierung, um eine unerwünschte Wärmeentwicklung in den Rotationskörpern zu verhindern.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung herrscht in der Vorrichtung, insbesondere im Bereich zwischen den Rotationskörpern und dem Bereich zwischen den Rotationskörpern und der umlaufenden metallischen Struktur, ein technisches Vakuum. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mehr als zwei, insbesondere bis zu zehn scheibenförmige Rotationskörper aufweisen. Dabei sind mehrere Anordnungen, die jeweils einen ersten und einen zweiten Rotationskörper, einen zwischen diesen ausgebildeten Zwischenraum, Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Feldes und eine ortsfeste Metallstruktur aufweisen, übereinander angeordnet. Die Antriebsmittel und die Mittel zur Zuführung von Wasser können gemeinsam ausgebildet sein.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser oder Schwefelwasserstoff. Das Verfahren weist die Schritte auf:

Einbringen von Wasser oder Schwefelwasserstoff in einen Zwischenraum zwischen zwei ebenen, mit mehr als 800 Umdrehungen/Minute rotierenden, kreisförmigen Oberflächen, wobei der Zwischenraum von einem magnetischen Feld mit einer Feldstärke von mindestens 1 Tesla durchdrungen ist,

nach Beschleunigung und Verwirbelung des Wassers oder Schwefelwasserstoffs im Zwischenraum, Austreten des Wassers oder Schwefelwasserstoffs am Rand des Zwischenraums in einen Umfangsspalt, der zwischen den Rotationskörpern einerseits und einer ortsfesten Metall struktur andererseits ausgebildet ist, die die Rotationskörper zumindest angrenzend an den Zwischenraum an ihrem Umfang umgibt, dabei Dissoziieren des Wassers in Wasserstoff und Sauerstoff oder Dissoziieren des Schwefelwasserstoffs in Wasserstoff und Schwefel.

Dabei kann vorgesehen sein, dass das Wasser oder der Schwefelwasserstoff nach Eintreten in den Umfangsspalt gegen die ortfeste Metallstruktur prallt, insbesondere gegen Vorsprünge und/oder Zähne prallt, die die ortsfeste Metallstruktur ausbildet. Weiter kann vorgesehen sein, dass die metallische Struktur als Anode ausgebildet ist, wobei im Betrieb, d.h. während der Rotation der Rotationskörper eine Funkenentladung zur Anode hin erfolgt. Die Funkenentladung erfolgt dabei insbesondere zu den Vorsprüngen und/oder Zähnen der metallischen Struktur hin.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme der Figuren der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur

Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser;

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen der Rotationskörper der Vorrichtung der Fig. 1 unter Darstellung des Wirkprinzips der Vorrichtung;

Fig. 3 eine Detailansicht der Fig. 2; und

Fig. 4 schematisch die Vorrichtung der Fig. 1 unter Darstellung der

Drehbewegung der beiden Rotationskörper der Vorrichtung.

Die Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser umfasst einen ersten Rotationskörper 1 und einen zweiten Rotationskörper 2. Die beiden Rotationskörper 1 , 2 weisen an ihren einander zugewandten Seiten jeweils eine ebene, kreisförmige Oberfläche 101 , 201 auf. Die Oberflächen 101 , 201 verlaufen parallel und sind beabstandet, so dass zwischen ihnen einen Zwischenraum 3 konstanter Höhe vorliegt. Der Abstand zwischen den Oberflächen 101 , 201 liegt beispielsweise zwischen 0,1 mm und 5 cm, insbesondere im Bereich zwischen 0,1 mm und 1 cm.

Die Rotationskörper 1 , 2 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Scheiben mit zwei parallelen Oberflächen ausgebildet. Grundsätzlich ist es ebenfalls denkbar, dass die Rotationskörper 1 , 2 an den einander abgewandten Seiten in anderer Weise ausgebildet sind, beispielsweise entsprechend der Form einer Halbkugel. In jedem Fall besitzen sie eine rotationssymmetrische Form bezogen auf eine gemeinsame Rotationsachse 15.

