К вопросу получения водорода из воды при использовании СВ (спец. вещество).

Для лучшего понимания сути идеи по использованию в качестве альтернативного топлива  СО₂ и воды предлагаю Вашему вниманию следующее:

Сначала рассмотрим вопрос о целесообразности использования воды в качестве топлива. Известно, что воду можно использовать как топливо, если её разложить на водород и кислород либо химическим способом, например при взаимодействии воды с  натрием, либо электролизом воды, когда вода разлагается на водород и кислород, что впервые было показано в своё время М. Фарадеем, либо, нагревая воду до высокой температуры, когда вода также разлагается на водород и кислород, что было показано в 50-х годах Генрихом Сент-Клером Девиллем. Чем выше температура, тем эффективнее разложение воды.

     Водород при высокой температуре не в состоянии удерживать кислород, но он же при понижении температуры до определённого значения снова с ним соединяется. (1). Это похоже на сжатие пружины. Стоит только отпустить сжатую пружину, как она сразу же вернётся в исходное состояние.Если  при  электролизе воды, водород и кислород можно  получать раздельно, например, проводя электролиз воды в изогнутых под острым углом стеклянных трубках, в коленах которых помещались электроды, через которые проходил ток и тогда газы собирались каждый в своём колене трубки, то при разложении воды при высокой температуре,   выделяющиеся водород и кислород всегда были в виде смеси, называемой гремучим газом при высокой температуре.

Сохранить гремучий газ с его высокой температурой на длительное время (про запас), можно лишь при исключении его охлаждения, но для этого надо расходовать энергию на поддержание соответствующей температуры газа, чтобы при охлаждении газа до определённой температуры водород не  провзаимодействовал с кислородом с образованием воды и с выделением тепла, тем более, что процесс сопровождается взрывом.

При воспламенении гремучего газа, по мнению Д. И.  Менделеева происходит следующее: когда газ приходит в прикосновение с накалённым телом, например с зажжённою лучиной, то газообразные вещества (водород и кислород) соединяются, образуя воду, причём выделяется большое количество тепла, от которого вода превращается в пар, который  быстро расширяется. Это происходит быстро, и вследствие того совершается взрыв, т.е быстрая перемена давления, сотрясение воздуха и звук, как при взрыве пороха. (1).

Водород и кислород, полученные при разложении воды от высокой температуры, удавалось сохранить лишь в смеси их с азотом или углекислым газом, которые не поддерживают горения; они не соединяются ни с кислородом, ни  с водородом.  (1). Можно сказать, что при этом водород и кислород гремучего газа разбавляются инертным газом, что и позволяет сохранять смесь в баллонах под давлением.

Как ни странно способ использования воды в качестве топлива давно известен и по нему в промышленности уже  не один десяток лет, в генераторах Винклера (см. рис.1.), производится прекрасное промышленное топливо – водяной газ, который представляет собой смесь угарного газа СО с водородом, получаемый при взаимодействии нагретого почти до красного каления угля (около 600 градусов Цельсия) с водяным паром по реакции:

    С + Н₂О = СО + Н₂   (1)

В продуктах  реакции кроме углерода имеется   кислород и водород, причём в тех количествах, в которых они могут взаимодействовать между собой с образованием воды по реакции:

     ½ О₂ + Н₂ = Н₂О     (2)

Иными словами можно сказать, что водяной газ представляет собой гремучий газ, в котором кислород связан углеродом в соотношении, которое требуется для образования воды. Самое важное в том, что продукты реакции (1) не взаимодействуют между собой, т.к оба газа являются восстановителями, т.е им для окисления нужен кислород и определённая температура без которой они и при наличии кислорода не будут с ним взаимодействовать.

Поэтому смесь СО с Н₂ не взрывоопасна. Водяной газ можно закачать в баллоны и хранить под давлением. Чем ещё хорош водяной газ, кроме возможности использования воды в качестве топлива? На производство гремучего газа электролизом расходуется электроэнергия в количестве около 68.3 ккал/моль или 285.49 кдж электрической работы, если можно так сказать. Столько же энергии расходуется и на разложение воды при использовании высокой температуры.

Измерения, проведенные учёными несколько десятилетий назад, показали,  что для реакции (1), на моль углерода (12 грамм угля - количество вещества в граммах, соответствующее атомному номеру элемента в таблице Д. И. Менделеева)  и на моль воды (18 грамм), требуется затратить лишь около 31.4 ккал/моль (131.25 кдж), а не 68.3 ккал/моль, т.е в 2 с лишним раза меньше затрат на разложение воды при высокой температуре. В продуктах реакции (1) воды нет, а есть лишь СО (угарный газ) и водород.

