O privire în lumea atomicã a combustibililor condiţionaţi

În anii '50, Simon Ruskin, un cercetator american în domeniul rachetelor, a realizat cã parahidrogenul poate fi convertit în ortohidrogen (cu stare energeticã mai înalta), prin rezonantã magneticã sau stimulare (proprietate a câmpului magnetic de a schimbã momentul de spin al moleculei de hidrogen). Aceasta creste foarte puternic energia atomului si reactivitatea generalã a combustibilului si prin aceasta eficienta combustiei. Pentru acest lucru, lui Ruskin i-a fost acordat patentul US 328868 pentru descoperirea sa. În 1952, dr. Felix Block de la Universitatea Stanford si dr. Eduard Purcell de la Universitatea Harvard le-a fost acordat Premiul Nobel pentru lucrãrile lor privind rezonantã magneticã. Mai tarziu, dr. Robert Kane a fost creditat cu extinderea aplicatiilor teoriei rezonantei magnetice, prin introducerea unui aliaj special pe baza de Neodimiu, care joacã rol de catalizator pentru fracturarea lanturilor de hidrocarburi din combustibili. Acesti 4 reputati cercetatori au dovedit cã fortele magnetice pot schimba structura molecularã.

Aliajul de Neodimiu face posibil un flux magnetic puternic si dens, care schimbã substantial molecula de hidrocarburi din starea "para" in starea "orto" - mai înalt energeticã. Momentul de spin al moleculelor poate fi mãsurat cu metode optice, prin refractia razelor de luminã care trec prin combustibilul lichid si folosind camere in infrarosu. Hidrogenul, cel mai usor si mai simplu element chimic cunoscut, este constituentul major al combustibililor pe bazã de hidrocarburi, pe linga Carbon si un mic procent de Sulf si gaze inerte. Hidrogenul are o sarcinã pozitivã (proton) si una negativã (electron) la învelisul exterior si poate fi asimilat cu un dipol. Poate fi diamagnetic sau paramagnetic (un raspuns mai slab sau mai puternic la fluxul magnetic), acest lucru depinzînd de orientarea relativã a spinului nucleului. Chiar dacã este cel mai simplu element chimic, apare în 2 varietãti izometrice (para si ortohidrogen) caracterizate prin orientarea diferitã a spinului nucleului. Astfel, în molecula de parahidrogen, în care sunt ocupate nivelele pare de rotatie, momentul de spin al unui atom este de sens opus relativ la celalalt , ceea ce o face diamagneticã, pe cînd în molecula de ortohidrogen, în care sunt ocupate nivelele impare de rotatie, momentele de spin sunt paralele (in acelasi sens) si de aceea aceasta este paramagnetica, devenind astfel un catalizator pentru reactiile de oxidare (ardere). Orientarea momentului de spin are un efect pronuntat asupra proprietatilor fizice (caldurã specifica, presiune vapori) ca si asupra comportamentului moleculei de gaz. Momentele de spin paralele imprimã moleculei de ortohidrogen o instabilitate puternica, deci o reactivitate pronuntatã relativ la molecula de parahidrogen.

Hidrocarburile au o structurã de bazã de forma unei "custi" si de aceea, atomii interiori de carbon nu oxideazã (nu ard) ceea ce impiedicã procesul de combustie. Mai mult decat atât, ele se leagã în grupuri largi de pseudo componente. Aceste grupuri formeazã lanturi de hidrocarburi iar accesul oxigenului în interiorul acestor lanturi este impiedicat si nu va suplini necesarul de oxidare hidrogen-oxigen, din cauza cã nu poate accesa moleculele interioare ale lantului de hidrocarburi, ceea ce impiedicã o combustie completã. Pentru a avea loc combustia carburantului, o cantitate suficientã de oxigen din aer trebuie sa oxideze agentii de combustie (ex: pentru a arde total si complet 1 litru de benzinã sunt necesari aproximativ 15 litri de aer). Gazele arse rezultate contin CO, H2, HC, NOx, si O2. Producatorii de motoare cu combustie internã au avut dintotdeauna un scop: sa contracareze efectul asocierii moleculelor din combustibilii pe bazã de hidrocarburi si sã optimizeze procesul de combustie. Problema la producerea motoarelor, relativ la poluarea mediului, este cã pentru a arde complet hidrocarburile din camera de combustie, a trebuit maritã temperatura cilindrilor. În timp ce motoarele mai vechi produceau cantitãti relativ mari de hidrocarburi nearse si CO, În schimb cantitatea degajatã de NOx era mica. Interesul pentru motoare cu performante ridicate (putere mai mare) a fãcut ca ratiile de compresie sa creascã ceea ce a dus încã o datã la cresterea nivelului de NOx degajat. Mecanismul Turbo altereazã efectiv ratia de compresie a motorului agravând problema emisiilor de NOx. Aprinderile electronice au fost perfectionate în acelasi timp cu sistemele de evacuare, analizoarele de combustie au fost aduse aproape de perfectiune si în final, aceasta a dus la aparitia convertoarelor catalitice care s-au dovedit indispensabile pentru fabricantii de autovehicule, la reducerea emisiilor poluante. Chiar utilizând convertoare catalitice, motoarele ard doar o parte a combustibilului, iar restul este emis în atmosferã sub forma de CO, HC, Nox, sau este depozitat în interiorul motorului sub formã de reziduuri de carbon. Toate acestea sunt cauzate de arderea incompleta a combustibilului.