Die Vorrichtung weist des Weiteren zwei Magnete 41 , 42 auf, die beispielsweise durch Permanentmagnete bereitgestellt werden. Die Magnete 41 , 42 stellen ein magnetisches Feld N-S bereit, das im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse 15 verläuft und den Zwischenraum 3 zwischen den Rotationskörpern 1 , 2 im Wesentlichen senkrecht zur Quererstreckung des Zwischenraums 3 durchdringt. Die Magnete 41 , 42 sind ortsfest angeordnet, d.h. sie rotieren nicht. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Rotationskörper 1 , 2 selbst durch Permanentmagnete gebildet sind, für welchen Fall gesonderte Magnete 41 , 42 nicht erforderlich sind.

Die Rotationskörper 1 , 2 werden dagegen jeweils durch eine Antriebsachse 51 , 52 angetrieben. Die jeweilige Antriebsachse 41 , 42 sind mit Antriebseinheiten 61 , 62 gekoppelt, bei denen es sich beispielsweise um Elektromotoren handelt. Auch kann vorgesehen sein, dass eine Antriebseinheit zum Antrieb beider Antriebsachsen 51 , 52 verwendet wird.

Die Antriebsrichtung der beiden Antriebsachsen 51 , 52 kann derart festgelegt sein, dass sich die beiden Rotationskörper 1 , 2 in die gleiche Richtung bewegen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die beiden Rotationskörper 1 , 2 gegensinnig rotieren. Auch ist es möglich, dass die Rotationskörper 1 , 2 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gleichsinnig oder gegensinnig rotieren. Die Antriebsachsen 51 , 52 sind als Hohlachsen oder Hohlwellen ausgebildet, in denen Flüssigkeit und/oder Gase transportiert werden können. Wie durch die Pfeile A, B angedeutet, sind ein erstes Reservoir 91 vorgesehen, das über eine Zuleitung 81 mit der einen Hohlwelle 51 verbunden ist, sowie ein zweites Reservoir 52, das über eine zweite Zuleitung 82 mit der zweiten Hohlwelle 52 verbunden ist. Über das jeweilige Reservoir 91 92 kann eine Flüssigkeit, ein Gas oder ein Flüssigkeits-/Gasgemisch der jeweiligen Hohlachse 51 , 52 zugeführt werden. Das zugeführte Fluid wird innerhalb der Hohlachse in Richtung des Zwischenraums 3 transportiert und mittig in den Zwischenraum 3 zwischen den beiden Rotationskörpern 1 , 2 eingebracht. Dort erfährt es aufgrund der Rotation der Rotationskörper 1 , 2 eine Zentrifugalkraft nach außen, wie noch im Einzelnen erläutert werden wird. In einem Ausführungsbeispiel befindet sich in beiden Reservoiren 91 , 92 Wasser. In einem anderen Ausführungsbeispiel befindet sich in dem einem Reservoir 91 Wasser, während das andere Reservoir Wasser oder Luft oder ein Wasser-Luft-Gemisch enthält. In jedem Fall wird dem Zwischenraum 3 zumindest über eine der beiden Reservoirs 91 , 92 eine Flüssigkeit zugeführt. Statt Wasser kann als Flüssigkeit auch eine andere Flüssigkeit mit Dipol-Charakter verwendet werden, beispielsweise Schwefelwasserstoff.

Weiter wird darauf hingewiesen, dass das Zuführen einer Flüssigkeit sowohl entlang der einen Antriebsachse 51 als auch entlang der anderen Antriebsachse 52 lediglich beispielhaft zu verstehen ist. Ebenso ist es möglich, dass eine Flüssigkeit, ggf. mit Gas vermischt, über nur eine der beiden Antriebsachsen 51 , 52 zugeführt wird, während die andere Antriebsachse 52, 51 lediglich dem Antrieb des entsprechenden Rotationskörpers dient. Die Oberflächen 101 , 201 der beiden Rotationskörper 1 ,2 sind glatt ausgebildet, d. h. sie besitzen eine geringe Rauheit und weisen keine Oberflächenstrukturierung auf. Hierzu werden die Oberflächen 101 , 201 beispielsweise glatt poliert.