Как было сказано, каким бы способом не разлагали воду, на это расходуется около 68.3 ккал/моль или 285.49 кдж. При сжигании полученного водорода в кислороде выделяется тоже 68.3 ккал/моль, т.е видим, что нет никакой выгоды получать водород и кислород из воды хоть при электролизе воды, хоть от высокой температуры, для получения тепла при их сжигании, т.к сколько энергии затратим на разложение воды столько же получим при сжигании полученного из воды  водорода в кислороде. Но необходимо учитывать следующее.

Так как для реакции (1)тепло расходуется, то реакцию (1)  можно переписать, введя тепло в левую часть уравнения:

          H₂O + C +  31.4 ккал ----> СО + Н₂ (1а)

Процесс горения водяного газа описывается двумя реакциями:     

          CO + 1/2 О₂ ----> CO₂  (2)

          H₂ + 1/2 О₂ ----> Н₂О  (3)

При этих реакциях тепло выделяется, поэтому укажем их количество в правой части реакций:   

          CO + 1/2 О₂ ----> CO₂ + 67,6 ккал (282.56 кдж)   (2а)

          H₂ + 1/2 О₂ ----> Н₂О + 57,8 ккал (241.6 кдж)    (3а)

И так, видим, что исходным сырьем для  получения  водяного  газа является уголь и водяной пар. "Водяной газ" при использовании его в качестве топлива сгорает с образованием двуокиси углерода и воды. В результате сложения реакций (1), (2) и (3)  получим общее уравнение реакции:

               H₂О + C ----> CO + H₂   (1)

               CO + 1/2 О₂ ----> CO₂   (2)

               H₂ + 1/2 O₂ ----> H₂O   (3)

               ───────────────────────────────────────────

Суммарное

уравнение       C + O₂ ----> CO₂       (4)

Возникает вопрос,  о том, какое количество тепла получим, если вместо угля сжигать водяной газ? В лаборатории было определено,  что при сгорании 1 моля угля  выделяется  94,0 ккал/моль (392.9 кдж). Значит реакцию (4) следует писать:     

           C + O₂ ----> CO₂ + 94,0 ккал (392.9 кдж)

Если такое же количество угля превратить в водяной газ,  то  при сжигании моля  водяного  газа выделится 67,6 + 57,8 = 125,4 ккал или 524.17 кдж (реакции  (2а) и (3а), т.е на 31.4 ккал (131.25 кдж) больше. Надо ещё учесть тепло выделяемое при образовании СО (26.4 ккал/моль или 110.35 кдж), т.к  в реакции (2а) учитывалось лишь тепло от образования СО₂ из состояния СО и не учитывалось тепло выделяющееся при образовании СО. И тогда получим 125.4 ккал + 26.4 ккал/моль = 151.8 ккал/моль (634.52 кдж), или на 57.8 ккал/моль (241.6 кдж) больше. С учётом этого реакцию (1а) надо писать следующим образом:

      С + Н₂О + 31.4 ккал/моль =  СО + Н₂  + 26.4 ккал/моль

31 4 ккал/моль тепло расходуется, а 26. 4 ккал/моль тепло выделяется при образовании СО, ведь СО – угарный газ имеет определённую температуру при своём образовании.  Значит, лишний  раз  убеждаемся, что водяной газ - более выгодное топливо, чем уголь, а то, что водяной газ выгоднее гремучего газа наверно и доказывать не надо.

Тем не менее, сплошь и рядом бытует мнение о том, что водяной газ дорогое топливо. Водяной газ действительно дорогое топливо, но лишь из-за малого КПД установок производящих водяной газ, т.к велики потери тепла. Таким образом можно сказать, что сжигать уголь в кислороде воздуха  не рационально,   надо сжигать  уголь в водяном паре, при соответствующих условиях, т.е надо осуществлять сжигание угля именно по реакции (1).  В таблице 1 приведены  тепловые эффекты, имеющие место при получении и использовании водяного газа (тепловой баланс. ).                                

