UPHOFF HEINRICH JOSEF (DE)
UPHOFF HEINRICH JOSEF (DE)
| WO1991009823A1 | 1991-07-11 | |||
| WO1998045405A2 | 1998-10-15 | |||
| WO2003045848A2 | 2003-06-05 |
| EP0019211A1 | 1980-11-26 | |||
| DE10361996A1 | 2005-02-24 |
Ansprüche:
1. Verfahren zum Stoffumbau und Erzeugung, gekennzeichnet durch den Einsatz kohlenstoffhaltiger Stoffe und von Lichtquanten im NIR-Bereich.
2. Verfahren zum Umbau von kohlenstoffhaltigen Stoffen oder Gasen, gekennzeichnet dadurch, dass der um- oder abzubauende Stoff oder das um- oder abzubauende Gas an eine technische oder biologische Lichtreaktion in eine Distanz von 1 - 1000 nm herangebracht werden.
3. Verfahren nach 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtreaktion Strahlung im NIR-Bereich abgibt.
4. Verfahren nach 2 oder 3, dadurch gekenzeichnet, dass die Lichtreaktion in einer Distanz von 1 - 1000 nm an einem halbleitenden Stoff stattfindet.
5. Verfahren nach 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtreaktion in einer Grenzschicht stattfindet.
6. Verfahren nach 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtreaktion durch das Einbringen wenigstens eines oder mehrerer magnetischer Felder in eine Distanz von 1 - 1000 nm an einen halbleitenden Stoff ausgelöst oder beeinflusst wird.
7. Verfahren nach 6, dadurch gekennzeichnet, das eines oder mehrere magnetische Felder eine Frequenz von 50 - 380 kHz haben.
8. Verfahren nach 6, dadurch gekennzeichnet, das eines oder mehrere magnetische Felder eine Leistung einem Bereich von 10 - 2000 pW haben.
9. Verfahren nach 6, dadurch gekennzeichnet, dass eines oder mehrere magnetische Felder durch magnetotaktische Mikroorganismen oder Magnetite erzeugt werden.
10. Verfahren nach 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtreaktion anstatt in einer Distanz von 1 - 1000 nm in einer Grenzschicht an einem Stoff stattfindet.
11. Verfahren nach 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzschicht anoxisch ist.
12. Verfahren nach 6 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtreaktion im NIR-Bereich stattfindet.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei einer von mehrern um- oder abzubauenden Stoffen oder Gasen Kohlendioxid ist.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich aus dem Verfahren Synthesegas oder ein biogener Treibstoff ergibt. |
Verfahren zum Stoffumbau
Gegenstand der Erfindung ist die Erzeugung und Umbau von organischen Stoffen und Stoffverbindungen aus kohlenstoffhaltigen Gasen und kohlenstoffhaltigen Verbindungen mittels einer technischen Lichtreaktion in Mikro- oder Nanodistanz.
Stoffumwandlung oder Veränderung von Stoffen mittels reaktiver Prozesse ist für Industrie und Technik ein unverzichtbarer Vorgang. Gerade zur Erzeugung biogener Treibstoffe, wird der Einsatz energieeffizienter Verfahren zur überlebensfrage, da eine negative Energiebilanz deren wirtschaftliche Erzeugung verhindert.
Meist muss für Prozesse der Umwandlung von Stoffen Energie in Form von Licht hinzugefügt werden. Der Einsatz von Katalysatoren und Licht zur Stoffumwandlung ist bekannt. Der Einsatz von künstlichem Licht oder von Sonnenlicht ist ineffizient, da die meisten Medien bestimmte Lichtwellenlängen filtern, adsorbieren und absorbieren. Die Wirkung externer Lichtquellen wird also stark abgeschwächt.
Die Aufgabe Energieumwandlungsverluste so gering wie möglich zu halten, wird durch den Stand der Technik nicht erfüllt.
überraschend hat sich gezeigt, dass der Um- und Abbau von kohlenstoffhaltigen Gasen und Feststoffen sich mit großem Erfolg bewerkstelligen läßt, wenn die Lichtenergie in Mikro- oder Nanodistanz an den zu oxidierenden Stoff herangebracht wird.
Besonders geeignet hat sich Lichtenergie im Nahinfrarotbereich (NIR) erwiesen. Dies läßt sich dadurch erklären, dass es im NIR-Bereich in den Grenzschichten kaum Absorber gibt. Die Eindringtiefe der Strahlung in die Grenzschichten, die meist anoxisch sind, ist im NIR-Bereich sehr hoch.
Die Lichtquanten im NIR-Bereich entstehen beispielsweise durch geothermische Körperstrahlung, Sonoluminiszenz bei der Umwandlung von Schallquanten, Chemolumieszenz bei biochemischen Reaktionen und Biolumineszenz bei biokatalytischen Reaktionen.
Die Reaktion läuft optimal in einem Bereich von 1 - 1000 nm zu einem Halbleiter ab.
Hierzu ist der abzubauende Stoff oder das abzubauende Gas vorzugsweise an eine halbleitende Oberfläche heranzuführen.
In die Grenzschicht zu halbleitenden Oberfläche sind einzelne oder mehrere magnetische Felder anspruchsgemäß einzuführen, dies kann unter Zuhilfenahme von magnetotaktischen Organismen, die ohnehin die anoxische Grenzschicht suchen, erfolgen. Die magnetotaktischen Mikroorganisem liefern stabile
Wechselfelder mit einer Frequenz von 50 - 380 kHz.
Die Lichtquanten im NIR-Bereich werden hier durch die Wandlung der Schallquanten
(Phononen) in Lichtquanten (Photonen) erzeugt.
Es erfolgt ein Ab- und Umbau organischer Stoffe mit hoher Effizienz. Zugleich können Schadgase, wie Kohlendioxid aufgespalten werden. Durch hinzugefügten weiteren organischen Kohlenstoff kann Synthesegas erzeugt werden, der die weitere Basis biogener Treibstoffe liefert.
Auch ein Einsatz in der Umwelttechnik ist denkbar, da so effizient Schadstoffe und Schadgase abgebaut werden können.