Magnetizer a paliwo węglowodorowe

Najprostszy z węglowodorów, metan, (CH₄) jest głównym (90%) składnikiem gazu ziemnego (paliwo), oraz ważnym źródłem wodoru. Cząsteczka jego składa się z jednego atomu węgla i czterech atomów wodoru i pozostaje elektrycznie obojętna. Z energetycznego punktu widzenia, największa ilość wyzwalanej energii leży w atomie wodoru. Dlaczego? W oktanie (C₈H₁₈) zawartość cząsteczki węgla wynosi 84.2%. Przy spalaniu, cześć cząsteczki zawierająca węgiel produkuje 12,244 BTU (Brytyjska Jednostka Ciepła) (na 1/2 kg węgla). Z drugiej strony, wodór który stanowi jedynie 15.8% ciężaru cząsteczkowego produkuje zdumiewające 9,801 BTU na 1/2 kg wodoru.

Wodór, najlżejszy i najbardziej podstawowy pierwiastek znany człowiekowi, stanowi główny składnik paliw węglowodorowych (obok węgla i mniejszych ilości siarki oraz gazów obojętnych). Posiada on jeden ładunek dodatni (proton) i jeden ujemny (elektron), tj. posiada tzw. moment dipolowy, który może być zarówno diamagnetyczny jak i paramagnetyczny (słabsze lub silniejsze reagowanie na pole magnetyczne) w zależności od względnej orientacji jego spinów jądrowych. Tak więc, i mimo że jest on najprostszym z wszystkich pierwiastków, występuje w dwóch odmiennych formach izomerycznych - para i orto, charakteryzujących się różnym spinem przeciwnych jąder. I tak w cząsteczce para H₂, która zajmuje parzyste poziomy obrotowe (liczba kwantowa), stan spinu jednego atomu względem drugiego pozostaje w kierunku przeciwnym ("niezgodnie z ruchem wskazówek zegara", "antyrównolegle", "jeden w górę a drugi w dół") czyniąc go diamagnetycznym, podczas gdy w cząsteczce orto, która zajmuje nieparzyste poziomy obrotowe, spiny są równolegle ("zgodnie z ruchem wskazówek zegara", "zgodnie", "oba do góry"), z tą samą orientacją dla obu atomów, i przeto jest paramagnetyczna i katalizatorem wielu reakcji. Tak więc orientacja spinu ma ogromny wpływ na właściwości fizyczne (ciepło szczególne, ciśnienie pary), jak również na zachowanie cząsteczki gazu. Zgodność spinów czyni ortowodór niezwykle małostabilnym. W rzeczywistości, ortowodór jest bardziej reakcyjny niż jego odpowiednik, parawodór, a płynne paliwo węglowodorowe używane do napędzania promu kosmicznego bądź rakiet przechowywane jest, dla celów bezpieczeństwa, w mniej energetycznej, mniej wybuchowej, mniej reakcyjnej formie parawodorowej. Podczas startu promu forma ortowodorowa jest korzystna, gdyż pozwala zintensyfikować procesy spalania. Aby zapewnić zamianę stanu para w orto, należy zmienić energię współdziałania między stanem spinu cząsteczki H₂.

Przy 20^oC (temperatura pokojowa) 75% wodoru występuje w formie izomerycznej parawodorowej (tzn. stabilnej). Dopiero, gdy obniżymy temperaturę ciekłego wodoru do -235^oC to 99% wodoru znajdzie się w stanie orto, bardziej wybuchowym i niestabilnym (tj. bardziej reakcyjnym dla spalania). Naturalnie, trzymanie paliwa wodorowego w tak niskiej temperaturze aby uzyskać dodatkową wydajność spalania nie jest praktyczne. Jednakże w latach 50-tych amerykański naukowiec rakietowy, Simon Ruskin, zdał sobie sprawę, że parawodór mógł być zamieniony na bardziej zaktywizowany ortowodór poprzez stymulację magnetyczną, tj. zastosowanie właściwego pola magnetycznego do zmiany stanu spinu cząsteczki wodoru. Znacznie podwyższa to energię atomu i ogólną reakcyjność paliwa, tj. wydajność spalania. W gruncie rzeczy, za swoje odkrycie, Ruskin otrzymał Patent Użytkowy U.S.A nr 328,868. Należy zwrócić uwagę, że zgodnie z par. 101 amerykańskiego Kodeksu prawnego każdy patent użytkowy musi wykazać się swoim działaniem i poprawnością naukową zanim zostanie przyznany.