Из таблицы 1 видим, что 31,4 ккал, затраченные при реакции (1а) оказались "скрытыми" в водяном газе.  Количество  "скрытой"  энергии всегда вполне  определенно и зависит от природы реагирующих веществ и продуктов реакции. Реакция (1а) увеличивает  "теплосодержание"  атомов  реагирующих веществ посредством  их  перераспределения  с образованием продуктов реакции. 1 моль каждого вещества обладает определенным теплосодержанием. (2).

Общепринятый способ производства водяного газа на основе угля и воды заключается в периодической подаче в газогенератор (генератор Винклера) воздуха и пара, устройство которого схематично показано на рис. 1.

Газогенератор Винклера содержит загрузочное устройство и золоудаляющие каналы со шнеками, патрубки для дутья и вывода сырого газа. В работе его используются окускованное топливо и адсорбенты на основе бурых углей. Он требует больших капитальных затрат. Из реакции (1) также видно, что в данной реакции углерод имеет большее сродство к кислороду, чем водород, т.к  он отнимает кислород от водорода в составе воды.

Про реакцию (1) можно также сказать, что в данной реакции углерод, находящийся в составе угля, горит в кислороде водяного пара при недостатке кислорода, т.к каждая молекула воды при разложении даёт один атом кислорода на два атома водорода и этот кислород тут же захватывается углеродом, с образованием СО, хотя каждый атом углерода способен присоединить два атома кислорода с образованием СО₂.

Все теплоты реакций указанные в данном изложении взяты из работы {2}. При реакции (3) выделяется 57.8 ккал/моль, т.к водород сгорает в кислороде с образованием пара с высокой температурой. Если бы водород сгорал до образования воды, то выделилось бы 68.3 ккал/моль. Почему при реакции (1) при которой вода взаимодействует с углём, расходуется 31.4 ккал/моль, а не 68.3 ккал/моль, как это требуется для разложения воды жаром или электролизом?

Анализ реакции (1) говорит о том, что затраты энергии в 31.4 ккал/моль, а не в 68.3 ккал/моль обуславливаются видимо тем, что каждая молекула воды  с одной стороны испытывают разрушающее влияние высокой температуры, а с другой стороны углерод пытается отнять от водорода кислород.

Так как для реакции (1) на разложение воды, расходуется лишь 31.4 ккал/моль, а не 68.3 ккал/моль, то видим, что это уже даёт выгоду. Водяной газ тем и хорош, что требует для его получения, затрат энергии всего лишь в 31.4 ккал/моль, а даёт тепла на  57.8 ккал/моль больше (31.4 ккал/моль возвращаются, т.к они входят в число 57.8 ккал/моль), за счёт сгорания водорода воды. Затраты в 31.4 ккал/моль оправданы.

 Реакция (1) как давно осуществляемая, говорит также о том, что вопрос об использовании воды в качестве топлива давно решён, но именно при реакции (1), т.е при сжигании угля в водяном паре. Так как тепло в  31.4 ккал/моль составляют от 94.0 ккал/моль около 30%, то можно экономнее почти на 30% расходовать уголь при получении того же количества тепла.

На мысль о возможности получать «водяной газ» с меньшими затратами энергии (меньше даже чем затраты в 31.4 ккал/моль) наводит и тот фактор, на который в своё время указывал М. Фарадей, изучавший взаимодействие углерода с кислородом при дыхании человека.

М. Фарадей отмечал всем известный факт того, что в организме человека углерод взаимодействует с кислородом воздуха почти мгновенно за время вдоха и выдоха даже при низких температурах, которые выдерживает человек, чтобы не замёрзнуть. Конечно, можно сказать, что это осуществляется лишь  в организме человека, где могут иметь место ещё не познанные процессы.

То, что при образовании СО, выделяется 26.4 ккал/моль, говорит о том, что углерод обладает одной особенностью, а именно: углерод может взаимодействовать с кислородом и при недостатке кислорода при температуре соответствующей энергии в 26.4 ккал/моль.  Это также говорит о том, что углерод видимо всегда проходит две стадии сгорания.

 Одна стадия – это когда углерод сгорает до образования СО с выделением 26.4 ккал/моль. Другая стадия  - это сгорание СО до образования СО₂ с выделением 67.6 ккал/моль. Суммируя 26.4 ккал и 67.6 ккал мы и получим 94.0 ккал выделяющиеся при сгорании углерода до СО₂. Напомним, что водород сгорает до образования воды с выделением 68.3 ккал/моль. Водород, если его подогреть ведёт себя как уголь, который для взаимодействия с кислородом подогревается, но конечно же,  не до такой высокой температуры как уголь.

