ES2959276A1

ES2959276A1 - Celda de discos para central eléctrica iónica

Info

Publication number: ES2959276A1
Application number: ES202200064A
Authority: ES
Inventors: Ramirez Alberto Andrés Santana
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-07-26
Filing date: 2022-07-26
Publication date: 2024-02-22
Anticipated expiration: 2042-07-26
Also published as: ES2959276B2

Abstract

La celda de discos para central eléctrica iónica permite elevar el voltaje de una celda que es un generador eléctrico primario en función al número de electrodos que se utilicen en su interior con la finalidad de aumentar la eficiencia eléctrica y la fuerza electromotriz dentro de una misma unidad con un mismo electrolito, pudiéndose situar en la misma unidad numerosos cátodos y ánodos para que se convierta en una celda multivoltaica. La disposición del aislamiento eléctrico plástico entre los electrodos del interior de la celda permite aumentar la resistencia eléctrica y en consecuencia la pérdida de corriente por efecto de la reducción de la conductividad del electrolito evitando que se cortocircuiten los electrodos entre ellos facilitando el paso de la corriente desde el primer electrodo negativo de la celda al último electrodo positivo de esta siendo el único medio eléctrico conductor entre los dos bornes positivo y negativo de los extremos el electrolito, que circula por la interfase de los electrodos en el interior de la celda con entrada y salida. La propiedad que ha desarrollado esta invención permite insertar los electrodos dentro de una tubería quedando estos electrodos conectadas en serie por acción del electrolito en circuito cerrado para simplificar la recirculación del electrolito con una sola bomba y aumentar el voltaje a rangos industriales.

Description

DESCRIPCIÓN

Celda de discos para central eléctrica iónica

Introducción

LaCELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELECTRICA IONICAes una celda electroquímica que produce un importante aumento de voltaje en las celdas que se utilizan como generador eléctrico en los Módulos Iónicos®, celdas que componen la denominada CENTRAL ELECTRICA IONICA® Patente Europea EP3442090 IONIC ELECTRIC POWER STATION.

La característica de la posición de los electrodos bifaciales cátodo-ánodo en el interior de la celda produce que el electrolito al circular mantenga una cinética igual en todas las interfaces entre los electrodos, además de autorregular la distancia entre los ánodos y cátodos a medida que el ánodo se desgasta por efecto de la corrosión.

También esta invención facilita el proceso de intercambio de los electrodos para sustituir el ánodo al menor coste al poderse abrir y extraer los electrodos cómodamente.

Estado de la técnica

En 2017, el autor de esta invención patentó la denominada CENTRAL ELECTRICA IONICA® Patente Europea Patente Europea EP3442090 IONIC ELECTRIC POWER STATION.

El 17 de mayo de 2022 se dio entrada en la OEPM a la Patente P202200038 denominada donde se describe su funcionamiento.

Esta nueva tecnología que se basa en el funcionamiento de la P202200038 con la particularidad que los electrodos son extraíbles con facilidad para reponer el metal consumido, ya descrito en la EP3442090.

Descripción

De acuerdo a lafigura 1que representa una vista planta superior del cuerpo exterior de la celda abierta donde se representa la tubería (1) ,con un electrodo en forma de disco plano compuesto de una lámina de plástico(2) que tiene unos pivotes separadores de plástico para que los electrodos no choquen entre sí (3) que contienen una abertura por donde circula el electrolito (6) que consta de un ánodo metálico (4) que está fijado al cátodo situado en el otro lado de la lámina plástica (2) con unos tornillos, remaches o cualquier otro modo de fijación que permita el paso de la corriente al ánodo (5) .

De acuerdo a lafigura 2que representa una vista planta inferior del cuerpo exterior de la celda abierta con el lado inferior del electrodo descrito en la figura 1. Consta de una lámina de plástico circular (2), con un cátodo (7) que está fijado al cátodo situado en el otro lado de la lámina plástica (2) con unos tornillos, remaches o cualquier otro modo de fijación que permita el paso de la corriente (5) que contienen una abertura por donde circula el electrolito (6).

De acuerdo a lafigura 3que representa vista lateral del cuerpo del disco porta electrodos donde se representa la lámina separadora de plástico (2) y los topes separadores plásticos (3) que consta de un ánodo metálico (4) que está fijado al cátodo (7) situado en el otro lado de la lámina plástica (2) con unos tornillos, remaches o cualquier otro modo de fijación que permita el paso de la corriente al ánodo (5).

De acuerdo a lafigura 4que representa vista sección lateral de la celda con todos sus elementos siendo el (1) la tubería que compone el cuerpo de la celda , el (8) la tubería por donde entra el electrolito que circula forzado por la interfase de los electrodos (15) saliendo el electrolito por la tubería 9, estando los discos presionados unos a otros por la acción de un muelle (10) pero separados por los topes plásticos representados con el número (3) de la figura 3, disponiendo de un borne negativo conectado al primer ánodo(II) y de un borne positivo conectado al último cátodo (12).

El aislamiento eléctrico plástico entre los propios electrodos que componen una celda (los separadores plásticos laterales Figura 1, numero 2) permite aumentar la resistencia eléctrica lateral entre electrodos y en consecuencia la pérdida de corriente entre ellos por efecto de la conductividad del electrolito evitando que se cortocircuiten entre ellos, facilitando el paso de la corriente desde el primer electrodo negativo de la celda al último electrodo positivo de la celda siendo el único medio eléctrico conductor entre los dos bornes descritos el electrolito que circula por la interfase de los discos y sus respectivos electrodos.

La conexión eléctrica en serie de los discos que componen las celdas por acción del electrolito aumenta el voltaje, que lo determinará el número total de discos electrodos que componen cada celda (Figura 4).

