Campo de la técnica:

La presente invención pertenece al campo de la generación de energía combustible, amigable con el medio ambiente y en particular, se refiere a la obtención de una microemulsión estabilizada de diésel con agua.

Este logro inventivo está direccionado a la formación de emulsiones mediante tratamientos de productos químicos formulados y un sistema de equipos con procesos magnéticos y electromagnéticos, con el propósito de obtener un combustible económico y amigable con el medio ambiente para reducir las emisiones de gases contaminantes que generan el cambio climático, además de reducir drásticamente los hollines y particulados. La presente invención se relaciona con una metodología físico y química para microemulsionar el Diésel con agua a través de campos de turbulencia magnéticas. Antecedentes:

La técnica de mezclar Diésel y agua de forma emulsificada para uso como combustibles mejorados en cuanto a la reducción de gases contaminantes y hollines se conoce desde hace muchas décadas tal como lo indica la patente GB 2039459. Además, las patentes US 3,527,581 , US 6,017,368 determinan que las micro emulsiones W/O (agua/aceite) han producido efectos altamente satisfactorios para el desempeño de las máquinas de combustión interna al reducir los costos de mantenimiento mediante la quema limpia del diésel alargando el tiempo de cambio de aceites en los motores.

También se conoce que algunas técnicas contemporáneas someten las mezclas de Diésel y agua a tratamientos físicos como vórtices o a ultrasonidos, seguidos por un micronizador de gotas de agua para lograr la producción de microemulsiones.

El aspecto visual de la microemulsión es un líquido blanquecino lácteo. Contiene, en suspensión, pequeñas partículas o gotas de sustancias parcialmente miscibles. La microemulsión consta de dos fases: La fase interna, que es el líquido desintegrado en micro gotas de agua (fase discontinua); y la fase externa, o líquido circundante, el diésel (fase continua).

La microemulsión requiere que la gota de agua sea lo más pequeña posible para poder obtener mayor estabilidad y calidad. Con esto se prevendrían averías provocadas por oxidación de piezas que se agarrotan o sueldan entre i sí en los motores, al momento de su funcionamiento cuando son alimentados con la microemulsión. Descripción de los Dibujos:

Se complementa la presente memoria descriptiva, con un dibujo ilustrativo del ejemplo preferente de la invención. La Figura 1 muestra el sistema de equipos y etapas para la obtención de la microemulsión estabilizada de acuerdo con la invención.

Listado de Elementos del Invento:

Dispositivo polarizador de fluidos líquidos con campo magnético (1 00) Mezclador magnético de flujo diferencial (200) Campo magnético de dominio cerrado (300)

Cámara mezcladora de cavitación continua (400)

Descripción del invento:

La presente invención corresponde con un sistema de equipos para la obtención de una microemulsión estabilizada de diésel con agua y el proceso o metodología para la obtención de dicha microemulsión. La presente invención además comprende la microemulsión diésel con agua obtenida como resultado del procedimiento aquí reclamado.

La figura 1 muestra el sistema de equipos y procedimiento para la obtención de la microemulsión estabilizada de acuerdo con la invención.

La metodología propuesta esquemáticamente en la figura 1 para lograr esta microemulsión, magneto estabilizada, comprende las siguientes etapas:

Primera etapa: Se prepara una premezcla química entre un surfactante con un cosurfactante que emulsionarán al diésel. Esta premezcla varía su porcentaje entre 0.25% a 5.0% en relación con el peso del volumen total de la microemulsión.

El surfactante utilizado en la premezcla química pertenece al grupo de los oleatos de sorbitán u otros ésteres similares; particularmente, el surfactante se selecciona del grupo que consiste de: monolaurato de sorbitán, monooleato de sorbitán, monopalmitato de sorbitán, monoestearato de sorbitán, monoestearato-palmitato de sorbitán, sesquioleato de sorbitán, triestearato de sorbitán, trioleato de sorbitán y mezclas de los anteriores.

El cosurfactante utilizado en la premezcla química pertenece al grupo de fenoles etoxilados que se seleccionan del grupo que consiste de: octil fenol mono-etoxilado, octil fenol di-etoxilado, octil fenol tri-etoxilado, nonil fenol (mono)-etoxilado, nonil fenol di-etoxilado, nonil fenol tri-etoxilado, y mezclas de los anteriores. La proporción entre el surfactante y el cosurfactante está entre 1 a 99% en relación al peso de cada uno, a condición que éstos mantengan un HBL (Equilibrio hidrófilo-lipófilo) entre 1 a 20.