Способов отделения СО от водорода известно много. Известен и способ отделения СО от водорода в их смеси, состоящий в использовании способности СО при высокой температуре давать уголь и углекислый газ по реакции: (2СО --àС + СО₂).  Это показал в своё время Г. Сент-Клер Девилль, в своём опыте, когда он использовал способ «холодной и горячей трубки».

Внутри трубки, накаливаемой в печи, вмещается другая трубка, тонкая металлическая (медная, посеребрённая), через которую течёт постоянная струя холодной воды. Окись углерода, приходя в соприкосновение с накалённою внутренней поверхностью наружной трубки, даёт уголь, и его частицы садятся (снизу) в виде копоти на холодной трубке, и поэтому охлаждённые  уже не реагируют  более с образовавшимся кислородом или с СО₂. Если СО₂, проникает через уголь, то он  подогревает его. (1).

Про углекислоту также известно, что она может быть преобразована в уголь и СО (угарный газ) при пропускании её через уголь. Это объясняется тем, что  атомы углерода, при нагреве угля горячим газом СО₂ приобретают сродство к кислороду и они могут взаимодействовать с СО₂: СО₂ + С = 2СО. Кислород как бы перераспределяется между всеми атомами углерода имеющимися в составе СО₂ и в составе угля. Сказывается влияние сродства атомов углерода не присоединивших кислород, соответствующее 26.4 ккал/моль.

Как это ни странно, но СО₂   также может использоваться как топливо, т.к моль СО₂  и моль С дают два моля СО, который является топливом ибо он может гореть в кислороде с выделением тепла. Об этом говорил в своё время Д. И.Менделеев. (1). На основе изложенного при заинтересованности можно  предложить к рассмотрению генератор СО на основе СО₂ и угля.

При получении СО₂ в любом виде – в виде газа или жидкости, мы можно сказать «консервируем» в СО₂ определённую энергию, которую в принципе можем получить обратно. Собственно говоря, взаимодействие СО₂ с углём, есть результат нехватки кислорода для некоторых атомов углерода, которые ещё не присоединили к себе ни одного атома кислорода, но имеют соответствующее сродство к кислороду. При каждой определённой температуре имеется и своя определённая степень диссоциации СО₂ (степень разложения).

За последнее время многими Российскими и зарубежными изобретателями предложены определённые типы газогенераторов производящих водяной газ на основе угля и воды, в которых имеются различные усовершенствования отдельных узлов газогенераторов, позволяющие производить водяной газ с более высоким КПД, в сравнении с КПД генератора Винклера. Известны различные конструкции газогенераторов отдельных изобретателей, в которых предлагается получать водяной газ на основе угля и воды:

По авторскому свидетельству № 834110 (авторы Д.Ю. Гамбург, В.П.  Семёнов и Э.А. Гудымов) предлагается способ получения синтез-газа (водяной газ) путём газификации твёрдого пылевидного топлива в слое шлака при 1200 – 1600 градусов Цельсия на основе угля, кислородсодержащего газа  и воды.

По патенту Р.Ф № 2095397 (авторы Яворский И.А, Яворский А.И) предлагается способ переработки твёрдого топлива с получением высококалорийного газа или синтез-газа, на основе угля, кислорода и воды.

По патенту Австрии №961564 (фирма «Фоест-Альпине АГ») предлагается способ получения горючих газов (бедный СН₄ или богатый газ СН₄) из угля и устройство для его осуществления на основе угля и газифицирующих агентов (кислородсодержащий газ или кислород или пар).

По патенту Р.ф (авторы Самусенко В.А, Рогалев Х.Н, Самусенко В.В) предложена бытовая газогенераторная установка для получения газа из твёрдых топлив.

По патенту Р.Ф №2097405 (авторы Игошин В.А., Егоров Е.Н,, Виноградов А.В., Иванова Т.Н предложен газогенератор для получения газа на основе бурых углей.

По авторскому свидетельству №517623 (авторы Н.В. Антонишин, В.С. Никитин, В.Д. Михайлик и Н.Н. Жуков) предложен газогенератор для получения водяного газа на основе угля и воды.

По авторскому свидетельству № 586193 (авторы В.Д. Михайлик и В.С. Никитин) предложен газогенератор водяного газа на основе угля, кислорода  и водяного пара.

