V predošlej časti, ktorá mohla byť pre laického čitateľa priveľmi teoretická a ako taká aj dosť nezáživná, som sa snažil poukázať na existenciu a význam síl, pôsobiacich na atomárnej či molekulárnej úrovni v plynných alebo kvapalných látkach. Je to dôležité preto, lebo dnes uznávaná „entropická koncepcia“ na ne vôbec neprihliada, a pritom môže mať praktické využitie týchto síl doteraz netušené možnosti. Osobne si myslím, že dnešná doba je na také niečo nie len „zrelá“, ale priam odkázaná.
Funkčný princíp pacyklového stroja predstavuje jednu možnosť zmysluplného využitia odpadového tepla a termolýza vody druhú. Oboma spôsobmi sa systematicky zaoberám už zo tri desaťročia. Každá z uvedených možností má svoje špecifické výhody i nevýhody (ale výhody mnohonásobne prevažujú).
Termolýza vody
Termolýza vody je elektrochemický proces, pomocou ktorého tepelná energia (nízkopotenciálového, t.j. s teplotou do 100°C) odpadového tepla plne postačuje na rozklad termolytickej vody na plynný vodík a kyslík.
Jedná sa o obdobu elektrolýzy vody pomocou jednosmerného elektrického prúdu. Termolýzny jav je však termodynamickej ako elektrochemickej povahy.
Je bežne známe, že pri horení vodíka s dostatkom kyslíka vzniká veľké množstvo tepla, pričom sa vodík oxiduje na vodnú paru.
2H2 + O2 → 2H2O↑ + 483 kJ
Pochopiteľne, na rozklad vody pomocou jednosmerného elektrického prúdu, sa spotrebuje rovnako veľké množstvo energie, ibaže vo vysoko cenenej elektrickej forme.
2H2O + 483 kJ → 2H2↑ + O2↑
Elektrolýza vody sa z ekonomického hľadiska javí drahá, preto sa na produkciu vodíka v priemyselnom merítku, ak nie je požadovaná jeho vysoká čistota, používajú iné spôsoby – napr. výroba vodíka parným transformingom zo zemného plynu.
Získavanie vodíka termolýznym spôsobom, s využitím odpadového tepla – pôvodom predovšetkým z atómových aj klasických tepelných elektrární – bude oproti elektrolýze vody bezkonkurenčne výhodnejšie.
Pri výrobe elektrickej energie z tepla, z dôvodu cca tretinovej účinnosti procesu, ktorý sa na to využíva, dve tretiny energie zostávajú vo forme odpadového tepla. Toto teplo dnes treba rozptyľovať do okolia, čo predstavuje z ekologického hľadiska nežiaducu tepelnú záťaž životného prostredia. Pritom by sa, pomocou tohto odpadového tepla, mohlo termolyticky rozkladať kvapalnú vodu na plynný vodík a kyslík. Obidve plynné zložky by sa zachytávali v osobitných plynojemoch, odkiaľ by prúdili naspäť k elektrárenským kotlom. Teplo, získané z ich opätovného spálenia vo vodíkových horákoch, by vyprodukovalo nové množstvo vodnej pary, poháňajúcej parnú turbínu a generátor elektrickej energie.
Vidíme teda, že odpadové teplo by sa zúžitkovávalo spôsobom per partes, nevyžadujúcim si príliš rozmerné a tlakuvzdorné plynojemy.
Keď som poslal príslušné oznámenie do Veľkej Británie, odvtedy mi neustále chodia e-mailom výzvy, aby som sa tam zúčastnil jednej odbornej konferencie. Ale ja si to nemôžem dovoliť, ani neviem po anglicky, tak čo by som tam robil. Chcel som sa za pozvanie, zo slušnosti, aspoň poďakovať. Ale syn mi vraví, že tie pozvánky opakovane rozosiela automat, že ďakovať netreba. Nuž dobre.
Na Slovensku mi však nikto neverí, že niečo podobné je možné. Termolýza vody je, podľa vedátorov, principiálne nemožná. - Pretože „entropia...“ a podobné kecy. Nuž, tiež dobre.
To skôr pristúpia na predstavu, že odkiaľsi zo strednej Ázie, z tamojších fotovoltaických elektrární, budeme importovať elektrickú energiu – s cieľom využiť ju na elektrolýzu vody. Niečo také som odkiaľsi zaregistroval v súvislosti s podpisom akejsi dohody o projekte na rozbeh slovenskej „vodíkovej ekonomiky“, ku ktorému údajne došlo v Košiciach za účasti ministra hospodárstva.
Uvážlivejší ľudia sa však dokážu zamyslieť aj nad tou predstavou, ako som ju načrtol.
Termolýze vody nebránia žiadne prírodné zákony. Pritom sa nejedná o žiadne perpetuum mobile (ani toho - II. druhu).
Po prvé. Je nesporné, že na rozklad kvapalnej vody na plynný vodík a kyslík je potrebná energia, ktorej množstvo je známe. Táto energia je k dispozícii aj v prípade termolýzy vody, ibaže nie v elektrickej ale v tepelnej forme. Z hľadiska zákona zachovania energie však na tom nezáleží.
Po druhé. Elektrolytický rozklad vody spôsobujú sily, podmienené rozdielom elektrických potenciálov použitých elektród. Špecifickú úlohu pritom zohráva vnútorný odpor elektrolytu (z dôvodu potreby elektricky vodivého obvodu) aj polarizácia elektród. Podobne termolýzny rozklad vody spôsobujú sily, podmienené vznikom elektrochemických potenciálov, ktoré nadobudnú rôzne časti tzv. kontaktódy vnorením do termolytu – vodného roztoku vhodnej chemickej zlúčeniny. Potreba elektricky vodivého okruhu nie je v tomto prípade potrebná.
