FOTOSÍNTESIS ARTIFICIAL

La presente invención se refiere a un sistema y proceso de neutralización de contaminantes gaseosos mediante un sistema autónomo de fotosíntesis artificial que hemos denominado "SAFA".

Arte Previo

Es bueno tener en consideración algunos aspectos técnicos e históricos del problema de contaminación ambiental con el llamado efecto invernadero como máximo referente.

A lo largo de este siglo, y a través de la mayor industrialización de los países, hemos asistido a una verdadera catástrofe mundial del medio ambiente, con altos niveles de gases provenientes de procesos industriales, del hombre y sus derivados, tales como los sistemas de transportes y otras fuentes móviles. Todos ellos han aumentado la concentración natural de gases en la atmósfera, e incluso han incorporado otros gases de mucho más toxicidad que los producidos en forma natural. Dentro de los gases que necesitan ser neutralizados podemos mencionar por ejemplo monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (C02), clorofluocarbonos (CFC), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), por nombrar algunos. El estado del arte que se refiere a sistemas o procesos que disminuyen o detienen física o químicamente residuos tóxicos gaseosos hacia la atmósfera; la mayoría de los estudios realizados hasta ahora ocupan medios físicos para filtrado de partículas a través de membranas delgadas, o emplean choques eléctricos que cargan negativamente las partículas para capturarlas o simplemente utilizan pulverizadores que inyectan ciertas soluciones bases (amoniaco, urea, y otros) que actúan como catalizadores de ciertos gases (hidrógeno o CO ₂ ) mediante reacciones químicas neutralizando los gases que reaccionan entre si, convirtiéndolos en sustancias más estables y menos dañinas para el medio ambiente, pero con costos muy altos de producción y mantención de los equipos. Sin embargo, para tener una referencia más plausible de que el sistema de neutralización de contaminantes gaseosos es novedoso, citamos aquí algunas referencias del arte previo presentes en el INAPI de Chile.

La patente N° CL38989 del año 1995, se refiere a un "purificador de gases, con líquido de lavado en gotas, en contracorrientes con los gases", en la cual se tratan los gases por contracorriente y se usan una serie de bombas que salpican los gases de una solución base acuosa, lo que no ocurre con nuestra invención que no usa bombas, solo energía cinética y vapor. La patente N° CL38227, menciona un "filtro para la retención de partículas en suspensión contenidas en los escapes de motores de combustión interna" en este caso es un filtro para material particulado y que usa agua en el proceso a través de una serie de canales de metal unidos entre si, nuestro invento no solo es un filtro, sino un procesador de gases a través de energía cinética y procesos químicos. La patente N° CL42130 se refiere a un "dispositivo de filtro húmedo de todo tipo de partículas en chimeneas industriales, que comprende un turbo extractor con mallas filtrantes incorporadas, y cámaras de filtración asociado a medios impulsores y calefactores del líquido y elementos enfriadores de gases" en este caso es otro tipo de filtro que usa mallas como capturadores de partículas grandes, con enfriadores de gases y calefactores, lo que se opone al principio inicial de nuestro invento que es ser absolutamente autónomo en su operación y que requiere de su propia energía interna para producir el fenómeno de fotosíntesis artificial. La patente N° CL41569 del año 2002, divulga un "sistema de tratamiento para aire contaminado, que comprende: una estación captadora de aire; una cámara acumuladora de gases; un túnel de descontaminación inicial con mallas flotantes y aspersores alimentados por agua; una piscina decantadora de residuos; un secador de partículas y una bomba para impulsar el agua descontaminada". Este es otro sistema que emplea el agua como base de su proceso, pero solo en un decantador de partículas de aire a gran escala, la comparación es casi imposible solo se nombra como referencia. La solicitud de patente CL01930-2001 menciona un "proceso químico-mecánico para reducir los gases contaminantes, con una primera etapa de lavado, utilizando una solución química compuesta de agua destilada, bicarbonato de sodio y urea, estos dos últimos componentes en concentraciones entre un 5% y un 8%, en volumen cada uno, seguido de dos etapas de filtrado" publicada con fecha 9 de Octubre de 2002. En esta solicitud se hacen reaccionar los gases contaminantes con sustancias químicas determinadas a cierta temperatura, con lo que esta solicitud cae dentro del grupo de los catalizadores del arte previo de Reducción Catalítica Selectiva (SRC) (Selective Catalytic Reduction). La presente invención en cambio, no utiliza agentes químicos externos, solo usa vapor de agua y la energía cinética de los gases para obtener oxígeno. La solicitud de patente N° CL00324-2002 del año 2002, se refiere a un: "método para disminuir las emisiones contaminantes provenientes de fuentes fijas o móviles de gases de combustión, que comprende las etapas separar dichos gases en múltiples flujos, disminuir la temperatura de dichos gases por medio de enfriamiento, someter los gases a una etapa de lavado, y decantar el material particulado". Esta solicitud consiste en una serie de ductos de aluminio de diferente diámetro en donde se hace pasar el gas contaminante y a la vez se inyecta una solución de agua destilada para producir un efecto químico. La forma y el principio activo son totalmente diferentes, nosotros no empleamos ninguna adicción de químicos ni ocupamos ductos lineales entrelazados para hacer el proceso. También encontramos la patente CL 44552 que menciona un "método para purificar los gases de escape de un motor, con una disposición para recircular los gases, en donde un dispositivo de control se adapta, con ayuda de la información de temperatura y un dispositivo de válvula, para lograr una relación entre NO _x y el hollín que es favorable para la regeneración del filtro. Esta patente se refiere a un dispositivo tipo catalizador de autos donde gracias a un sistema de recirculación de gases y otra serie de factores logra producir una disminución del NO _x y el hollín. La presente invención no es un catalizador ni actúa como tal, es un sistema que ocupa solo vapor de agua y energía cinética para realizar el proceso de neutralización de gases.