По авторскому свидетельству №630283 (авторы Г.С. Кабалдин, И.П. Шпорта, В.К. Самсонюк, Б.В. Яковле и В.С. Никитин предложен газогенератор на основе угля и воды. Все изобретения отличаются друг от друга незначительно, все они используют уголь, кислородсодержащие газы  и водяной пар. Наиболее эффективным из различных конструкций газогенераторов является газогенератор показанный на рис.2. Он содержит корпус 1, огнеупорную насад­ку 2, электроды 3, слой 4 углеродсодержащего  материала, парогенератор в виде тепловых трубок 5, расположенных в водяном баке 6, паровой патрубок 7 с перфорированным ниж­ним концом, выходной патрубок водяного газа 8, бак 9 с трубой 10, патрубки 11 и 12 ввода топлива и воздуха соответственно.

Газогенератор работает следующим обра­зом. В корпус 1 через огнеупорную насадку 2 подают первоначально воздух через патрубок  12 и приводят в псевдоожиженное состояние слой углеродсодержащего материала. Огнеупорная насадка 2, например магнези­товая крупнозернистая крошка фракции 5— 20 мм, необходима для равномерного распределения первоначально воздуха, а затем пара по сечению аппарата. При помощи электродов 3 пропускают элект­рический ток через псевдоожиженный слой 4, который быстро разогревается, так как при  прохождении через него электрического тока электрическая энергия превращается в тепло­вую.

Заданная температура процесса достигается регулированием величины тока через псевдоожиженный слой 4. Отходящие высокотемпературные газы при помощи тепловых трубок 5 испаряют воду в баке 6. Так как эффективная теплопроводность тепловых трубок в сотни раз выше, чем теплопроводность металлов, то в баке 6 про­исходит интенсивное образование водяного пара, который через патрубок 7 проникает в насадку 2. После этого подачу воздуха пре­вращают, а слой углеродсодержащего мате­риала 4 приводят в псевдоожиженное состоя­ние путем воздействия на него только водя­ного пара через патрубок 7.

Непрерывную подачу воды и угля в газоге­нератор осуществляют через трубу 10 и патру­бок ввода топлива 11. Полученный водяной газ через патрубок 8 поступает на очистку, после чего направляет­ся к месту потребления.

Применение в газогенераторе высокоэффек­тивных средств теплообмена (тепловые трубки) для производства пара на собственные нужды позволяет сущест­венно снизить тепловые потери и габаритные размеры аппарата. Попутно сообщим о том, как устроены и как работают тепловые трубки. Ниже дан рисунок тепловой трубы. Длинный изогнутый стержень сунули одним кон­цом в пламя электрической дуги, другим — в огромный бак с холодной водой. Стержень мгновенно сделался малиново-красным, а вода закипела.

Так работает тепловая труба, и действие ее изумляет. Но с какой целью ее сделали и как она устроена? Деталь под резцом токарного станка разогревается от ин­тенсивного трения. Как лучше отвести тепло от детали и рез­ца? Строители должны проложить туннель под землей, но грунт слишком влажен и зыбок. Единственный выход — за­морозить грунт, отняв от него тепло. И там, и здесь все та же проблема теплоотвода.

Известны три способа передачи теплоты: теплопровод­ность, конвекция, излучение. При конвекции вещество дви­жется, обеспечивая более эффективную теплопередачу. Она будет еще эффективнее, если заставить вещество не только двигаться, но и менять при этом свое агрегатное состояние. Рассмотрим это подробнее.

Известно, что какой-нибудь теплоноситель, на­пример вода, может в процессе конвекции переносить теплоту от тела, нагретого до высокой температуры, к более холодно­му телу. Например, при водяном отоплении вода, циркули­руя по трубам, переносит теплоту от котла к отопительным батареям. При этом вода нагревается от стенок котла, а от­давая теплоту батареям, она охлаждается, однако агрегатное состояние воды не изменяется.

Но передача тепла при циркуляции теплоносителя может происходить иначе, так что его агрегатное состояние будет изменяться. Теплоноситель, находясь в жидком состоянии, подходит к нагретому телу и получает от него такое количе­ство теплоты, что жидкость закипает и обращается в пар. К холодному телу теплоноситель подходит уже в парообраз­ном состоянии и, конденсируясь на нем, отдает ему теплоту конденсации.