Ta sama zasada została użyta i ten sam efekt został osiągnięty poprzez działanie MAGNETIZER-a gdzie stworzono odpowiednio silne pole magnetyczne, ażeby istotnie zmienić cząsteczkę węglowodorową z jej stanu para w wyżej zaktywizowany stan orto. Efekt spinu cząsteczek paliwa może być potwierdzony optycznie, w oparciu o refrakcję (odbicie) promieni świetlnych przechodzących przez paliwo ciekłe, jak zademonstrowali to naukowcy używając kamer na podczerwień zainstalowanych np. w piecach hutniczych, gdzie MAGNETIZER-y skutecznie pracują. Ponadto zamiana wodoru w orto H₂ (odbywająca się bardzo szybko w tym silnym i unikalnym polu magnetycznym, z jednoczesną transformacją systemu z symetrycznego, na wysoce aktywny asymetryczny stan cząsteczkowy, o zwiększonej reakcyjności oraz zdolności katalitycznej) uznana została za niezwykle korzystną w wielu technologiach, zwłaszcza tych, gdzie wodór używany jest jako katalizator procesu, np. rafinerie ropy; procesy hutnicze; uwadnianie węgla, oraz niektórych orów i tłuszczy; polimeryzacja plastiku i elastomerów, jak również w inżynierii środowiska (oczyszczanie ścieków, itp.) gdzie JR & GROUPE zawarła w różnych krajach szereg ważnych kontraktów usługowych z koncernami przemysłowymi formatu "FORTUNE 20". Węglowodory mają w zasadzie "klatkopodobną" strukturę. To dlatego podczas procesu spalania utrudnione jest utlenianie ich wewnętrznych atomów węgla. Co więcej, łączą się one w większe grupy pseudo-związków. Grupy takie tworzą grona (asocjaty). Dostęp tlenu w odpowiedniej ilości do wnętrza grupy cząsteczek jest utrudniony (nie ma to nic wspólnego z powietrzem wchodzącym z rozdzielacza do mieszanki paliwa, kiedy mimo, że może być go nadmiar nie da to pożądanego łączenia się tlenu z węglowodorem) i pociąga za sobą brak dostępu tlenu do grona, co utrudnia pełne spalanie. W celu spalenia paliwa, potrzebna jest odpowiednia ilość tlenu z powietrza, ażeby utlenił on czynniki palne. Na przykład, w celu całkowitego i kompletnego spalenia 1 kg benzyny, potrzeba około 15 kg powietrza. W spalinach powinny być wówczas: dwutlenek węgla, para wodna oraz azot z powietrza, który nie uczestniczy w spalaniu. Praktycznie gazy spalinowe zawierają: CO, H₂, HC, NO_x and O₂.

Całymi latami konstruktorzy silników spalania wewnętrznego mieli na uwadze jeden cel: przeciwdziałać efektowi asocjacji cząsteczkowej paliwa węglowodorowego i zoptymalizować proces spalania. Szczególnym problemem przy konstrukcji silników do ochrony środowiska jest to, że aby w pełni spalić wszystkie węglowodory w komorze spalania, temperatura pracy cylindrów musiała być zwiększona. Podczas gdy starsze silniki mogły wytwarzać relatywnie duże ilości niespalonych węglowodorów i tlenku węgla, wytwarzają one niskie ilości tlenków azotu. Również, z powodu wznowionego zainteresowania silnikami wyścigowymi, stopy sprężania idą powoli w górę i znowu wzrasta mechanizm wytwarzania zwiększonych poziomów toksyn azotu. Podobnie, turboładowanie efektywnie zmienia stopę sprężania pojazdu dalej pogłębiając problem azotu.

Usprawniono system zasilania i wydechowy, usprawniono elektronikę kontrolującą zapłon, doprowadzono do perfekcji dozowniki stosunku paliwo-powietrze w mieszance, a w końcu niezastąpione okazały się konwertery katalityczne (patrz niżej). Lecz nawet wówczas spaliny, które opuszczają te "dopalacze" nie są idealnie czyste - silnik nadal spala tylko część paliwa (lub ścisłej niekompletnie utlenione atomy węgla w formie CO). Reszta wydalana jest jako zanieczyszczające emisje (HC, CO, NO_x) lub osadza się na wewnętrznych ściankach silnika jako czarny osad węgla ("nagar"). Wszystko to spowodowane zostało niekompletnym procesem spalania. Powody ku temu są następujące:

1. Węglowodory tworzą tzw. asocjaty, zamknięte grupy cząsteczkowe, których wnętrze pozbawione jest dostępu do odpowiedniej ilości powietrza, a brak tlenu przeciwdziała pełnemu spalaniu. Tendencja cząsteczki HC by się złączać powoduje lokalne makro-ugrupowania (kondensowanie się) cząsteczek które zatykają przewody i głowice paliwowe. Nadmiar powietrza w mieszance paliwa nie da w rezultacie pełnego spalania. Stąd spaliny zawierają znaczne ilości niespalonego CO, HC oraz sadzy.
2. Tlen z dwuwalencyjnością ma ładunek ujemny a węglowodór ma strukturę cząsteczkową neutralną, która przechodząc przez stalowe przewody paliwowe zostaje (mikro) naładowana ujemnie. Przeto kiedy te dwa atomy spotykają się w komorze spalania mając ten sam potencjał, wówczas odpychają się czego wynikiem jest spalanie niekompletne. Dlatego też wszelkie poważne badania miały na celu doprowadzenie do reakcyjności paliwa z tlenem (paliwa utlenione), jako że zwiększone utlenienie oznacza zwiększone spalanie i poniższe reguły należało wziąć pod uwagę:

Reguła 1: Niespalony węglowodór (HC), jak również tlenek węgla (CO) wydalane przez system wydechowy pojazdu mogą być rozpatrywane jako dodatkowa rezerwa paliwa, gdyż jeśli spełnione są właściwe warunki, HC i CO mogą zostać dalej spalone w komorze spalania. Przeto, stworzenie takich właściwych warunków ma kapitalne znaczenie.

Reguła 2: O ile cząsteczka węglowodoru mogłaby się lepiej związać z cząsteczką tlenu (zostać całkowicie utleniona), wówczas toksyczność spalin zostałaby znacznie ograniczona i w zasadzie można by obejść się bez konwerterów katalitycznych

Reguła 3: Na reakcję chemiczną węglowodoru, określoną przez jego walencyjność ("nadmiar" elektronów w "zewnętrznej" powłoce orbitalnej), ma wpływ pole magnetyczne, gdyż odpowiednio dobrane magnesy są naczelnym źródłem kontroli ustawienia elektronów.

Reguła 4: Przyłożenie odpowiedniego pola magnetycznego wymusza korzystne zmiany w strukturze paliwa i zwiększa jego ogólną reakcyjność w procesie spalania

Przedstawiamy największy przełom w oszczędności paliw od czasu Volkswagena
W jaki sposób Magnetizer pozwala sprostać wymaganiom powyższych Reguł 1-4

Reguła 1
Gdy paliwo węglowodorowe (cząsteczka metanu) jest spalane, pierwsze ulegają utlenieniu atomy wodoru (lub ściśle elektrony na swych zewnętrznych powłokach). Dopiero wtedy atomy węgla ulegają następnemu spalaniu (CH₄ + 2O₂ = CO₂+ 2H₂O). Jako, że podczas szybkiego wewnętrznego procesu spalania mniej czasu zabiera aby utlenić atomy wodoru, w normalnych warunkach niektóre z atomów węgla zostaną tylko częściowo utlenione, co jest przyczyną spalania niekompletnego. Tlen łączy się chętnie z wodorem, jednakże reakcja węgiel-tlen jest o wiele mniej energiczna - należy pamiętać: tlen ma zawsze walencyjność minus dwa. Walencyjność węgla z drugiej strony może być plus lub minus z uwagi na konfigurację jego czterech elektronów w zewnętrznej powłoce, co wymaga ogółem ośmiu elektronów do skompletowania. Optymalna wydajność spalania (osiągi) uzyskane z zastosowania MAGNETIZER-a do [obróbki] paliwa najpierw zaznaczona jest wielkością przyrostu wytworzonego dwutlenku węgla (CO₂), co potwierdzają stanowe urządzenia kontroli emisji spalin w USA. Ponadto, w miarę jak zmniejszają się środki zatruwające, wydajność spalania wzrasta. Spadek emisji HC i CO można łatwo udowodnić przez analizę porównawczą spalin oraz testy emisji przy pomocy dymomierza. Badania stechiometryczne wskazują redukcję węglowodoru HC (niespalone paliwo) ok. 75 do 92% a tlenku węgla (CO) do 99.9% poprzez użycie MAGNETIZER-a. Należy pamiętać, gdy HC spada, oszczędność paliwa wzrasta. Przejawia się to w naukowo mierzalnej redukcji emisji/stopie wydajności spalania i średnim zmniejszeniu zużycia paliwa o 15-25%. Jako, że aktywator paliwa oszczędza je poprzez zwiększenie wydajności spalania, wydala się mniej CO, przeto zużywa się mniej paliwa. Generalnie najmniejsze oszczędności paliwa zachodzą w przedziale najwyższej prędkości obrotowej, kiedy notuje się największy wzrost mocy (ok. 10 KM), gdy MAGNETIZER daje możliwość wyboru, jak między prowadzeniem Porsche a Volkswagena