Sin embargo y para tener mas claro que nuestro sistema es único en el mundo, se citan dos patentes internacionales que se refieren a métodos y resultados relacionados más en su lectura que en los resultados finales en comparación a los resultados obtenidos en la presente invención.

La patente EP 2119490 publicada el 18 de Noviembre de 2009 se refiere a "Un sistema para la disminución de contaminación de aire que comprende: una primera etapa para la disminución líquida de metales pesados, polvo, polen e hidrocarbonos aromáticos policíclicos, en la forma de material particulado, una segunda etapa de oxidación en agua de hidrocarbonos ligeros usando oxígeno proveniente de la electrólisis, y una tercera etapa de transformación de productos químicos como el CO ₂ en bicarbonatos por reacción con carbonates inorgánicos. Esta patente usa reacciones químicas con materiales anexos, como el caso de carbonates, para producir el efecto esperado (bicarbonato en este caso). No usa vapor de agua ni energía cinética como la presente invención y usa electrólisis para liberar el oxígeno del agua y activar una reacción con algunos hidrocarburos. En la presente invención se utiliza energía cinética para liberar oxígeno mediante un proceso de fotosíntesis artificial que fue desarrollado. El aparato descrito en la solicitud Europea comprende tres partes bien definidas unidas entre si. La presente invención en cambio comprende dos estructuras complementarias siendo una estructura cilindrica horizontal y la otra estructura cilindrica vertical con la salida de gas hacia arriba.

También citamos la solicitud de patente Norteamericana US 2009/ 0016948 A1 , de fecha 15 de Enero de 2009, que se refiere a la reducción de dióxido de carbono atmosférico y a la producción de carbono para uso posterior como el combustible y más específicamente, se refiere a un proceso de disolución de dióxido de carbono atmosférico en un flujo adecuado de sal de metal alcalino, para formar carbono y oxígeno mediante un proceso de electrólisis". Podemos señalar que los procesos químicos y físicos para lograr la separación del carbono del oxígeno del CO ₂ , los reactivos o catalizadores usados (electrodos), al igual que los resultados finales descritos en US 2009/0016948 son totalmente diferentes a los usados en la presente invención. Ellos ocupan electrólisis para obtener el oxígeno por medio de una solución base con Mercurio fundido a temperaturas muy altas (sobre 800 °C). En cambio, la presente invención utiliza energía cinética para producir una reacción que semeja en parte a la fotosíntesis natural, produciendo oxígeno y glucosa al final de este proceso.