Если каким-нибудь способом добиться, чтобы образовавшаяся жидкость снова подошла к нагретому телу, то все начнется сначала, будет происходить циркуляция теп­лоносителя и перенос теплоты от нагретого тела к более холод­ному. Теплоносителем может служить такое вещество, у кото­рого удельная теплота парообразования и конденсации очень велика. Оказывается, что по сравнению с конвекцией в случае, когда вещество-теплоноситель, циркулируя, изменяет свое агрегатное состояние, перенос теплоты возрастает в сотни, а то и в тысячи раз.

В этом состоит идея устройства тепловой трубы. См. рисунок. Тепловая труба герметически замкнута. Внутрен­ние ее стенки выложены каким-либо пористым материалом. Воздух изнутри откачан. Жидкость заполняет поры проклад­ки и испаряется там, где трубу нагревают, потребляя значи­тельное количество теплоты. Пар, распространяясь по трубе, достигает того конца, где ее охлаждают, и там конденсирует­ся, отдавая теплоту конденсации. Жидкость оседает на пори­стой прокладке и впитывается ею. Под действием сил молеку­лярного притяжения жидкость возвращается обратно, по­добно тому как бензин в зажигалке поднимается по фитилю. В зоне нагрева жидкость испаряется вновь...

При умеренных температурах хорошо работают тепловые трубы, заполненные водой или спиртом, при сверхнизких — заполненные жидким водородом. Когда же надо отводить теплоту от тел с очень высокой температурой, применяют жид­кие металлы — натрий, калий.

Насколько эффективны тепловые трубы? Вот пример. Тепловая труба массой 0,5 кг, диаметром 1,5 см и длиной 0,6 м передает теплоты столько же, сколько медный стержень той же длины, диаметром 1 м и массой 5000 кг. Тепловые трубы обеспечивают передачу больших количеств теплоты при очень малых перепадах температур. Если тепловые трубы будут «веером» расходиться из об­щей точки, то в зависимости от того, где помещен нагреватель, тепловые трубы будут либо концентрировать потоки тепла на малой площади, либо рассеивать его, работая как система охлаждения.

Прототипы  УВГ (углеводородный генератор газа) по получению водяного газа на основе природного газа и воды отсутствуют.  Если большое сродство углерода к кислороду в реакции (1) приводит к возможности осуществления реакции (1) при затрате в 31.4 ккал/моль, то очевидно, что  за счёт уменьшения потерь тепла в окружающую среду реакция (5) может быть осуществлена  также при  меньших затратах энергии.

Температура, соответствующая энергии требуемой для реакции (5) с учётом сказанного  неизвестна. Можно не знать точное значение температуры требующейся для взаимодействия водяного пара с нагретым природным газом, но то, что такое взаимодействие будет иметь место, подтверждает реакция (1). Точное значение этой температуры можно определить лишь на данной опытной установке.

 После выполнения не дорогостоящих опытных  работ по получению водяного газа на данной опытной установке, будет смысл в серийном изготовлении для продажи населению водяного газа, получаемого из воды

и угля или из воды и природного газа в баллонах взамен природного газа. Данный водяной газ будет дешевле, чем природный газ именно за счёт использования воды в качестве топлива, благодаря использованию сродства углерода к кислороду. Или же можно будет продавать населению данные УВГ (углеводородные генераторы водяного газа).

УВГ для  использования в быту, или в котельных города, в котором можно производить «водяной газ» на основе природного газа и воды (в одном из вариантов), может  представлять собой теплоизолированный сосуд с тройными стенками, в котором между одними находится вода, а между другими природный газ.

Предлагаемый УВГ отличается от устройства генератора Винклера, и от других генераторов тем, что в  УВГ лучше используется тепло, которое в генераторе Винклера теряется, а также тем, что УВГ имеет габариты (зависящие от производительности УВГ, а для быта не нужны УВГ большой производительности) не более габаритов молочного 37 литрового бидона.

В УВГ предусматривается и камера сгорания природного газа в кислороде воздуха при недостатке кислорода. Из всего расходуемого природного газа, часть газа расходуется на получение тепла для подогрева остальной части природного газа до требуемой температуры для реакции (5) и на получение водяного пара из воды также с температурой требуемой для реакции (5).

В УВГ не трудно использовать принцип работы паяльной лампы, когда при сгорании природного газа, выделяющееся  тепло  нагревает свежие порции природного газа  поступающие на сжигание. В УВГ можно предусмотреть змеевики, в которые водяной пар и сильно нагретый газ из своих ёмкостей будут поступать, в которых они ещё дополнительно подогреваются до ещё более высокой температуры.