Die Rotationskörper 1 , 2, d.h. im dargestellten Ausführungsbeispiel die Scheiben 1 , 2 bestehen aus einem nicht magnetischen Metall, beispielsweise Bronze oder einer anderen nicht magnetischen Legierung. Hierdurch wird eine unerwünschte Wärmeentwicklung vermieden, die anderenfalls bei einer hohen Rotationsgeschwindigkeit der Scheiben 1 , 2 im durch die Magnete 41 , 42 bereitgestellten Magnetfeld entstehen würde.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst des Weiteren eine metallische Struktur 7, die die beiden Rotationsscheiben 1 , 2 und den zwischen diesen gebildeten Zwischenraum 3 kreisförmig umgibt. Zwischen dem Umfangsrand des Zwischenraums 3 und der Scheiben 1 , 2 einerseits und der metallischen Struktur 7 liegt dabei ein Umfangsspalt 1 1 .

Die metallische Struktur 7 besteht aus einem umlaufenden Metallband, das positiv geladen sein kann. Für diesen Fall wirkt sie als Anode. . Die metallische Struktur 7 ist symmetrisch zu den beiden Rotationsscheiben 1 , 2 und dem zwischen diesen ausgebildeten Zwischenraum 3 angeordnet. Wie insbesondere auch den Figuren 2 und 3 entnommen werden kann, ist das Metallband als Zahnband ausgebildet, d. h. es bildet in periodischem Abstand Zähne aus. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 ist das Zahnband 7 dabei derart ausgebildet, dass es aus einer Abfolge konkaver und näherungsweise halbkreisförmiger Bereiche 73 besteht, an deren Übergang jeweils ein Zahn 74 ausgebildet ist, der sich radial in Richtung der Rotationsachse 15 der Vorrichtung erstreckt (vgl. Fig. 1 ). Der Abstand der Zähne 74 in Umfangsrichtung hängt von der Dimensionierung der anderen Komponenten der Vorrichtung ab, z.B. vom Durchmesser der Rotationskörper 1 , 2 und von deren Abstand.

Der radiale Abstand der Zähne 74 zu dem Umfang des Zwischenraums 3 bzw. der Disks 1 , 2 kann sehr gering sein, z.B. im Bereich von etwa 1 mm oder sogar darunter liegen.

Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfasst des Weiteren ein Gehäuse 10, das die Rotationskörper 1 , 2, die Magnete 41 , 42 und die metallische Struktur 7 umgibt. Das Gehäuse 10 kann mit einem Massepotential verbunden sein. Das Gehäuse 10 weist in seinem oberen Bereich einen Filter 12 (z.B. einen Kohlefilter) und an diesen anschließend zwei Austrittsöffnungen 13 zum einen für Sauerstoff und zum anderen für Wasserstoff auf. Der Filter 12 verhindert das Entstehen von Knallgas.

Des Weiteren weist das Gehäuse 10 in seinem unteren Bereich einen Abfluss 14 für Kondensat und Wasserreste auf.

In dem Gehäuse kann ein technisches Vakuum ausgebildet sein.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 erläutert. Die Figur 2 zeigt dabei eine Draufsicht auf die untere Rotationsscheibe 2, wobei die obere Rotationsscheibe 1 und die darüber liegenden Komponenten nicht dargestellt sind. Die Figur 3 zeigt ein Detail der Figur 2, nämlich den Bereich zwischen der Peripherie der unteren Rotationsscheibe 2 und dem umlaufenden Metallband 7.

Über die Antriebseinheiten 61 , 62 und Antriebsachsen 51 , 52 werden die Rotationsscheiben 1 , 2 in Rotation versetzt. Der Radius der Rotationsscheiben 1 , 2 kann beispielsweise zwischen 20 cm und einem Meter liegen. Die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationsscheiben 1 , 2 liegt bei über 800 Umdrehungen/min, insbesondere im Bereich zwischen 2000 und 5000 Umdrehungen/min. Die Rotationsscheiben 1 , 2 können gegensinnig oder gleichsinnig angetrieben werden oder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gleichsinnig oder gegensinnig rotieren. Über die Reservoirs 91 , 92, die Zuleitungen 81 , 82 sowie die als Hohlwellen ausgeführten Antriebsachsen 51 , 52 wird dem Zwischenraum 3 mittig Wasser zugeführt. Das in den Zwischenraum 3 mittig eingeführte Wasser erfährt aufgrund der Drehbewegung der Rotationskörper 1 , 2 eine Zentrifugalkraft nach außen und wird zum Rand des Zwischenraums 3 transportiert. Hierbei entsteht im Zwischenraum ein Unterdruck, der dafür sorgt, dass fortlaufend Wasser und/oder Gas aus den Reservoirs 91 , 92 nachgesogen und in den Zwischenraum 3 transportiert wird.