Como se puede apreciar, en ninguna de las referencias citadas se encuentran coincidencias importantes en relación al sistema neutralizador de contaminantes gaseosos de la presente invención. En el mercado actual y a nivel industrial, existen distintos tipos de sistemas de abatimiento y control de material particulado: tales como separadores inerciales (o ciclones), removedores húmedos (lavadores de gases), sistemas de mangas y precipitadores electroestáticos. Pero ninguno de dichos sistemas se ocupan del tratamiento y procesamiento de gases. Para el tratamiento y procesamiento de gases sólo se encuentran los sistemas de absorción de algunos tipos de gases, los que requieren de grandes inversiones y sólo están dirigidas a algunos tipos de procesos industriales como por ejemplo, los sistemas reductores de ΝΟχ o Reducción Catalítica Selectiva (SRC) (Selective Catalytic Reduction). Por otra parte, ninguno de estos sistemas del arte previo logra en forma simultánea el control de material particulado y el procesamiento de gases con el rendimiento obtenido en la presente invención.

En la presente invención se logra el control de material particulado y el procesamiento de gases a un bajo costo y con una eficiencia mayor en la capacidad de capturar y transformar los gases tóxicos en sustancias más inocuas y de características olorosas mínimas.

Los principales sistemas presentes actualmente en el mercado mundial en el área industrial, están dirigidos a la disminución del material particulado. Dentro de estos sistemas se encuentran los sistemas electroestáticos, los lavadores de gases, los ciclones y los filtros de mangas. Sin embargo, la efectividad de estos sistemas en la captura de sustancias más volátiles se limita a lo que pueda contener por efecto residual el material particulado. En cuanto al costo de los mismos, estos varían conforme a su eficiencia, siendo los más caros en manutención e inversión inicial aquellos que obtienen un 99% en captura de material particulado.

El principal objetivo de la presente invención es capturar y procesar los principales gases que provocan el efecto invernadero y que son producidos por fuentes contaminantes fijas, en particular CO ₂ , ΝΟχ y también SO2. Estos gases son provenientes de las fundiciones, termoeléctricas, hornos industriales, equipos electrógenos de alta potencia, todos estos gases siendo responsables de la lluvia ácida y el calentamiento global del planeta.

Los inventores han encontrado un nuevo sistema neutralizador de contaminantes gaseosos que neutraliza los componentes tóxicos de los gases, por una parte liberando las moléculas más livianas de oxígeno a la atmósfera y por otra parte transformando estos gases en elementos inocuos al medio ambiente.

Descripción de la invención

Es un sistema neutralizador de contaminantes gaseosos que procesa componentes tóxicos para producir oxígeno y residuos líquidos inocuos, gracias a un proceso de simbiosis química o fusión molecular que utiliza principios físico-químicos similares al proceso de fotosíntesis natural. La presente invención se refiere a un sistema de fotosíntesis artificial que neutraliza elementos nocivos provenientes de cualquier tipo de combustión, reduciendo el volumen y presión inicial de los gases, mediante la energía cinética producto de la recirculación acelerada de los gases a través del principio de resonancia molecular o resonancia de los gases, para luego liberar oxígeno y sustancias líquidas inocuas por medio de procesos físicos y químicos, donde el sistema comprende una cámara principal y una cámara secundaría unidas entre si por un tubo, donde la cámara principal comprende:

- una entrada principal de los gases y un tubo de salida de los gases; - un tubo con boquillas que permite el paso del vapor en forma de cortina de vapor;

- una hélice ubicada al centro de la cámara principal;

-un primer tubo flexible ubicado en la cara superior y que sale de la cara superior de la cámara principal y se vuelve a unir a la cámara principal en la entrada principal de los gases, la cámara principal posee a lo menos dos tubos flexibles adicionales que salen de los costados de la cámara principal;

-un motor eléctrico de extracción de gases que permite la entrada a presión de los gases hacia el tubo flexible;

-un tubo de desalojo de los residuos líquidos ubicado en la parte inferior en la cara interna de la cámara principal; -un ducto de evacuación de los gases ya tratados ubicado en la parte posterior de la cámara, y que conecta a través de un tubo la cámara principal con la cámara secundaria; donde la cámara secundaria comprende:

-un tubo de entrada de los gases que provienen de la cámara principal y un ducto de salida los gases ubicado en el extremo superior; -varias unidades de espuma, las unidades de espuma están unidas entre si y cada unión de las unidades de espuma tiene una lámina de aluminio con perforaciones y un paño de fibras de poliéster de alto grado de absorción;

-un extractor centrífugo de alto poder que facilita la salida de los gases, ubicado en el exterior del extremo superior la cámara secundaria;

-un tubo de desalojo de los residuos líquidos ubicado en la parte inferior de la cámara secundaria, que permite la salida de los líquidos.

