Combustion atomique de l'hydrogène H et oxygène O

Astuces, conseils et trucs pour baisser votre consommation ainsi que des procédés ou inventions comme de moteurs non conventionnels: le moteur Stirling par exemple. Brevets améliorant la combustion: injection d'eau, traitement plasma, ionisation du carburant ou du comburant.
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Christophe
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Combustion atomique de l'hydrogène H et oxygène O




par Christophe » 19/11/09, 10:57

En faisant quelques rangements dans mes archives j'ai retrouvé un bout de papier avec quelques notes sur la combustion de l'hydrogène et oxygènes atomiques (H^+ et O^2-) que j'avais faites il y a quelques années.

Je vous les mets brutes de copie donc à vérifier avant débat.
Je simplifie l'écriture en virant les charges électroniques :

Code : Tout sélectionner

2H --> H2 + 437,6 kJ/mol
O --> 1/2 O2 + 248,4 kJ/mol


Ces 2 premières enthalpies seraient à vérifier je ne sais plus ou je les ai trouvé!

Code : Tout sélectionner

H2 + 1/2 O2 --> H2O + 242,7 kJ/mol (celle là, tout le monde connait)


Donc si on part des atomes pour obtenir de l'eau voici les enthalpies dégagées:

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2H + O --> H2 + 1/2 O2 (+ 437,6 + 248,4 kJ/mol) --> H2O (+ 242,7 kJ/mol)


Total de l'énergie dégagée par cette réaction de "combustion" des élement atomiques : 437,6 +248,4 + 242,7 = 928,7 kJ/mol

Vous savez que le pense évidement au dopage à l'eau.

Donc 1 L d'eau fractionnée à 100% dans un moteur (sous l'effet de la chaleur de combustion) en H^+ et O^2- donnerait:

928,7 * 1000 / 18 = 51 600 kJ/L (car masse molaire de l'eau = 18 g/L et 1 L d'eau = 1000 g) et c'est plus que le mazout! On est environ à 1L d'eau = 1,3L / mazout :cheesy:

Si on fait le même raisonnement mais en partant du Dihydrogène H2 on a : 120 000 kJ/kg H2 (121 300 d'après l'enthalpie)

1 L d'eau = 2/18 * 1000 = 111,1 g d'H2 soit 120 000 * 0.111 = 13 330 kJ/L d'eau.

On voit que c'est beaucoup moins que si on partait des éléments atomiques!

Conclusion: 1 L d'eau fractionnée à 100% en di-hydrogène contiendrait donc l'équivalent de 0.37 L de mazout c'est 3.5 fois moins qu'en passant par les états atomiques.

Autrement dit: l'hydrogène atomique est 3.5 fois plus énergétique que l'hydrogène diatomique.


Question: arrive-t-on aux états atomiques dans un moteur ? C'est probable à certaines hautes T° donc charge et étant donné que la réduction de la consommation est liée à la charge (élevé) moteur...il y a surement là une piste d'explication rationnelle (une de plus) au dopage à l'eau.

Bref : raisonnement à vérifier et piste à suivre...
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par Capt_Maloche » 19/11/09, 11:51

Faudra vérifier en effet, j'avais repris une note de calcul similaire, faut que je remette la main dessus

mais je ne te suis pas dans tes variations atomique et diatomiques...
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par Christophe » 19/11/09, 12:02

Ben c'est simple on ne raisonne plus en éléments chimiques diatomiques H2 ou O2 = déjà une molécule (2 atomes) mais (mono) atomique = atome de matière...

La question essentielle est de savoir si on arrive aux T° suffisantes pour casser de manière significative les molécules d'H2O en élements atomiques, mais à mon avis oui...

Le cassage d'atome diatomique est la base d'une combustion d'hydrocarbures.

Tout le carbone pour passer de CyHx à CO2 doit forcément passer par sa phase atomique, ce qui n'est pas forcément le cas du Hx (qui peut rester sous forme H2 avant de se combiner en H2O).


Mais alors il est possible d'envisager qu'une partie de l'H2O injectée en surplus dans le moteur pomperait "chimiquement" ainsi des joules dans le cycle moteur normalement perdus en chaleur....pour passer à l'état atomique, favorise la combustion et augmente le rendement de cycle.