Para mejor comprender esta invención, la propiedad física entre metales alineados fue descubierta en el año 1.799 por Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta cuyo apellido da nombre al VOLTIO del sistema internacional de unidades.

LaCELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELECTRICA IONICAutiliza una parte de dicho principio físico si bien el modelo original de Volta no funcionaba si se sumergía en un electrolito pues se cortocircuitaba los electrodos entre si además de acumularse el hidrógeno de la transferencia electrónica en los ánodos polarizando casi al instante.

LaCELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELECTRICA IONICAno polariza por la acción de la cinética del electrolito en la superficie de los electrodos y no se cortocircuitan sus electrodos entre sí por la acción del separador plástico aislante que se intercala entre las parejas de cátodoánodo. (Figura 1,2 y 3, n° 2).

LaCELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELECTRICA IONICAademás de poder funcionar con cátodos y ánodos metálicos, principalmente funciona con otros compuestos principalmente de átomos de carbono (nanotubos de carbono).

Esta tecnología que genera la corriente al fomentar la oxidación de los ánodos preferentemente de Aluminio, además puede funcionar por galvanización como un acumulador eléctrico debido a que se pueden cargar y descargar de forma reversible al almacenarse en la estructura porosa de los nanotubos de carbono que componen sus cátodos Iones en estado Anión AI-3 ( galvanización del cátodo ) para reversiblemente ceder la carga en sentido inverso a demanda y pasar a estado Ión nuevamente una vez cedida la carga electrónica, reduciéndose dichos aniones ahora en estado ION sobre la superficie anódica.

Otra particularidad de esta especie de PILA es que no usa membranas iónicas por lo que no existe la posibilidad de la formación de dentritas de óxido en la membrana iónica que produzcan cortocircuitos entre el ánodo y el cátodo que es lo que imposibilita a fecha actual que se usen baterías acumuladoras de Aluminio por la estructura especifica de los átomos de este metal, por lo que la durabilidad del dispositivo no queda limitada por las membranas iónicas si se desea usar de forma reversible como acumulador en vez de como Generador eléctrico.

La CELDA TUBULAR PARA CENTRAL ELECTRICA IONICA permite usar en sus electrodos cualquier otro metal en fundón a su rendimiento y electronegatividad.

Claims

REIVINDICACIONES

1. CELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELÉCTRICA IÓNICA caracterizado por ser una celda electroquímica que suma el voltaje de todos sus ánodos sumergidos en el interior de una misma celda compartiendo un único electrolito, sin que se cortocircuiten entre ellos (Figura 4) que puede funcionar independientemente o insertarse dentro de una tubería o conducción hidráulica (Figura 1) que contiene una pluralidad de electrodos bifaciales específicos (Figura 1,2 y 3) separados entre sí por una lámina plástica aislante (Figura 2, número 2) e interconectados eléctricamente el cátodo y ánodo con fijación metálica (Figura 1, número 5) que funciona por la acción de la circulación del electrolito acuoso entre las interfases de los electrodos que quedan aislados sin electrolito por unos separadores en el interior de la celda ( Figura 4) electrolito que entra y sale de la celda en un circuito cerrado( Figura 4, n° 8 y 9), sin membranas iónicas, quedando todas las parejas de electrodos bifaciales (Figura 3) que componen la celda sin el electrolito, aislados eléctricamente entre sí, no existiendo vinculo físico conductivo eléctrico entre los dos bornes (Figura 4, números 11 y 12 ).

2. CELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELÉCTRICA IÓNICA de acuerdo a reivindicación primera caracterizado por poder usarse única y exclusivamente en la CENTRAL ELÉCTRICA IONICA® Patente Europea EP3442090 IONIC ELECTRIC POWER STATION.

3. CELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELÉCTRICA IÓNICA de acuerdo a reivindicación primera caracterizado por ser el cátodo un compuesto de nanotubos de carbono de acuerdo a la (14 mayo 2019 EP3795536 PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACIÓN DE MICROCABLES CONDUCTORES MEDIANTE CARBONIZACIÓN PARA LA PRODUCCIÓN DE ELECTRODOS) conectados al ánodo con una fijación metálica y preferentemente de acero inoxidable.

4. CELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELÉCTRICA IÓNICA de acuerdo a reivindicación primera caracterizado por ser el ánodo de aluminio.

5. CELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELÉCTRICA IÓNICA de acuerdo a reivindicación primera caracterizado por funcionar con todos los metales anódicos.

6. CELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELÉCTRICA IÓNICA de acuerdo a reivindicación primera caracterizado por funcionar con todos los metales catódicos.

7. CELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELÉCTRICA IÓNICA de acuerdo a reivindicación primera caracterizado por funcionar con todos los compuestos catódicos.

8. CELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELÉCTRICA IÓNICA de acuerdo a reivindicación primera caracterizado por funcionar la celda insertada en tuberías de PVC.

9.CELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELÉCTRICA IÓNICA de acuerdo a reivindicación primera caracterizado por funcionar la celda insertada en cualquier tipo de tubería.

10. CELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELÉCTRICA IÓNICA de acuerdo a 5 reivindicación primera caracterizado por funcionar la celda insertada en cualquier tipo de conducción hidráulica.

11. CELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELÉCTRICA IÓNICA de acuerdo a reivindicación primera caracterizado por poder funcionar como acumulador eléctrico.

12. CELDA DE DISCOS PARA CENTRAL ELÉCTRICA IÓNICA de acuerdo a reivindicación primera caracterizado por poder actuar como un acumulador eléctrico reversible por galvanización del cátodo.