En esta primera etapa, luego se controla que el tamaño de las partículas emulsificadas sea menor de 7 mieras para lograr la emulsión. Con el propósito de lograr este tamaño de partícula, el diésel y la pre mezcla química deben procesarse por separado, a través de sendos dispositivos polarizadores de fluidos líquidos con campo magnético ( 1 00) (Figura 1 ) para tratar sus moléculas.

Posteriormente, en esta misma primera etapa, tal y como se ilustra en la Figura 1 , se realiza una combinación homogénea entre el diésel y la premezcla química utilizando un mezclador magnético de flujo diferencial (200) , con lo cual se garantiza de manera significativa la estabilidad de la microemulsión.

Segunda etapa: Se toma agua desmineralizada la cual será añadida a la combinación de diésel y premezcla química de la primera etapa.

El agua desmineralizada añadida en este sistema debe ser previamente polarizada a través de campos magnéticos de dominio cerrado bi-direccionales uni-posicionales (300) , debido a que al ser polarizada esta agua interactúa más eficazmente con el emulgente no iónico, logrando la estabilidad requerida de la microemulsión.

Tercera etapa: La combinación de diésel y premezcla química obtenida en la primera etapa se lleva a una cámara mezcladora de cavitación continua (400) , en donde se adiciona el agua desmineralizada tratada obtenida en la segunda etapa (fase discontinua), en porcentajes que van desde un 5% hasta un 30% de peso del diésel. En las pruebas experimentales se ha determinado que la viscosidad del diésel varía en función cuadrática de acuerdo al volumen de adición de agua en la microemulsión.

La viscosidad cinemática del diésel es 6.8 stokes (6,8 x 1 0 ^"4 m ² /s) y al agregarle 5% de agua varía a 8.5 stokes (8,5x 1 0 ^"4 m ² /s); al 1 0% de agua a 9.4 stokes (9,4x 1 0 ^"4 m ² /s); y al 1 5% de agua a 1 1 .2 stokes ( 1 , 1 2 x 1 0 ^~3 m ² /s) de viscosidad, pudiendo así proceder a la adición de la fase discontinua (agua) en porcentajes hasta un 30% dependiendo de la calidad del diésel usado como fase continua y su uso. La formulación obtenida en base a volumen de agua añadida a la emulsión va desde:

- 67% a 85% de diésel;

- 5% a 30% de agua desmineralizada polarizada; y

- 0.25% a 5.0% de premezcla química (surfactante con un cosurfactante).

En esta tercera etapa se somete la emulsión a la acción de campos de turbulencia magnética, producidos por polarizadores, mezcladores y estabilizantes de la microemulsión, en la cámara mezcladora de cavitación continua (400) para lograr microemulsiones de diésel con agua, formando así la microemulsión con mayor estabilidad.

Cuarta etapa: Una vez depositada la microemulsión en el reservorio final debe mantenerse en recirculación periódica no continua.

En caso de que la microemulsión obtenida por el proceso descrito, no se vaya a utilizar inmediatamente, la misma se debe almacenar en una cámara mezcladora de cavitación continua (400) (Figura 1 ), para garantizar su eficiencia como microemulsión e impedir el envejecimiento.

Ejemplos:

Se tomó microemulsiones obtenidas con el sistema y procedimiento descritos con las siguientes características:

- Diesel modificado con H2O al 5%, 10% y 15%.

Con las formulaciones anteriores se realizaron pruebas para comprobar las características de las microemulsiones obtenidas con el sistema y procedimiento descritos frente a las características frente al Diesel convencional.

Las pruebas se realizaron con las siguientes condiciones:

- Buses de transporte público; y

- Desde 0 hasta 2700 metros sobre el nivel del mar.

La tabla comparativa de los resultados se presenta a continuación: Tabla 1

Pruebas en Diesel

Resultados Físico-Químicos

De los resultados expuestos, se concluye que hubo una reducción de material particulado y hollines entre 50 al 80%, dióxidos de azufre entre 15 al 70%, óxidos de nitrógeno 2 al 6%, y monóxido de carbono 3 al 6% cuando se utilizó la microemulsión estabilizada de diésel con agua según la invención. Además que no se generan cambios en la gravedad especifica del combustible, el punto de inflamación disminuye, cambio que resulta positivo para la combustión; debido al incremento volumétrico por la adición de agua y químicos, el azufre disminuye y por lo tanto el SO2 de los gases de combustión.

Otras realizaciones o modalidades de la presente invención que sean evidentes para los expertos en la técnica a partir de la lectura y práctica de esta memoria descriptiva se entienden incluidas bajo el ámbito de protección del presente invento. La presente memoria descriptiva y los ejemplos tienen carácter ilustrativo y no limitativo del alcance y espíritu de la invención, el cual está delimitado por las siguientes reivindicaciones.