[論文レビュー] Structure and Combustion of Magnegases

Ruggero María Santilli, A. K. Aringazin|ArXiv.org|Dec 20, 2001

Chemical Thermodynamics and Molecular Structure被引用数 4

ひとこと要約

本稿では、液体廃棄物（例：使用済みオイル、下水）を水中の電気アークで原子状プラズマに分解し、再結合させて生成される新規でクリーンな燃焼性燃料「マグネガス」を提案する。主な結果として、マグネガスはほぼゼロの有毒排出ガス、最小限のCO₂（3–7%）、およびプラスの酸素バランスを示し、過剰エネルギー出力を実現するとともに環境持続可能性を達成する。

ABSTRACT

In this paper, we study the structure and combustion of magnegases$^{TM}$ (Patented and International Patents Pending), new clean fuels developed by one of us (R.M.S.) [1], which are produced as byproducts of recycling nonradioactive liquid feedstock such as antifreeze waste, engine oil waste, town sewage, crude oil, etc., and generally vary with the liquid used for their production. A new technology, called PlasmaArcFlow m, flows the waste through a submerged electric arc between conventional electrodes. The arc decomposes the liquid molecules into their atomic constituents, and forms a plasma in the immediate vicinity of the electrodes at about 10,000$^o$ F. The technology then moves the plasma away from the electrodes, and controls its recombination into environmentally acceptable fuels. The new fuels possess a ew chemical structure first identified by one of us (R.M.S.), which is characterized by clusters of ordinary molecules and atoms under a new bond of electromagnetic nature. These clusters constitute a new chemical species different than the conventional molecules, since they are stable at ordinary conditions while exhibiting no infrared signature (other than those of conventional molecular constituents), thus confirming that the bond is not of valence type. For this reason the new chemical species is called ''Santilli's electromagnecules'' or ''magnecules''.

研究の動機と目的

• 液体廃棄物のリサイクルと化石燃料依存度の低減を可能にする持続可能な低排出ガス燃料技術の開発を目的とする。
• 化石燃料燃焼に起因する環境危機、すなわち有毒排出ガス、酸素欠乏、およびCO₂による気候変動の是正を目的とする。
• マグネガスがプラズマアーフロー技術によって生成され、過剰エネルギー出力とクリーン燃焼を達成できることを実証することを目的とする。
• マグネガスの構造的基盤として、CO、H₂、OH、およびCH二量体を含む準安定分子クラスター（マグネキュール）であることを確立することを目的とする。
• NOx排出を最小限に抑え、エネルギー効率と環境的安全性を最大化するためのマグネガス燃焼条件の最適化を目的とする。

提案手法

• 30–40 V、500–1000 Aの水中直流アークを用い、1500 °C以上の温度で液体原料（例：防凍剤、使用済みオイル）を原子状プラズマに解離する。
• 温度勾配（70–150 °C）におけるイオン化されたH、C、およびO原子の制御された再結合に依存し、CO、H₂、およびOHを豊富に含む準安定ガスクラスター（マグネキュール）を形成する。
• 多段階の熱ゾーニングモデルを採用：アークゾーン（1500 °C以上）で解離；冷却ゾーン（100–150 °C）で分子再結合および複雑な構造形成。
• 完全酸化を保証し中間体のH₂生成を抑制するために、高電圧スパーク点火（≥50,000 V）を用いる。
• 圧力および電力制御を用いてエネルギー密度を向上させ、高分子量分子複合体の形成を促進する。
• 結合エネルギーの推定値（例：複合体形成で30 kcal/mol、COで255 kcal/mol）および双極子相互作用（例：COの0.12 Dの双極子）を用いて分子結合を分析する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 マグネガスの構造的特徴は何か？ そして、従来の気体燃料とはどのように異なるか？
• RQ2 プラズマアーフロープロセスは、液体廃棄物からどのように過剰エネルギー出力を可能にするか？
• RQ3 温度勾配および磁場は、プラズマ内での高分子量分子クラスターの安定化にどのように寄与するか？
• RQ4 原料に高い炭素および酸素含有量があるにもかかわらず、なぜマグネガス燃焼ではCO₂が3–7%しか発生しないのか？
• RQ5 NOx排出を最小限に抑え、効率および環境的安全性を最大化するための燃焼条件をどのように最適化できるか？

主な発見

• マグネガスは、孤立したH、C、およびO原子、OHおよびCH二量体、およびH₂、CO、CO₂分子を含む準安定クラスター（マグネキュール）で構成される。
• 燃焼排ガスには水蒸気50–60%、酸素10%、CO₂ 3–7%、不活性ガスが含まれており、プラスの酸素バランスと最小限の炭素排出を示している。
• 原料に高いCおよびO含有量があるにもかかわらず、排ガス中のCO₂が低いため、燃焼前にCOを形成するCおよびO原子の割合は非常に小さいことが確認された。
• 技術は過剰エネルギー出力を達成している：公的認定測定によれば、入力電力1ユニットに対して、ガスで3ユニット、熱で1ユニットのエネルギー出力が得られている。
• 高電圧スパーク点火（≥50,000 V）により、完全酸化が促進され、H₂生成が抑制されるため、燃焼効率が向上する。
• 作動圧力および電力の増加により、エネルギー含量を向上させ、高分子量分子複合体の形成を促進できる。