Când combustibilul pe bazã de hidrocarburi arde, primele elemente oxidate sunt atomii de hidrogen (electronii din invelisul exterior). Numai dupã aceea atomii de carbon urmeazã a fi arsi. Deoarece atomii de hidrogen se oxideazã mult mai repede decât atomii de carbon, în procesul de ardere (proces de mare vitezã), în conditii normale, o parte din moleculele de carbon vor fi partial oxidate, fenomen responsabil pentru arderea incompletã. Oxigenul se combinã imediat cu hidrogenul, în timp ce reactia oxigen-carbon este de departe mai putin energeticã (oxigenul are valenta -2 iar carbonul poate avea valenta negativã sau pozitivã în functie de configuratia celor 4 electroni din învelisul exterior, deci necesitã 8 electroni pentru completare). Cea mai mare eficientã a arderii se obtine la nivelul cel mai ridicat de CO2, din moment ce dioxidul de carbon nu mai poate fi oxidat. Eficienta optimã a combustiei, obtinutã cu ajutorul Super FuelMAX, este indicatã prima datã de valoarea cresterii CO2 produs, valoare ce poate fi cititã cu ajutorul analizoarelor de combustie. În timp ce agentii poluanti scad, eficienta combustiei creste. Reducerea emisiilor de CO si HC este usor observabilã cu ajutorul analizei comparative facutã cu analizoarele de gaze de combustie sau opacimetre. Când se realizeazã o reducere a hidrocarburilor emise, se realizeazã implicit o reducere a consumului de combustibil. Super FuelMAX ionizeazã pozitiv moleculele de combustibil si le imprimã o ordine, ceea ce mãreste probabilitatea de atractie a moleculelor de aer încarcate cu sarcinã negativã. Alterarea momentului de spin al învelisului exterior (valenta) de electroni imbunatãteste reactivitatea combustibilului si respectiv procesul de combustie. Momentul de spin al moleculei de ortohidrogen aratã clar un potential electric ridicat (reactivitate) care atrage oxigen aditional. Teoria combustiei ne invatã ca oxigenarea aditionalã mãreste eficienta acesteia. De aceea, alterând momentul de spin al moleculei hidrogen se poate creste momentul magnetic si se poate îmbunatati reactivitatea combustibilului din hidrocarburi, ceea ce duce la o ameliorare semnificativã a procesului de combustie. Super FuelMAX schimbã substantial forma izometricã a moleculei de hidrocarburã de la starea "para" la starea "orto" care e o stare mai energizatã si mai volatilã, aceasta ducând la mãrirea cantitãtii de oxigen atrase în proces. In concordanta cu descoperirea lui Van der Waals relativ la forta slaba de legaturã a moleculelor, aceastã fortã este puternicã între hidrocarburi si oxigen, în combustibilul tratat ceea ce asigurã o ardere optimã în camera de combustie. Combustibilul ionizat pozitiv, ca sã expunem mai simplu ideea, se "subtiazã" şi necesitã o cantitate mai mare de aer, care poate fi uşor reglatã la maşinile cu carburator. Dacã dupã o lunã de la instalarea corectã, nu se observã îmbunatãţiri, acest lucru este cauzat de lipsa cantitãtii necesare de oxigen din amestecul combustibil-aer. Remediile care se pot încerca sunt: fie schimbarea filtrului de aer (e înfundat), fie ajustarea cantitãtii de aer în sensul mãririi acesteia, sau reglarea presiunii datã de pompa diesel, pentru a restaura nivelul de oxigen. Maşinile cu sistem de injectie se ajusteazã singure. Aceste reglaje este indicat sã fie fãcute de personal specializat. Fãrã reglaje, Super FuelMAX poate cauza un efect invers celui scontat. De asemenea, în prima fazã intensivã de curaţare a motorului de depozitele de carbon, pot apărea perturbãri uşoare ale functionãrii motorului şi un consum instabil, cauzate de obturarea partialã a duzelor de evacuare de cãtre elementele din depozitele de carbon îndepãrtate. Aceste perturbari vor disparea în scurt timp si nu recomandãm efectuarea de reglaje la motor în aceastã perioadã. Avantajele tehnologice şi economice ca şi creşterea gradualã a performanţelor motorului (concomitent cu creşterea nr. de km parcurşi) vor atinge maximul la sfârşitul perioadei de stabilizare şi dupã aceea.