La presente invención se refiere también a proceso de fotosíntesis artificial que neutraliza elementos nocivos provenientes de cualquier tipo de combustión, reduciendo el volumen y presión inicial de los gases, mediante la energía cinética producto de la recirculación acelerada de los gases a través del principio de resonancia molecular o resonancia de los gases, para luego liberar oxígeno y sustancias líquidas inocuas por medio de procesos físicos y químicos, que comprende las siguientes etapas: i) una primera etapa que comprende: ingresar los gases provenientes de la fuente contaminante a la cámara principal; contactar la masa gaseosa con una cortina de vapor; desviar y desacelerar los gases mediante una hélice interna; succionar los gases mediante un motor extractor externo; enviar la masa gaseosa hacia los tubos flexibles; introducir los gases nuevamente a la cámara principal; permitir la recirculación de los gases una y otra vez de manera continua para producir la carga energética que hace que la masa gaseosa sea soluble en el vapor de agua; ii) una segunda etapa que comprende: permitir la unión de los gases entre si con sus elementos químicos afines mediante la energía cinética lograda gracias al proceso de recirculación; condensar y precipitar los compuestos obtenidos en las paredes circulares de la cámara principal para luego ser depositados en la parte inferior de la cámara principal; iii) una tercera etapa que comprende: ingresar los gases, ya tratados energéticamente en la primera etapa, a la cámara secundaria; facilitar la acción química y física de los gases, en la cual estos son atraídos entre si por sus elementos afines dejando libre al oxígeno; liberar el oxígeno conjuntamente con los gases residuales hacia el exterior desde la salida extema de la cámara secundaria gracias a la ayuda del extractor centrifugo de alta prestación; capturar el residuo líquido obtenido de este proceso; y eventualmente eliminar el residuo líquido por medio de una llave de paso que se ubica en la parte inferior de la cámara secundaria.

El proceso neutralizador de contaminantes gaseosos comprende dos características principales que se describen a continuación:

1.- Una acción primaria físico-mecánica.

En una primera etapa los gases contaminantes ingresan a un procesador o cámara principal en donde se produce la mezcla y fusión de los gases, esta cámara principal es hermética y sellada. Los gases ingresan a la cámara principal gracias a un extractor centrífugo externo. Una vez que los gases ingresan en la cámara principal del sistema se encuentran primero con una cortina de vapor saturado de agua a menos de 100 °C y luego con una hélice de aspas cóncavas que tiene un diámetro equivalente al diámetro del tubo principal de entrada de los gases, que actúa como freno y difusor de los gases que ingresan. Una vez en el interior de la cámara principal los gases se mezclan con dicho vapor saturado de agua que es inyectado o rociado a la cámara principal. El vapor saturado de agua es inyectado o rociado a través de un tubo de boquillas que forman una cortina de vapor. El tubo de boquillas esta ubicado en la parte inferior de la cámara principal. Este mecanismo de inyectado o rociado de vapor saturado agua es adecuado además para bajar la temperatura de los gases en esta etapa del proceso.

Luego en una segunda etapa los gases mezclados con vapor de agua, ingresan a tres tubos flexibles de aluminio acanalado, de longitud variable y que representa el doble del largo externo de la cámara principal. El tubo flexible principal se ubica en la parte superior de la cámara principal y otros dos tubos están ubicados en los costados de la cámara principal. En la parte superior de la cámara principal se encuentra un motor eléctrico extractor unido al ducto principal superior.

En esta segunda etapa del proceso se produce una recirculación acelerada de los gases generando una especie de "resonancia de gases o resonancia molecular" proveniente de la energía cinética liberada por las partículas de los gases gracias un efecto centrífugo concéntrico que se logra en los tubos flexibles, cuando se hace recircular el aire mezclado con gases y vapor de agua a través de ellos. Con la recirculación acelerada de los gases se logra mezclar y condensar en forma más eficiente y rápida de los gases que participan del proceso. La presión proveniente de los gases de entrada, que puede variar de 1 a "x" bar, disminuye indicando con ello que el sistema esta procesando los contaminantes. Mediante este proceso, el de recirculación de los gases, la temperatura de los gases disminuye a lo menos en 10 °C en relación a la temperatura de entrada original de los mismos y la presión original de entrada de estos gases disminuye a un bar o menos.

