[01 ] Trata-se a presente patente de invenção, de um sistema geradorde hidrogênio para utilização em motores ou armazenamento, pertencente ao setor técnico de geração de energia, gás e biocombustível, mais particularmente trata-se de um sistema gerador de hidrogênio para utilização em motores automotivos, de aviação ou náutico que consiste em gerar energia elétrica através da separação das moléculas de hidrogênio presentes na água com a adição de uma substância que potencializa sua eletrólise.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[02] Nota-se no estado da técnica, que há um grande problema a ser resolvido que é melhorar com maior eficiência a produção de gás hidrogênio e energia elétrica, onde a grande dificuldade é a produção e o armazenamento de energia elétrica através de gás hidrogênio que é a grande dificuldade enfrentada até hoje, tendo em vista que para se armazenar energia é um processo muito caro e inviável através de baterias.

[03] Além disso o hidrogênio quando aplicado diretamente no motor causa um grande problema pois congela o mesmo, uma vez que sua combustão se dá somente à 500°C.

ESTADO DA TÉCNICA

[04] Como parte do estado da técnica, destacamos o documento PI0802526-6, publicado em 30/03/2010, que revela um “PROCESSO PARA OBTENÇÃO DE HIDROGÊNIO E OXIGÊNIO, ATRAVÉS DA ELETRÓLISE DA ÁGUA, OBTIDA PELA ENERGIA ELÉTRICA DERIVADA DO GÁS METANO”, onde de acordo com seu resumo temos: “Processo para obtenção de hidrogênio e oxigênio, através da eletrólise da água, obtida pela energia elétrica derivada do gás metano, compreendido por um processo (1), que consiste na utilização do gás metano, produzido através do processo anaeróbio que produz o biogás (2), que alimenta um gerador (3), cuja energia produzida movimenta um gerador de hidrogênio e oxigênio via eletrolise (4), que é abastecido por água (5), produzindo hidrogênio (6) e oxigênio (7). ”

[05] No entanto, o grande problema para se produzir gás hidrogênio através de gás metano, é que esse produto é oriundo de fontes encontradas com escassez na natureza, ou produzido através da fermentação de microorganismos vivos, ou seja, economicamente não é viável utilizar um produto (gás metano) para produção de outro gás com grande similaridade. Dessa forma essa produção, gás metano convertido para gás hidrogênio fica totalmente ultrapassada e sem funcionalidade.

[061 E uma das formas de produção como citado acima é feita por forma biológica, tendo que se armazenar grande quantidade de matéria orgânica, podendo assim haver uma grande contaminação do sistema pluvial e do solo.

[07] Destacamos ainda o documento PI0520413-5, publicado em 14/12/2006, que revela um “PROCESSO PARA GERAR UMA CORRENTE ELÉTRICA E CÉLULA PARA REALIZAR O PROCESSO”, onde de acordo com seu resumo temos: “Processo fotoeletroquimico para gerar energia, uso de melanina e de seus precursores, derivados, análogos e variantes, e aparelho para realizar o referido processo. a presente invenção refere-se a processos ou métodos para obter energia alternativa, particularmente nos processos denominados fotoeletroquímicos, por meio dos quais se obtém a geração de átomos de hidrogênio e oxigênio, mediante a separação ou partição da molécula de água com a que se geram átomos de hidrogênio e de oxigênio, gerando também elétrons de alta energia, e muito possivelmente com aplicação como método novo para a redução de moléculas de dióxido de carbono, de nitratos, e sulfatos. devido a que as reações acontecem em ambos os sensos, nossa invenção também tem aplicação para a geração de eletricidade, dado que nosso método também permite unir átomos de hidrogênio e oxigênio, enquanto formando moléculas de água e colateralmente gerando corrente elétrica. ”

[08] O processo fotoeletroquímico geralmente envolve transformaçãode luz em outras formas de energia, esse processo é aplicável a fotoquímica, lasers opticamente potencializados, células solares sensibilizadas, luminesciência, e outros efeitos de luz, ou seja essa forma de produção energética depende exclusivamente de luz (energia elétrica) ficando inconveniente sua produção, pois novamente ficando refém da luz solar ou de energia oriundas de bancos de bateria, ou energia fornecida pela companhia elétrica, aumentando muito o custo para armazenar a energia ou comprara diretamente da rede, encarecendo e inviabilizando esta forma de produção. OBJETIVOS DO INVENTO