Das Wasser erfährt den Zwischenraum 3 aufgrund der Zentrifugalkraft eine Kraft nach außen, die in der Figur 2 durch den Pfeil C angedeutet ist. Gleichzeitig erfährt das Wasser aufgrund seiner Dipoleigenschaft und seiner Bewegung in dem durch die Magnete 41 , 42 erzeugten Magnetfeld eine Verwirbelung, die durch die Pfeile D angedeutet ist. Die untere Rotationsscheibe 42, die in der Figur 2 dargestellt ist, dreht sich dabei beispielsweise in der Rotationsrichtung F. Das unter Auftreten starker Beschleunigungen an die Peripherie des Zwischenraumes 3 gedrängte und dabei verwirbelte Wasser tritt am Umfangsrand des Zwischenraums 3 in den Umfangsspalt 1 1 ein. Anschließend kollidiert es aufgrund seiner hohen Rotationsgeschwindigkeit mit hoher Energie mit den radial nach innen ragenden Zähnen 74 der feststehenden, nicht rotierenden metallischen Struktur 7. In den Figuren 2 und 3 ist schematisch eine Kollision mit den Zähnen 74 des unteren Zahnbandes 72 dargestellt.

Die bei diesen Vorgängen auftretenden starken physikalischen Kräfte führen zu einem Aufbrechen der kovalenten Bindungen im Wasseratom. Die kovalenten Bindungen werden zumindest teilweise am Rand des Zwischenraums 3 aufgebrochen und/oder zusätzlich beim Auftreffen des Wassers auf die Zähne 74 des Zahnbandes 7.

Es entsteht auf diese Weise Sauerstoffgas und Wasserstoffgas, das nach Durchlauf des Filters 12 durch die Austrittsöffnungen 13 aus dem Gehäuse 10 austritt und gesondert weiter verwertet werden kann. Überschüssiges Kondensat läuft über den Abfluss 14 ab. Die Figur 3 verdeutlicht darüber hinaus, dass am Rande des Zwischenraums 3 und/oder bei einem Aufschlagen der Wasseratome gegen die Zähne 74 des Zahnbandes 72 der metallischen Struktur 7 Elektronen entstehen können, die entsprechend ihrer Ladung von dem positiv geladenen Zahnband 7, das als Anode wirkt, aufgenommen werden (vgl. Figur 1 ). Dabei kann es vorgesehen sein, dass durch die metallische Struktur 7 aufgenommene Ladungsträger einem Stromkreislauf zugeführt werden. Ein solcher kann dazu benutzt werden, die für den Antrieb der Motoren 61 , 62 aufgewendete Energie zu reduzieren. Für die beschriebene Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Gas ist dies aber nicht wesentlich, es handelt sich lediglich um einen Ergänzungspunkt.

Die Figur 4 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der die beiden Kreisscheiben 1 , 2 gegensinnig rotieren. Die eine Scheibe 1 rotiert in Richtung G, die andere Scheibe 2 in Richtung F. Die Anordnung der metallischen Struktur 7 ist wie in Bezug auf die Figuren 1 bis 3 beschrieben. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Scheiben 1 , 2 gleichsinnig rotieren.

In beiden Fällen ist vorgesehen, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Scheiben 1 , 2 identisch ist. Alternativ können auch unterschiedliche Rotationsgeschindigkeiten gewählt werden.

Das Funktionieren der beschriebenen Vorrichtung und die Erzeugung von Wasserstoff und Sauserstoff wurde anhand eines Prototyps geprüft. Dabei wurden pro 32 Gramm zugeführten Wassers 1 m³ Wasserstoff erzeugt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist baugleich mit dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4. Es ist im Vergleich zum oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 jedoch zwingend vorgesehen, dass die metallische Struktur 7 mit einem positiven elektrischen Potential von z.B. 5000 Volt oder 10.000 Volt beaufschlagt ist.