Con la disminución de la temperatura, aumenta la efectividad de las reacciones físicas y químicas que intervienen en el proceso y que convierten la masa gaseosa en una masa líquida, la que posteriormente es depositada por acción de la gravedad en el fondo de la cámara principal.

En la tercera etapa de este proceso se produce un filtrado permeable que se realiza en un dispositivo hermético, de forma cilindrica, donde los gases, ya tratados, sobresaturados de humedad llenan y cubren con esta humedad cada uno de los filtros internos, donde se realiza la conversión de vapor saturado a agua , la cual se aglutina en toda la superficie expuesta de cada filtro de espuma plástica, contenidos en la cámara secundaria, para con ello hacer más eficiente los procesos físico-químicos que intervienen en esta etapa. Los gases que entran a la cámara secundaria poseen una temperatura más baja que la temperatura original de entrada de los gases a la cámara principal. Los gases muy ricos en humedad y carga energética positiva o negativa, son en su mayoría capturados y neutralizados, permitiendo la liberación de moléculas de oxígeno.

2.- Una acción secundaria físico-química. En esta acción compuesta, iniciada en la primera etapa y concluida en la tercera etapa, es en una primera instancia del tipo físico.

En la acción secundaria participan tres factores importantes los cuales son: la temperatura en el interior de la cámara, la presión interna de la cámara, la humedad de los gases y el vapor de agua. En esta acción se produce una transformación del material particulado fino en material más grueso, al unirse con los gases atómicamente menos densos (más livianos) de manera simultánea y en una aparente reacción en cadena, debido, en gran medida, al proceso de resonancia molecular o resonancia de gases iniciado en la segunda etapa y que carga posiblemente de iones (positivos o negativos) a las moléculas más sensibles a este efecto, como las de carbono, nitrógeno y azufre y que son atraídas hacia los filtros de espuma plástica, instalados tanto en la cámara principal como en la secundaria, en forma continua y permanente. Al cargar energéticamente las moléculas de gases, facilita que los gases reaccionen químicamente en presencia de vapor formando uniones moleculares más estables.

En esta reacción se forman distintos compuestos neutros (tales como bicarbonatos y sulfates en menor medida), lo que hace que los principales agentes contaminantes tales como CO, CO ₂ , ΝΟχ y SO2, sean solubilizados con facilidad. Los agentes contaminantes se convierten así desde un estado gaseoso primario en un estado líquido, y luego, al secarse, se convierten a estado sólido, formando bicarbonatos, sulfates, glucosa (en mayor cantidad porcentual que el resto de los residuos) y posiblemente moléculas de almidón y celulosa. En palabras simples se produce un efecto de unión atómica que transforma a los gases en elementos de mayor peso molecular que el de su estado natural (formando moléculas de glucosa, y probablemente almidón y celulosa), precipitando los elementos de mayor peso molecular y de estructura molecular mas densa dentro del área de procesamiento interno. Esta acción también ayuda a que el sistema tenga mayor efectividad en la absorción y captura de sustancias de menor peso molecular y por cierto, más volátiles, pero siempre dejando libre las moléculas de oxígeno al producir reacciones químicas que unen entre sí los compuestos químicos estables (carbono, nitrógeno, hidrógeno, azufre etc.) transformando dichos compuestos químicos simples en elementos químicos mas completos, de mayor peso molecular y de estructura molecular más densa. Como consecuencia del proceso se deja libre moléculas de oxígeno, liberando una cantidad de oxígeno mayor en porcentaje (en relación a los flujos de gases de entrada y salida del sistema) que la cantidad porcentual de oxígeno que se introduce en la primera etapa del proceso.

En este proceso se homologa en buena parte el fenómeno de la fotosíntesis natural, ya que se emplea CO ₂ y H ₂ 0 para producir glucosa líquida, liberando una cantidad importante de oxígeno puro al final del proceso. Para la formación de otros compuestos químicos provenientes de gases distintos de CO ₂ no se obtiene glucosa ni derivados ricos en enlaces de carbono, pero se obtiene el equivalente molecular dependiendo del gas (por ejemplo SO ₂ implica otra combinación molecular con la molécula de H ₂ O).