Из змеевиков водяной пар и нагретый газ могут поступать в камеру смешения, в которой они и соприкасаются между собой по всему объёму. Причём камера смешения также подогревается, т.е находящиеся в ней водяной пар и нагретый газ ещё раз подогреваются. Таким образом, в УВГ гарантировано будет достигаться требуемая для реакции (5) температура. Выдержать высокое давление пара безопаснее в змеевике, чем  в генераторе большого размера, т.к известно, что чем меньше диаметр трубки, тем большее давление выдержит трубка. Самое главное для реакции (5) состоит в том, чтобы иметь требуемую температуру.

Образующийся в камере смешения «водяной газ» и предлагается использовать вместо природного газа. Размеры УВГ зависят от его производительности. В принципе УВГ можно сконструировать и для котельных населённого пункта, т.е на любую производительность. Габариты УВГ зависят  и от степени совершенства производства и степени использования технических достижений. Исходя, из не сложной конструкции УВГ, он не будет дорогостоящим изделием.

Ориентировочная стоимость опытного экземпляра УВГ сегодня составила бы около 10 тысяч рублей. Из изложенного можно сделать вывод о том, что есть смысл изготовления опытного экземпляра УВГ по производству «водяного газа» на основе природного газа и воды, т.к это позволит экономить топливо – природный газ там где он будет расходоваться. Есть смысл и в изготовлении опытного УВГ по производству СО на основе угля и кислорода воздуха.

Дать подробное описание предлагаемого УВГ (углеводородный генератор водяного газа на основе природного газа и воды) здесь не представляется возможным. Изложены лишь общие принципы устройства УВГ и рассмотрены теоретические предпосылки. Корпус УВГ снаружи  теплоизолируется для уменьшения потерь тепла в окружающую среду.

Теоретические предпосылки обусловлены тем, что природный газ содержит углерод и водород, а вода содержит кислород и водород, но при определённых условиях углерод газа и кислород воды освобождаясь от водорода взаимодействуют друг с другом, и в то же время водород не взаимодействует с кислородом из-за высокой температуры, что и может привести к образованию смеси СО с Н₂ (водяной газ). Ведь при высокой (определённой) температуре вода разлагается на водород и кислород.

Для разложения водяного пара на кислород и водород можно использовать УТЭ (универсальный тепловой элемент), в котором  водяной пар будет проходить через СВ с его высокой температурой, в результате чего водяной пар будет разлагаться на водород и кислород при более благоприятных условиях. В УТЭ будет возрастать давление газов, которое при его определённом значении откроет,  предохранительный клапан и газы поступят к потребителю. Для быта суточный расход газа не велик и поэтому УТЭ будет иметь малые размеры, которые можно определить расчётами. Изготовляемый опытный образец УТЭ для быта будет иметь размеры не более 5-литрового сосуда.

Для использования УТЭ в быту  в него будет загружаться рабочая смесь в количестве (вода около 1 литра и СВ около 1 литра), необходимом для получения топливной смеси для нескольких дней работы бытовой газовой плиты. После восполнения воды, УТЭ будет снова готов к работе. СВ в УТЭ не расходуется. СВ можно сказать является катализатором. СВ используется постоянно в одном и том же количестве, поэтому его восполнение не требуется. Такой УТЭ проще по конструкции и обслуживанию, т.к отпадает необходимость решения вопросов обеспечения непрерывной подачи воды в УТЭ.  УТЭ можно использовать и для двигателя внутреннего сгорания автотранспортных средств. Очень заманчиво использовать УТЭ для автомобиля, в котором можно получать водород из если использовать СО₂ и воду, но здесь этот вопрос не рассматривается.

Ориентировочные расчёты показывают, что если в УТЭ будет находиться 1 литр воды и если вся вода будет разложена на водород и кислород, то использование этого водорода равносильно использованию примерно 300 грамм бензина, т.к 1 моль воды это 18 грамм воды, в котором 2 грамма водорода, а в литре воды содержится 55.55 молей воды (1000:18=55.55) в которых содержится около 110 граммов водорода (55.55*2=110). Водород почти в три раза более лучшее топливо, чем бензин (по калорийности) поэтому 110 граммов водорода почти равноценны по теплу 300 граммов бензина. Тепла от сжигания 300 граммов бензина хватит на приготовление пищи в быту на два три дня.