Es tritt dann folgender Effekt auf. Wie ausgeführt, wirken auf das Wasser starke physikalische Kräfte, die zu dessen Dissoziation führen: das Wasser wird im Zwischenraum zwischen den beiden Rotationskörpern stark beschleunigt. Zusätzlich erfolgt eine Kraftein Wirkung des magnetischen Feldes auf die durch die Wassermoleküle gebildeten Dipole. Am Rande des Zwischenraums 3 und/oder beim Austritt aus dem Zwischenraum 3 zwischen den beiden Rotationskörpern 1 , 2 und Eintritt in den Umfangsspalt 1 1 , evtl. auch bei Auftreffen des Wassers auf die Zähne 74 der metallischen Struktur 7 werden die kovalenten Bindungen des Wassers zumindest teilweise aufgebrochen. Dabei werden Elektronen der entstehenden Wasserstoffatome frei. Diese entladen sich durch eine Funkenentladung zur Anode 7 hin, wie in der Fig. 3 angedeutet. Evtl. trägt auch die Funkenentladung selbst zur Bildung von Wasserstoff und Sauerstoff bei. Die ablaufenden physikalischen Prozesse sind noch nicht vollständig aufgeklärt, was ihre Möglichkeiten zur Nutzung jedoch nicht schmälert. Die durch die Anode 7 aufgenommenen Elektronen können beispielsweise in einer Batterie gespeichert und in einem Stromkreislauf elektrisch genutzt werden. Als Kathode dient dabei beispielsweise das Gehäuse 10. Auf diese Weise erzeugt die Vorrichtung auch Energie in Form eines elektrischen Stroms. Noch ein weiterer Effekt kann auftreten. Bei der Funkenentladung erfolgt ein Rückstoß auf die Rotationskörper 1 , 2. Dieser kann zu einer Kraftübertragung auf die Antriebsachse 51 , 52 führen, die die Drehung der Rotationskörper 1 , 2 unterstützt. Dies wiederum führt dazu, dass die Antriebskraft der Antriebseinheiten 61 , 62 reduziert werden kann.

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser oder Schwefelwasserstoff, aufweisend:

- einen ersten Rotationskörper (1 ) mit einer ersten ebenen, kreisförmigen Oberfläche (101 ) und einer ersten Rotationsachse (15),

- einen zweiten Rotationskörper (2) mit einer zweiten ebenen, kreisförmigen Oberfläche (201 ) und einer zweiten Rotationsachse (15), die identisch ist mit der ersten Rotationsachse (15) oder parallel dazu verläuft,

- wobei die erste Oberfläche (101 ) und die zweite Oberfläche (201 ) einander gegenüberliegend angeordnet sind und einen Zwischenraumes (3) zwischen sich ausbilden,

- Mittel (61 ) zur Rotation des ersten Rotationskörpers (1 ) und/oder Mittel (62) zur Rotation des zweiten Rotationskörpers (2),

- Mittel (41 , 42) zur Erzeugung eines magnetischen Feldes, das den Zwischenraum (3) durchdringt,

- Mittel (51 , 52) zum Einbringen von Wasser oder Schwefelwasserstoff in den Zwischenraum (3) zwischen der ersten Oberfläche (101 ) und der zweiten Oberfläche (201 ), und

- mindestens eine ortfeste Metallstruktur (7), die den ersten und den zweiten Rotationskörper (1 , 2) zumindest angrenzend an den Zwischenraum (3) an ihrem Umfang umgibt.

Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rotationskörper (1 ) und der zweite Rotationskörper (2) jeweils als Scheibe ausgebildet sind.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der ersten Oberfläche (101 ) und der zweiten Oberfläche (201 ) zwischen 0,1 mm und 3 cm liegt.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche (101 ) und die zweite Oberfläche (201 ) jeweils glatt ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rotationskörper (1 ) und der zweite Rotationskörper (2) in die gleiche Richtung rotieren. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rotationskörper (1 ) und der zweite Rotationskörper (2) in entgegengesetzte Richtung rotieren.