De acuerdo a los resultados obtenidos de los ejemplos detallados más adelante se puede señalar que el sistema de la presente invención es capaz de depurar y disminuir la presión y el volumen original de los gases, transformando la materia a compuestos menos tóxicos en comparación con la materia que ingresó al sistema inicialmente, haciendo que las moléculas se disgreguen, posiblemente debido como se dijo anteriormente al principio de resonancia molecular o resonancia de gases, y a la energía cinética liberada en el mismo, con ello se forman nuevas uniones atómicas con elementos afines, cambiando la composición molecular original de los compuestos. La eficiencia del sistema de la presente invención es tal que, el líquido ya tratado tiene además la propiedad de neutralizar la presencia de microorganismos bacteriales, lo que impide la formación de moho u otra flora bacterial dentro del sistema. El principio teórico-científico que logra la simbiosis molecular del vapor de agua con los demás gases tóxicos que hacen funcionar el sistema es único y exclusivo en el mundo y hasta el momento de la presentación de esta patente no tiene parangón en ningún proceso físico-químico actualmente estudiado por las universidades ni centros especializados en el tema. La presente invención logra un cambio molecular similar a la de la fotosíntesis, pero en vez de utilizar la luz como energía, utiliza la energía cinética y la resonancia molecular o resonancia de gases para conseguir el mismo fenómeno. Es lo que llamamos Fotosíntesis Artificial. La presente invención comprende un dispositivo para llevar a cabo el proceso de neutralización de contaminantes gaseosos. El dispositivo de la presente invención comprende dos estructuras, una cámara principal y una cámara secundaria que se conectan entre si mediante un tubo redondo, de acero inoxidable u otro material de polímeros de plástico. Para ilustrar mejor el sistema y el proceso de la presente invención se presentan tres figuras que se describen a continuación: La Figura A corresponde a una vista en corte longitudinal lateral de la cámara principal.

La figura B corresponde a una vista en corte longitudinal superior de la cámara principal. La figura C corresponde a un corte longitudinal lateral de la cámara secundaria.

Descripción detallada de la invención

En la figura A se muestra la cámara principal (1 ) de forma cilindrica, que es de metal inoxidable o polímeros de plástico adaptados a su funcionalidad, la superficie interna de la cámara primaria está recubierta de material inoxidable o de polímero de plásticos para facilitar la decantación de los gases saturados de vapor. En el exterior de la cámara principal se ubican tres tubos flexibles (2) de plástico o aluminio que poseen relieves cóncavos internos. Un primer tubo flexible sale de la parte superior de la cámara principal (1). Otros dos tubos flexibles (2) salen de cada lado de la cámara principal (1 ). Cada uno de los tubos flexibles (2) termina en un conducto que se une a un ducto (3) en la entrada de la cámara principal en un punto casi equidistante al centro de la cámara. Los tubos flexibles que salen de la cámara principal son de plástico o de aluminio, poseen un interior dentado con superficies cóncavas de forma semicircular y desembocan en el ducto principal (4) de entrada de los gases. El ducto principal (4) de entrada de los gases posee una forma de cono truncado, teniendo este ducto el diámetro final interno el doble de ancho que el diámetro exterior de entrada, facilitando de esta manera que los residuos líquidos escurran siempre dentro de la cámara principal. El diámetro del tubo flexible principal tiene un equivalente entre un 15 a 20% del diámetro interno de la cámara principal, y los tubos flexibles laterales tienen un diámetro equivalente a un 10% del diámetro interno de la cámara principal. Los tubos flexibles poseen una superficie dentada que posee una separación entre pliegues de corresponde al 5 % de diámetro interno de cada tubo flexible y una altura que corresponde al 2,5 % del diámetro interno de cada tubo y se ubican a ambos costados de la cámara principal y a igual distancia entre sí. Al ducto (3) llegan los conductos que están a la vez unidos a cada uno de estos tubos flexibles (2). El ducto (3) se ubica a la entrada principal de los gases tóxicos, en dónde se produce la recirculación. En la entrada de los gases tóxicos también se ubica el ducto principal de entrada (4) por donde son introducidos los gases tóxicos a la cámara principal por medio de un extractor externo. Una vez en la cámara principal, los gases son recibidos por una hélice (5) que posee pestañas cóncavas que actúa como barrera primaria de los gases, haciendo que estos disminuyan su fuerza y dirección. La hélice (5) ubicada en el centro de la cámara principal, posee pestañas cóncavas, utiliza la fuerza propia de los gases que entran para rotar, y así producir la desviación de los gases mezclados hacia las paredes internas de la cámara principal. Debido a la fuerza inercial, los gases son llevados a la parte posterior de la cámara principal en donde los gases se encuentran con la primera fase de filtrado del sistema, compuesta por una lámina de espuma plástica de poliuretano expandido de densidad de 25 K/m ³ de un mínimo de 10 cm de espesor y una placa o lámina de aluminio perforado que se ubica en la parte posterior final (6) de la cámara principal (1 ). Los gases también son desviados hacia las paredes de la cámara principal dirigiéndose por efecto de esta fuerza inercial y centrífuga propia de este proceso, hacia la entrada de cada tubo flexible (7) donde los gases pierdan temperatura y se unen entre si gracias al efecto centrífugo que se genera en cada uno de los tubos flexibles, lo que es facilitado también por la forma de los tubos flexibles y gracias a un motor eléctrico extractor (8) ubicado en la entrada del tubo flexible principal (7). El motor eléctrico extractor (8) permite que los gases mezclados con vapor de agua sean introducidos de nuevo a la cámara principal a través de estos tres tubos flexibles produciéndose así una recirculación de gases continua. El motor eléctrico extractor puede estar ubicado también, si el modelo a fabricar los requiere, en los otros dos tubos flexibles, en donde el motor de mayor poder de extracción se ubica en el tubo flexible mas ancho y superior, y los otros dos motores, de la mitad del poder de extracción que el motor principal, se ubican al costado de la cámara principal a la salida de los otros dos tubos flexibles para así aumentar el proceso de recirculación.

