Beschreibung

Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Leistungsquelle

Elektrische Dauerleistungsquelle
zur Bereitstellung von Energiespeichern zur Dauerversorgung von Elektrogeräten

1. Die Problemstellung
Wie ist es möglich, umwelt- und ressourcenschonend und unter
Verwendung einer möglichst minimal ausgelegten Technologie
elektrische Leistung für einen langen Zeitraum in einem großen
Wertebereich zu generieren?
Dieses Problem wurde dahingehend gelöst, dass anstatt der
Weiterentwicklung oder Schaffung einer neuen Akkutechnologie ein
neuartiges Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Leistungsquelle
mittels Kondensatoren eingesetzt wird, bei den zwei elektrisch leitenden
Materialen und dazwischen ein Dielektrikum eingesetzt wird. Dabei ist
nicht vorgeben, dass die zwei elektrisch leitenden Materialen Metalle
sein müssen. Es kann auch ein Biopolymer eingesetzt werden, wenn es
von sich aus nicht schon elektrisch leitfähig ist, wobei es mit einer
Beimischung aus Kohlenstoff elektrisch leitfähig gemacht werden kann.
Da für das Dielektrikum auch nicht vorgegeben ist, dass es sich dabei
um eine Metallverbindung wie Aluminiumoxid, Tantalpentoxid oder
Lanthanoxid handeln muss, können auch in der Natur vorkommende
Salze als Dielektrikum genutzt werden, wie das Salz Natriumchlorid
(NaCl), das auch im Meer reichlich vorhanden ist.

2. Die Zielsetzung
Ziel ist es, die verwendeten Ressourcen auf ein Minimum zu reduzieren
und auch gleichzeitig Umwelt schonend einzusetzen. Es sollen daher
weitestgehend Materialen verwendet werden, die die Umwelt nicht oder
nur minimalst belasten, sofern keine anderen Möglichkeiten aus dem
Stand der Technik bekannt sind. Die Zielsetzung wurde dahingehend
erreicht, dass bestenfalls nur sechs unterschiedliche Komponenten
Verwendung finden, nämlich
• regenerative Spannungsquelle/n,
• Festspannungsregler,
• Energiespeicher bevorzugt Kondensatoren,
• Steuerelement bestehend aus Taktgeber und Schalter,
• Spannungsregler sowie
• Verbraucherwiederstand.
Dabei kann jede elektrisch leitende Verbindung aus einem leitenden
bzw. leitetet gemachten Biopolymer bestehen, wobei auch jeder
verwendete Kondensator als biologischen Materialen bestehen kann.
Die Verwendung von Metallen und/oder Metallverbindungen würde
dann weitestgehend obsolet werden. Die Metalle und/oder
Metallverbindungen, die nach dem Stand der Technik Verwendung
finden müssen, würden dem recycelten Material entnommen werden,
da nicht mehr so viel an Metallen und/oder Metallverbindungen benötigt
würde.
Bevorzugt käme dann als Biopolymer
Polyhydroxyalkanoate [Poly(3-hydroxybutyrat), P3HB] zu Einsatz, da es von
unterschiedlichen Bakterien produziert
werden kann, als Kohlenstoff-Quellen wären
dann nutzbar: feste Stoffe wie Cellulose, flüssige Stoffe wie Öle und
gasförmige Stoffe wie Kohlenstoffdioxid (CO2).
Diese unterschiedlichen Bakterien könnte man auch als Mischung
nutzen um gleichzeitig feste, flüssige und gasförmige Stoffe zu P3HB
umwandeln zu lassen.

3. Der Stand der Technik
Es sind Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Leistungsquelle
bekannt, Nachteilig bei diesen Systemen ist, dass sie sich nicht oder nur
sehr bedingt zur Bereitstellung als elektrische Dauerleistungsquelle für
einem großen Wertebereich einsetzen lassen und dies bei gleicher
Bauweise und Metalle und/oder Metallverbindungen verwenden, deren
Abbau die Umwelt schädigt.

4. Vorgehensweise und Methoden
Die Vorgehensweise und Methoden sind in der Patentanmeldung
niedergeschrieben.

5. Lösung der Zielsetzung
Die Lösung der vorgegebenen Zielsetzung bzw. der Aufgabe der
vorliegenden Erfindung besteht darin, dass mittels eines
Steuerelements Energiespeicher im kontinuierlichen Wechsel mit
elektrischer Spannung auf- und entladen werden, wobei die Entladung
über mindestens einen Spannungsregler erfolgt.
Ausführungsformen 1:
– Verwendung von nur zwei Energiespeichern
– ein Timer 555 als Taktgeber.

6. Eigene Vorarbeiten
In der Patentanmeldung sind drei Ausführungsformen beschrieben:
Für die Ausführungsformen 1, 2 und 3 wurden Beispiele erstellt,
so dass diese nur noch angepasst gefertigt werden müssten.
Als Beispiel für die Ausführungsformen 1, 2 und 3.
Ausführungsformen 2:
– Verwendung von mehreren Energiespeichern
– schalten mittels Schalter zwischen Parallel- und Reihenschaltung der
verwendeten Energiespeicher
– ein Schwingkreis mit Relais als Taktgeber
Ausführungsformen 3:
Für die Ausführungsform 3 wurden die erstellten Bauteile so ausgelegt, dass dies für das Mehrkomponenten-Spritzgießen und als Stecksystem
geeignet sind.
Die gewählte farbliche Darstellung dient nur der bessern Visualisierung, es wurden dabei nicht alle Bauteile dargestellt.
• Verwendung von vielen Energiespeichern (einzeln oder gestapelt im Umfang)
• schalten ohne Schalter zwischen Parallel- und
• Reihenschaltung der verwendeten Energiespeicher
• bewegen der Energiespeicher zu den jeweiligen Kontakten

6. Zeit- und Arbeitsplan
– Zeitplan
Da es wahrscheinlich nicht möglich seihen wird, in der Anfangszeit alles
durch diese Technologie zu ersetzen, würden zuerst alle sterben zur
Produktion nötigen technischen Anlagen umgerüstet Werden.
– Arbeitsplan, Fertigung
Die drei genannten Ausführungsformen sind so ausgelegt, dass diese
vollautomatisiert gefertigt werden können.
Für die drei genannten Ausführungsformen können bis auf die
Unterschiede zwischen den gleichen Fertigungstechnologien
Verwendung finden.
– Arbeitsplan, Material
Da es wahrscheinlich nicht möglich sein wird, in der Anfangszeit bei
entsprechend hoher Nachfrage alle gewünschten Komponenten aus
Den Bevorzugten Materialien zu produzieren, & Kompromisse in
der Materielauswahl getroffen Werden, stirbt dann aber nur solange bis
die benötigte Menge an bevorzugten Materialien zur Verfügung steht.
Falls das verwendete Biopolymer nicht selbst elektrisch leitfähig ist
, würde dann Kohlenstoff aus der Pyrolyse von Biomasse beliebiger Art
gewonnen werden. Das entstehende Pyrolysegas würde zu den
verwendeten Bakterien zurückgeführt und der Rest dann der
chemischen und/oder energetischen Verwendung zugeführt Werden.
Je mehr Interessenten mit der Zeitnahen Produktion beginnen und je
mehr dann umrüsten, je schneller könnte dann gegen den Klimawandel
aktiv vorgegangen werden.

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