Assim, o objetivo da presente invenção é propor um sistema gerador de hidrogênio para utilização em motores ou armazenamento, através da separação das moléculas de hidrogênio presentes na água, com a utilização de uma substância que potencializa sua eletrólise, mais particularmente o composto químico hidróxido de potássio, também conhecido como potassa cáustica que é um hidróxido cáustico que tem a seguinte fórmula química: (KOH).

[10] Outro objetivo do presente invento é a utilização de energias limpas, altemador ou placas solares para coletar e armazenar energia, desvinculando assim a necessidade da compra de energia vinda de qualquer companhia elétrica, tomando assim o processo de produção totalmente limpo e livre, e que não prejudique o meio ambiente. Podendo ainda essa forma de captação de energia ser oriunda de qualquer outra forma de captação limpa, por exemplo energia eólica, maremotriz, ondomotriz, geotérmica.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DO INVENTO

[11] O sistema gerador de hidrogênio para utilização em motores ou armazenamento compreende um reservatório dotado de uma saída de solução para um reator e um retomo de gás, ligado a uma bateria ou a um banco de baterias, que é alimentada por qualquer fonte de energia limpa. O hidrogênio proveniente do reator volta para o reservatório e é conduzido com pequenas partículas de água para um filtro onde as respectivas partículas de água ficam retidas enquanto o hidrogênio segue para um reservatório de passagem e deste para o motor a gás. No caso de motores convencionais automotivo, de aviação ou náutico, o hidrogênio do reservatório de passagem segue para o reservatório borbulhador com gasolina onde o gás ao passar pelo borbulhamento carrega partículas de gasolina e segue para o dito motor convencional.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[12] O sistema gerador de hidrogênio para utilização em motores ou armazenamento será melhor compreendido através das figuras que de modo esquemático representam:

Figura 1 - diagrama de blocos do sistema gerador de energia elétrica para motores a gás, preparados para este fim:

Figura 2 - diagrama de blocos do sistema gerador de energia elétrica para motores convencionais automotivo, de aviação ou náutico; e

Figura 3 - diagrama de blocos do sistema gerador de energia elétrica utilizado para armazenar hidrogênio.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO [13] De acordo com a figura 1 , o sistema gerador de hidrogênio para utilização em motores ou armazenamento compreende um reservatório (1) com ocupação de 50% de seu volume para solução aquosa com 80 a 98% de água e 2 a 20% de potencialízador de eletrólise, dotado na porção inferior de uma saída de solução (11) para o polo negativo (21) de um reator de hidrogênio (2) e um retorno de gás (12), ligado ao polo positivo (22) do reator de hidrogênio (2) que tern o polo negativo (21) ligado ao polo negativo (31) de uma bateria (3) de 12V ou a um banco de baterias, e o polo positivo (22) é ligado um sistema de acionamento (4) formado por um relé (41), um botão de acionamento (42) e um fusível (43) para evitar sobrecarga no sistema (4) que é ligado ao polo positivo (32) da dita bateria (3) ou banco de baterias, que é alimentada por qualquer fonte de energia limpa como placa solares (5), energia eólica (6) ou até de altemador (7) no caso de veículos automotores.

[14] O hidrogênio proveniente do reator de hidrogênio (2), volta pelo retomo de gás (12) e ocupa os outros 50% do volume do reservatório (1) que ainda tem uma saída de gás (13) que conduz o hidrogênio com pequenas partículas da solução para um filtro (100) onde as respectivas partículas de solução ficam retidas enquanto o hidrogênio segue para o motor a gás (200), passando pelo registro oximetro (101) responsável pelo controle de vazão, e por uma válvula anti-chamas (102) convencional do mercado.