La estructura cilindrica de la cámara principal del dispositivo termina en una forma troncocónica terminal (10) tipo embudo. La forma troncocónica terminal (10) hace que el gas ya tratado entre con mayor fuerza a la segunda estructura del dispositivo o cámara secundaria en la cual se produce la decantación de los gases tratados en la primera estructura del dispositivo o cámara primaria. Además, en la parte interna inferior de la cámara principal el sistema posee un tubo de evacuación (11) con una llave de paso que sirve para desalojar el material procesado, en estado líquido que es originado en este proceso.

La segunda estructura o cámara secundaria (12) que se muestra en la figura C, está fabricada de metal anticorrosivo o de polímeros de plásticos y posee forma también cilindrica con extremos troncocónicos. La cámara secundaria (12), en su parte interna contiene una serie de unidades de espuma (13) que se utilizan como convertidores de vapor saturado a agua y como absorbedores de los gases húmedos que provienen de la cámara principal y como filtros para retener el material contaminante. La cámara secundaria posee al menos 5 unidades de espuma plástica de un mínimo de 10 cm de espesor cada una y de densidad 25 K/m ³ [Kilos por metro cúbico], la espuma es de poliuretano expandido que es el mejor compuesto utilizado y probado hasta ahora por su gran capacidad de retención y absorción de agua. Las unidades de espuma plástica convierten el vapor saturado proveniente del proceso principal en agua que se aglutina en toda la superficie expuesta de las espumas facilitando el proceso físico-químico anteriormente descrito y el filtrado de los gases. Las unidades de espuma están separadas por unas láminas finas de aluminio perforado (14) cubiertas con fibras de poliéster que se ubican entre cada espacio de separación de las unidades de espuma plástica (13). Antes de la serie de unidades de espuma (13), en la parte inferior de la cámara secundaria, se ubica una malla de metal (15) o de polímeros de plástico, que sirve para soportar el peso tanto de las unidades de espuma (13) como de las láminas finas de aluminio perforado (14), cuando esta cámara secundaria se instala de forma vertical en relación a la cámara principal. La cámara secundaria posee una estructura hermética y sellada. En la parte externa inferior la cámara secundaria posee un tubo (16) de entrada de los gases que vienen de la cámara principal, dicho tubo (16) que puede ser tanto recto como curvado, dependiendo de la posición de la cámara secundaria, une la cámara principal con la cámara secundaria, y el extremo superior de la cámara secundaria, posee un extractor centrífugo (17) de alta prestación. Cada uno de los dos extremos de la cámara secundaria posee estructuras de forma troncocónica de metal anticorrosivo o de polímeros de plástico. La estructura del extremo inferior (18) facilita la mezcla y entrada a presión de los gases y la estructura de extremo superior (19) permite la salida de los gases. La estructura del extremo superior (19) tiene una boca de desalojo un poco más ancha que el extremo inferior. El tubo (16) que une la cámara principal con la cámara secundaria posee un tubo de desalojo (20) que se ubica en la parte inferior del tubo de conexión entre las dos estructuras (16). El tubo de desalojo (20) permite la evacuación de los residuos líquidos o riles producidos en esta etapa del proceso y que no son absorbidos por las espumas plásticas.