Et surtout plus la T° est élevé, plus il y a d'éléments atomiques.

Ce qui explique, par exemple, qu'il y ait beaucoup plus de NOx à haute température puisqu'il faut casser le N2, gaz neutre dans une combustion, en azote atomique pour y arriver...

Pkoi un dopage marche mieux à température de chambre élevée? Ca serait pas, en autres, pour la même chose?
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par Christophe » 19/11/09, 12:27

Capt_Maloche a écrit :Ouaip,

Thermolyse de l'eau à partir de 1000°C (lent) et total vers 2300°C (peu probable dans un cylindre), car la T° de combustion dans un cylindre est de l'ordre de 1600 à 1800°C


Oh que si! La T° de combustion dépasse largement les 1800°C...quand on tape dedans évidement!

Capt_Maloche a écrit :je parie plus sur une réaction avec les imbrûlés, les particules de carbone incandescantes quoi


Oui toutafé pour la réaction du carbone (chaud) + H2O -> H2 mais les 2 explications ne sont pas incompatibles si?

Celle du passage en élements atomiques expliquerait pourquoi on a de meilleurs résultats à forte charge donc T° moteur...
Dernière édition par Christophe le 19/11/09, 12:41, édité 1 fois.
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par Remundo » 19/11/09, 14:50

Faut quand même pas oublier que pour avoir "l'élément atomique", il faut la même énergie qu'il peut donner en se remettant en molécule.

Par ex H2 -> 2H* n'est pas gratuit et prélève de l'énergie au milieu réactionnel pour briser la liaison chimique, autant qu'il en redonne en faisant 2H*-> H2 (pour rétablir la même liaison)

Là où il peut y avoir un petit gain, c'est si les H* "excitent/accélèrent" les chaînes réactionnelles convertissant l'hydrocarbure en ses produits ultimes de combustion, à savoir CO2 et H2O.

La présence de ces radicaux H*, O*, HO* peut parfaire le rendement de combustion... :idea:

Cela dit,si on fait 6L/100km, on n'en fera pas 2... Peut-être 5,5L ? Faudrait des données expérimentales reproductibles sur banc moteur. :?
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par Capt_Maloche » 24/11/09, 22:11

EH rému, ça donne quoi le bilan enthalpique de la "combustion" de H2 + O2

on en est à -242 KJ/mol pour la dissociation par électrolyse

combien pour la thermolyse?

Combien pour la "combustion"?

pas envie de fouiner dans les chiffres ce soir :D
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par Christophe » 25/11/09, 10:04

Capt_Maloche ce sont les même chiffres quelque soit la méthode quoique ca m'étonne un peu que cela soit exactement les mêmes en electrolyse...

Remundo a écrit :Faut quand même pas oublier que pour avoir "l'élément atomique", il faut la même énergie qu'il peut donner en se remettant en molécule.


Oui (quoique il y a une "rumeur", cf langmuir, comme quoi il y aurait une assymétrie sur l'hydrogène...) mais ne pas oublier qu'il y a 60 à 70% de pertes thermiques dans un moteur...donc si on puise une partie de ces pertes pour "créer du carburant" c'est tout bénef non?

Idem si ca favorise la combustion.
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par Capt_Maloche » 25/11/09, 10:25

C'est une boucle dont la source d'énergie est le carburant (100% d'énergie primaire)

améliorer la combustion de 10% par exemple (valeur optimiste) sur une machine (moteur) dont le rendement est de 30% maxi te fait passer de 30% à 30x1.10=33%

- ça n'améliore pas le rendement de l'alternateur 90%
- ça n'améliore pas le rendement de l'électrolyse de 70% dans le meilleur des cas

le résultat reste à 0.33x0.90x0.70=20% sur la chaine
c'est toujours 2% d'énergie de gagné tu me diras :cheesy: et 10% en moins de carburant

à condition de pouvoir le produire en quantité suffisante
de plus la charge d'un moteur varie de 10 à 100%, le débit devrait donc suivre, ce qui n'est pas le cas de tous ces montages

je doute fortement que l'énergie restituée compense l'énergie dépensée, par contre je crois trés fort en l'amélioration de la combustion par la réaction de l'eau sur le carbone, produite par la combution du H2 en début d'explosion
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