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeschwindigkeit des ersten Rotationskörper (1 ) und/oder die Drehgeschwindigkeit des zweiten Rotationskörper (2) jeweils oberhalb von 800 Umdrehungen/Minute, insbesondere im Bereich zwischen 2000 und 5000 Umdrehungen/Minute liegen. 8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (61 ) zur Rotation des ersten Rotationskörpers (1 ) und/oder die Mittel (62) zur Rotation des zweiten Rotationskörpers (2) jeweils eine durch eine Antriebseinheit (61 , 62) angetriebene Antriebsachse (51 , 52) umfassen, die jeweils entlang der Rotationsachse (15) verläuft und mit dem jeweiligen Rotationskörper (1. 2) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einbringen von Wasser oder Schwefelwasserstoff in den Zwischenraum (3) durch mindestens eine der Antriebsachsen (51 , 52) bereitgestellt werden, wobei die Antriebsachse (51 , 52) als Hohlwelle ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (41 , 42) zur Erzeugung eines magnetischen Feldes zwei Magnete umfassen, wobei der eine der Magnete (41 ) oberhalb des ersten Rotationskörpers (1 ) und der andere der Magnete (42) unterhalb des zweiten Rotationskörpers (2) angeordnet ist, so dass der erste Rotationskörper (1 ), der zweite Rotationskörper (2) sowie der dazwischen liegende Zwischenraum (3) von einem Magnetfeld durchsetzt sind.

1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (41 , 42) zur Erzeugung eines magnetischen Feldes durch den ersten und den zweiten Rotationskörper (1 , 2) bereitgestellt werden.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ortsfeste Metallstruktur (7) Vorsprünge und/oder Zähne ausbildet, die sich radial in Richtung der Rotationskörper (1 , 2) und des Zwischenraumes (3) erstrecken.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ortsfeste Metallstruktur (7) periodisch konkave Einbuchtungen (73) ausbildet, wobei zwischen zwei solchen Einbuchtungen (73) jeweils ein sich radial erstreckender Zähn (74) ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ortsfeste Metallstruktur (7) elektrisch positiv geladen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, soweit zurückbezogen auf Anspruch 121 , dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband (7) als Zahnband ausgebildet ist, dass nach innen ragende Zähne ausbildet.

16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (41 , 42) zur Erzeugung eines magnetischen Feldes ein statisches magnetisches Feld bereitstellen.

17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (41 , 42) zur Erzeugung eines magnetischen Feldes ein magnetisches Feld mit einer magnetischen Flußdichte von mindestens 1 Tesla bereitstellen.

18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rotationskörper (1 ) und der zweite Rotationskörper (2) aus einem antimagnetischen Material, insbesondere einem antimagnetischen Stahl bestehen.

19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, soweit rückbezogen auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mehr als zwei, insbesondere bis zu zehn scheibenförmige Rotationskörper (1 , 2) aufweist, wobei mehrere Anordnungen, die jeweils einen ersten und einen zweiten Rotationskörper (1 , 2), einen zwischen diesen ausgebildeten Zwischenraum (3), Mittel (41 , 42) zur Erzeugung eines magnetischen Feldes und eine ortsfeste Metallstruktur (7) aufweisen, übereinander angeordnet sind.

20. Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser oder Schwefelwasserstoff, aufweisend:

- Einbringen von Wasser oder Schwefelwasserstoff in einen Zwischenraum (3) zwischen zwei ebenen, mit mehr als 800 Umdrehungen/Minute rotierenden, kreisförmigen Oberflächen (101 , 102), wobei der Zwischenraum (3) von einem magnetischen Feld mit einer Feldstärke von mindestens 1 Tesla durchdrungen ist,

- nach Beschleunigung und Verwirbelung des Wassers oder Schwefelwasserstoffs im Zwischenraum (3), Austreten des Wassers oder Schwefelwasserstoffs am Rand des Zwischenraums (3) in einen Umfangsspalt, der zwischen den Rotationskörpern (1 , 2) einerseits und einer ortsfesten Metallstruktur (7) andererseits ausgebildet ist, die die Rotationskörper (1 , 2) zumindest angrenzend an den Zwischenraum (3) an ihrem Umfang umgibt,

- dabei Dissoziieren des Wassers in Wasserstoff und Sauerstoff oder Dissoziieren des Schwefelwasserstoffs in Wasserstoff und Schwefel.

21 . Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser oder der Schwefelwasserstoff nach Eintreten in den Umfangsspalt (1 1 ) gegen die ortfeste Metallstruktur (7) prallt.

22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser oder der Schwefelwasserstoff gegen Vorsprünge und/oder Zähne (74) prallt, die die ortsfeste Metallstruktur (7) ausbildet. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Struktur (7) als Anode ausgebildet ist, wobei eine Funkenentladung zur Anode (7) erfolgt.

24. Verfahren nach Anspruch 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkenentladung zu den Vorsprüngen und/oder Zähnen (74) der metallischen

Struktur hin erfolgt.