Termolýza vody predstavuje konkrétny príklad využitia tzv. elektrotermického (resp. galvanotermického) procesu, prebiehajúceho v špecificky zostavenej fyzikálno-chemickej sústave, vyznačujúcej sa existujúcimi elektrochemickými napätiami medzi jej jednotlivými časťami a súčasným nedostatkom vnútornej energie, ktorá by umožnila konanie práce týmito silami. Vo všeobecnosti, je to proces, prebiehajúci na základe energetického dopingu vo forme nízkopotenciálového tepla z vonkajšieho zdroja, do sústavy, nachádzajúcej sa v silovo prakticky rovnovážnom stave. Je to proces, podmienený prítomnosťou termolytickej prísady s obsahom iónov najelektronegatívnejšieho prvku v sústave a vedúci k cielenej fyzikálno-chemickej zmene v termolyte.
Na prvý pohľad, všetko vyššie uvedené možno vyznieva dosť nepravdepodobne. Za účelom zvrátenia tohto dojmu pripájam v prílohe článok – ešte z roku 2008, v ktorom som zhrnul výsledky získané v prvej etape môjho vlastného bádania (v amatérskych podmienkach) ohľadom problematiky galvanotermického javu.
V nasledujúcom roku sa k článku dokonca vyjadril aj prof. Ján Chrapan ml.
Vtedy som ešte nedokázal doriešiť závažný problém. – Hliníková anóda (v prípade tzv. riadenej termolýzy, do určitej miery) reagovala s termolytom a postupne sa rozpadala v dôsledku oxidácie. Hliník je totiž značne elektronegatívny a amfoterný (chemicky reaguje i s kyselinami i so zásadami) kov. Vedel som, že jeho pomerne rýchle znehodnocovanie by predstavovalo vážny prevádzkový problém, ak by sa mala termolýza vody prakticky využívať na ten spôsob. Práve preto môžem vážnosť svojich slov ilustrovať zmieneným článkom aj v internetovom priestore, lebo zverejňovať tu cennejšie údaje by bolo nezodpovedné.
(Ale dnes už mám tento závažný problém vyriešený. Vodíkoví experti v Košiciach by možno „slintali“, keby vedeli správne odhadnúť, o čom tu píšem.)
Dočasne som sa potom preorientoval na riešenie iných problémov, predovšetkým však na zostrojenie funkčného modelu pacyklového stroja.
Medzi praktickým využívaním galvanotermického javu a pacyklového stroja je podstatný rozdiel. Galvanotermický jav bude praktické využívať všade tam, kde sa vyskytujú dostatočné zdroje odpadového tepla, avšak viazané na konkrétne miesto. Teda predovšetkým v elektrárňach. Využitie pacyklového stroja, najmä v nízko výkonových prevedeniach však bude možné využívať kdekoľvek na svete, pretože principiálne môže čerpať teplo zo svojho okolia.
Vzhľadom na uvedené, dovolím si tvrdiť, že projekt propagácie pacyklového stroja – písal som o ňom spolu v jedenástich článkoch s titulkom „Propagujúci sám vojak v poli“ mal svoj zmysel. I keď som sa medzičasom dozvedel, že podaktorí naň hľadeli „cez prsty“.
Napríklad, diskutér s nickom „sommernachtsraum2“, v diskusii k článku „Kde nebolo, tam nebolo...(1/?)“, sa na moju adresu vyslovil takto: „...Cudziš asi ešte stále niekde pobehuje s popísaným papierom namiesto vetrovky, ak ho teda už nezbalili príslušné orgány a neumiestnili do zariadenia, kde mal byť dávno...“.
Nie som ješitný, aj som mu odkázal, že preto môže pokojne spávať. Len akosi neviem pochopiť, začo ma mali „zbaliť“ a ktoré „príslušné orgány“. No, v súvislosti s tým, spomenul som si aj na jeden vtip, ktorý som počul ešte za socializmu. –
Raz sa Jano z Važca, kto vie prečo, vybral do Prahy. Ako si tak chodí po uliciach, odrazu sa ocitol pri rozostavanom dome.
„Prosím vás, čo to tu staviate?“, spýtal sa.
A jeden pražský Pepík na lešení, vidiac, že má pred sebou sedliaka v meste, mu odvetil:
„To stavíme blázinec pro blbý Slováky!“
Jano z Važca len nato pokýval hlavou. –
„Ja som si hneď myslel, že pre vás by bol malý... .“
A dnes, pre zmenu, som sa dopočul, že na Slovensku plánujeme stavať – v rámci plánu rozvoja po korona kríze, z miliardových eurodotácií na najbližších sedem rokov - nové blázince, po jednom v každom okrese!
P R Í L O H A
Do pozornosti stálym čitateľom mojich článkov:
Vážení priatelia, v poslednej dobe dostávam do svoje e-mailovej schránky cufr@centrum.sk od facebooku zoznamy mien ľudí, ktorí by azda chceli so mnou komunikovať cez facebook. Za všetky ponuky na tento kontakt vám srdečne ďakujem, no (predbežne) zo - subjektívnych dôvodov - nechcem pobývať na facebooku, aj keď ponúka možnosť chatu. Preto každého, kto má záujem o nejaké doplňujúce informácie k mojim myšlienkam, alebo dokonca záujem o nejakú (aj jednorázovú) formu spolupráce so mnou, nateraz odkazujem na uvedený e-mailový kontakt. Dúfam, že vás to neurazí ani neodradí od vašich zámerov v súvislosti so mnou. Ďakujem vám za porozumenie.