[15] De acordo com a figura 2, no caso de motores convencionais (300), automotivo, de aviação, náutico ou de geração de energia, o hidrogênio do filtro (100) passa por uma primeira válvula anti-chamas (301) convencional do mercado e segue para o reservatório borbulhador (302), dotado de 50% de seu volume com gasolina onde o gás ao passar pelo borbulhamento carrega partículas de gasolina e segue para o dito motor convencional (300) passando pelo registro oximetro (303) responsável pelo controle de vazão e por uma segunda válvula anti-chamas (304) convencional do mercado.

[16] De acordo com a figura 3, no caso de se armazenar o gás hidrogênio em tanques (400), o hidrogênio do filtro (100) passa pelo registro oxímetro (401) responsável pelo controle de vazão e por uma válvula anti- chamas (402) convencional do mercado.

[17] Todas as conexões são realizadas através de mangueiras flexíveis de poliuretano ou tubos metálicos.

[18] O potencializador de eletrólise pode ser hidróxido cáustico, cloreto de potássio, soda cáustica, bicarbonato de sódio, sal marinho ou a própria água do mar.

FUNCIONAMENTO DO INVENTO

[19] Com o sistema gerador de hidrogênio para utilização em motores ou armazenamento, assim concebido, após o acionamento através do sistema de acionamento (4), a solução aquosa que ocupa 50% do volume do reservatório (1), sai do mesmo e entra no reator de hidrogênio (2), que é energizado pela bateria (3), onde ocorre a eletrólise quando a solução tem suas moléculas ionizadas através de um condutor gerando o hidrogênio (2H ₂ ) que volta pelo retomo de gás (12) e ocupa os outros 50% do volume do reservatório (1) que através da saída de gás (13) conduz o hidrogênio com pequenas partículas de solução para o filtro (100) onde as respectivas partículas de solução ficam retidas enquanto o hidrogênio segue para o motor a gás (200), passando pelo registro oxímetro (101) responsável pelo controle de vazão, e por uma válvula anti-chamas (102) que dá segurança ao sistema.

[20] Não podemos nos esquecer que toda a energia que alimenta, o sistema vem de um banco de baterias (3) em 12v, que por sua vez é por qualquer fonte de energia limpa como placa solares (5), energia eólica (6) ou até de altemador (7) no caso de veículos automotores.

[21] No caso de motores convencionais (300), automotivo, de aviação ou náutico, o hidrogênio do filtro (100) passa por uma primeira válvula anti- chamas (301) convencional do mercado e segue para o reservatório borbulhador (302), dotado de 50% de seu volume com gasolina onde o gás ao passar pelo borbulhamento carrega partículas de gasolina e segue para o dito motor convencional (300) passando pelo registro oxímetro (303) responsável pelo controle de vazão e por uma segunda válvula anti-chamas (304) convencional do mercado.

[22] Finahnente, no caso de se armazenar o gás hidrogênio em tanques (400), o hidrogênio do filtro (100) passa pelo registro oxímetro (401) responsável pelo controle de vazão e por uma válvula anti-chamas (402) convencional do mercado, onde pode ser envazado em outro recipiente ou ser consumido ali mesmo por um gerador a gás.

VANTAGENS DO INVENTO

[23] O sistema gerador de hidrogênio para utilização em motores ou armazenamento apresenta as seguintes vantagens;

- Não há armazenamento de hidrogênio, onde o hidrogênio produzido é consumido simultaneamente;

- Facilidade e simplicidade do sistema;

- Baixo custo de produção;

- Permite ao invés de ser consumido que o hidrogênio seja armazenamento em tanques para utilização futura;

- Disponibilidade de produção elétrica quando desejar;

- Baixo ou nenhuma produção de resíduos tóxicos químicos que possam vir a poluir o meio ambiente; e

- Captação de energia limpa por meio de energia solar eólica, geotérmica, maremotriz ou ondomotriz, formas essa totalmete limpas de captação de energia, tomando esse projeto limpo, sustentável, economicamente acessível e muito produtivo.

[24] A abrangência da presente patente de invenção, não deve ser limitada a sua aplicação, mas sim, aos termos definidos nas reivindicações e seus equivalentes.