Ejemplo de aplicación de la invención Una vez en el interior de la cámara principal los gases, que son desviados por la hélice central (5), se mezclan con vapor saturado de agua que es inyectado o rociado a la cámara principal a una temperatura no mayor a 100 °C y a una presión en general baja que va entre 1 a 3 bares, según sea la necesidad de humectación de los gases. Para facilitar el proceso de bajar la temperatura de los gases y por lo tanto, ayudar a la neutralización y liberación de oxígeno, se hacen pasar los gases por un tubo de boquillas (9) que forma una cortina de vapor de alta concentración de humedad a una temperatura de no más de 100 °C, el tubo de boquillas (9) se ubica a la entrada de la cámara sistema principal (1 ). El tubo de boquillas (9) esta unido a un vaporizador que está ubicado en la parte interna o externa de la cámara principal.

La presión en el proceso de recirculación acelerada baja a niveles de 1 Kg/cm ² o 1 bar, indicando con ello que el sistema esta procesando los contaminantes. La temperatura de entrada de los gases al ducto principal (4) de forma de cono truncado suele estar dentro de los 50°C a 100°C, pero una vez que los gases entran nuevamente a la cámara principal mediante el proceso de recirculación, la temperatura de los gases cae bruscamente quedando la temperatura entre unos 39° a 42 °C (según sea el nivel de calor de entrada de gases al sistema, en este ejemplo la temperatura de entrada de los gases es de 55°C) en el interior de la cámara principal, siendo la temperatura de recirculación interior de los ductos flexibles de alrededor de 45°C en su funcionamiento óptimo según las pruebas realizadas hasta ahora.

Mediante el sistema que hemos desarrollado, hemos logrado absorber más de un 90% de todos los gases y un 99 % del material particulado que ingresa a él. Con una eficiencia que fue comprobada mediante un experimento en donde se implemento el sistema de la presente invención a la salida del tubo de escape de un generador de electricidad de 1 hp (746 Watts) de potencia propulsado por bencina, el sistema se hizo funcionar durante más de dos horas, logrando en este tiempo una disminución real del C0 ₂ y CO de un 90%, una disminución de NOx cercano al 62% y aumento del oxígeno de un 8% a un 19,7%. También observamos que a la salida no existe una presión volumétrica significativa, es decir, de una presión volumétrica de entrada de 60 l/min, se obtiene una presión volumétrica de salida aproximada de entre 5 y 1 l/min. Es bueno tener presente que todas las medidas consignadas acá fueron hechas de manera porcentual en relación a la entrada de gases y su salida del sistema. Según los test realizados a la presente invención el dispositivo logra una producción alrededor del 18,5% y 19,7% con un incremento real sobre el 250% entre el oxígeno porcentual que entra al sistema luego del proceso de combustión y el que se libera finalmente una vez que los gases pasan a través del dispositivo. Por lo tanto, el dispositivo y el proceso de la presente invención lograrían eventualmente obtener un aire totalmente respirable, siempre considerándolo en forma porcentual. Esta tarea se ve mejorada sustantivamente cuando el mismo sistema es acoplado o adosado a dos o más aparatos de este tipo para un funcionamiento continuo, llegando incluso a la posibilidad de constituirse en el primer ciclo cerrado de combustión del mundo, donde el oxígeno necesario es producido en parte por el dispositivo sin necesidad de arrojar ningún gas nocivo a la atmósfera.

Ahora pasaremos a describir y detallar cada parte y sección de invento, conocido como sistema autónomo de fotosíntesis artificial o SAFA, para definir muy bien cada una de las reivindicaciones que solicitamos para este sistema y proceso que forman parte de la presente invención.