Reguła 2
Zastosowanie intensywnego i zogniskowanego pola magnetycznego aktywatora paliwowego pn. MAGNETIZER nadaje cząsteczkom paliwa ładunek dodatni i je uporządkowuje, co zwiększa przyciąganie negatywnie naładowanych cząsteczek powietrza, zwiększone poprzez MAGNETIZER typu "MAE", tj. selektywny (negatywny) aktywator powietrza, który umieszcza się w pojazdach samochodowych na przewodzie powietrza przed filtrem powietrza, aby pozwolić na optymalne spalanie i dalsze obniżenie substancji toksycznych. Znacznie polepsza to proces utlenienia. W silnikach Diesla nie ma łatwej możliwości aby zmienić stosunek powietrze-paliwo, przeto jest po prostu niezbędne, obok paliwowych i do układu chłodzenia, równoczesne zastosowanie Aktywatorów Powietrza typu "MAE" (kolor niebieski). Nowe samochody z wtryskiem paliwa z nowymi czujnikami potrzebują "MAE", szczególnie wtedy, kiedy czujnik O₂ zaczyna ulegać saturacji, i "MAE" staje się obowiązkowy (wysoce zalecany przez nas), ażeby skompensować nieprawidłową mieszankę paliwo-powietrze spowodowaną przez niewydajny czujnik.

Fabrycznie zaleca się aktywatory układu chłodzenia typu "ACE-A" (samochody, koloru czerwonego) lub "TCE-B" (ciężarówki), gdyż poprawiają one fizyczne własności chłodziw przez obniżkę ich lepkości dynamicznej oraz napięcia powierzchniowego. W rezultacie rozpuszczona zostaje korozja i osady kamienia a nowe nie tworzą się w całym systemie chłodzenia, i silnik z powrotem odzyskuje 100% swej zdolności wymiany ciepła i może być dłużej eksploatowany (bez deformacji bloków cylindra, pękania głowicy i wysokich temperatur oleju). Ponadto magnetyzowane chłodziwo przeciwdziała korozji kawitacyjnej, jak również magnetyzuje silnik, z korzyścią dla procesu spalania. Zakłada się je na przewodzie gumowym (preferowany niższy, a najlepiej oba - stwierdzone optymalne działanie) łączącym chłodnicę z silnikiem. Ważne jest spuszczenie chłodziwa po 500-1000 milach (800-1600 km) w celu usunięcia z systemu chłodzenia wszystkich rozpuszczonych magnetycznie produktów korozji oraz osadów kamienia kotłowego z układu chłodzenia.

Główną funkcją i zadaniem konwertera katalitycznego jest zamiana niespalonych w silniku węglowodorów i redukcja, poprzez utlenienie (spalenie), całego tlenku węgla (CO) w dwutlenek węgla (CO2) oraz wodę (parę). A konwerter neutralizuje spaliny, które opuściły komorę spalania silnika. Spaliny takie są mniej toksyczne, jednak energia z takiego procesu dopalania nie jest w pełni wykorzystana. Mimo, że konwertery katalityczne zostały skonstruowane tak, ażeby funkcjonować powyżej 5 lat i 50,000 mil (80,000 km) mogą pojawić się pewne problemy (ilości śladowe oleju przedostającego się do spalin, itp.), które mogą dramatycznie obniżyć ich żywotność (zniszczyć je). Przykład: zwarcie się automatycznego ssania w ciągu krótkiego czasu spowoduje, że konwerter katalityczny przegrzeje się, powodując jego stopienie z uwagi na nadmiernie bogatą mieszankę. Różne przyczyny mogą spowodować zbyt bogatą mieszankę: np. niepoprawnie wyregulowany silnik, zła elektryka zapłonu, pęknięte głowice dystrybutora, przeciekający gaźnik lub iniektory lub nawet samo działanie MAGNETIZER-a w samochodach gaźnikowych, kiedy to silnik po ich założeniu wykazuje korzystny "głód tlenu", a silnik wymaga bardzo prostej regulacji stosunku powietrze/paliwo przez przekręcenie śrubki gaźnika. Stopienie konwertera katalitycznego spowoduje zatykanie się przewodów paliwowych, co z kolei wpłynie na przegrzanie i spalenie zaworów wydechowych silnika. Faktycznie rzecz biorąc, nowe konwertery "monolityczne" są bardziej podatne na węglowodorowe stopienie i przecieki ołowiu niż konwertery wcześniejsze typu kulkowego. Konwertery "monolityczne" są zbudowane z materiału ceramicznego w kształcie plastra miodu, który się następnie pokrywa metalem katalizującym takim jak rod bądź platyna. Konwerter kulkowy starego typu jest w zasadzie cylindrem zbudowanym z pokrytych platyną kuleczek. Jak łatwo się przekonać, konwerter monolityczny jest w większym stopniu narażony na przecieki ołowiu z uwagi na przestrzeń w strukturze plastra miodu. Polecamy dwa artykuły w popularnym amerykańskim tygodniku POPULAR MECHANICS (Grudzień 1985 i Luty 1991), które przedstawiają różne problemy spotykane w tych dwóch rodzajach konwerterów katalitycznych.