S magnetickou rezonancí na vodu i pohonné hmoty

Magnetickou rezonanci známe všichni hlavně ze zdravotnictví, neboť péče o naše těla je nám všem nejbližší. Tento obor se však rozvíjí mnoho let a zasahuje do dalších odvětví. Tam, kde nám metoda magnetické rezonance může přinést další užitek, je použití při úpravě vody, k zamezení usazování kotelního kamene na teplosměnných plochách a uvnitř potrubí. Metoda je podobná jako běžný způsob magnetické úpravy vody, ale trochu na jiném principu a s lepšími výsledky. Zařízení je patentováno a navíc mu předcházelo udělení dvou Nobelových cen.

Zařízení v podobě několika typů velmi sofistikovaných výrobků, jež slouží k úpravě vody a jsou založeny na principu magnetické rezonance, dováží do České republiky pražská společnost MINARO s.r.o. Není bez zajímavosti, že stejné techniky lze použít i při úpravě pohonných hmot nebo změkčování vody. Montáž těchto zařízení je velmi jednoduchá, rychlá a zvládne ji každý. Zařízení pracují s vysokou účinností, aniž by byly napájeny z nějakého zdroje energie. Jaká je historie vzniku těchto výrobků?
V roce 1952 byla udělena Nobelova cena Dr. Felixi Blockovi z university Stanford a Dr. Edwardu Purcellovi z Harvardu za jejich práci v oblasti magnetické rezonance. V roce 1977 byla udělena Nobelova cena Van Vleckovi, Siru Neville Mottovi a Philipu Andersanovi za jejich základní teoretické výzkumy elektronové struktury magnetických a neuspořádaných systémů. Hlavní osobou v oboru magnetické rezonance je dnes Dr. Kane, který žije v USA a od mládí se zabývá fyzikou. Již v 18 letech vynalezl a zaregistroval jako patent »radio pager« a po studiích na universitě v Minnesotě, již s titulem Ph.D., pokračoval v oblasti výzkumu fyziky pro NASA a ministerstvo obrany USA. Dr. Kane se zaměřil na výzkumy prvku neodymu, který vyústil ve vynález supravodivé směsi unikátního složení (NdFeB37), která otevřela cestu výrobě magnetů s vysokou a laditelnou intenzitou magnetického pole s časově neomezenou životností. Vynález supravodivé směsi je chráněn třemi celosvětovými patenty. Aby tento vynález přinášel užitek, založil Dr. Kane v roce 1979 společnost International Reseaech and Development, se zkratkou IRD, která využívá jeho vynález v praxi k výrobě tzv. magnetických frekvenčních rezonátorů určených k molekulární úpravě kapalin, nazývané ionizace. Tento rezonátor je chráněn dvěma americkými patenty.

Jak zařízení pracuje
Vysoká intenzita magnetického pole vede k vysokému »rozpohybování« molekul kapalných látek, při němž se rozpadají slabé mezimolekulární vazby za rozpadu molekulárních shluků. Magnetické pole o vysoké intenzitě ovlivňuje diamagnetické látky rozpuštěné či dispergované ve vodě (uhličitan vápenatý, síran vápenatý a barnatý, chlorid sodný, síran hořečnatý a další soli, tuhé parafíny a tuky aj.) a brání tak jejich vysrážení a usazování. Obecně je dokázáno, že magnetické síly mohou ovlivnit molekulární strukturu hmoty. Jak k tomu dochází?

Princip
Ze školy víme o neustávajícím pohybu molekul v látkách, jehož součástí jsou vibrace a rotace molekul. Je také známo, že okolo atomů v molekulách látek se vysokou rychlostí pohybují elektricky nabité elektrony. Jejich pohyb, lokalizovaný v atomových nebo molekulárních orbitalech, vede ke vzniku magnetického momentu. Orbitaly se chovají jako permanentní magnety. Magnetické momenty elektronů se vektorově sčítají a pro diamagnetické molekuly - jichž je většina - je výsledný magnetický moment nulový. Ocitne-li se taková molekula v magnetickém poli, nepůsobí na ni žádné posuvné ani točivé síly, pouze se orientují magnetické momenty elektronů v molekule tak, aby účinek vnějšího magnetického pole oslabily (zákon akce a reakce).
V kvantové teorii, která nejlépe vystihuje mikroskopické jevy, se dokazuje, že energie elektronů v orbitalech se nemůže měnit plynule, ale jen po celistvých jednotkách (kvantech). Dále se zjistilo, že orbitaly, v nichž je energie elektronů stejná (říká se jim degenerované), se v přítomnosti magnetického pole energeticky rozštěpí tak, že v některých budou mít elektrony energii vyšší a v jiných zas nižší než ve výchozím stavu bez pole. A nyní to podstatné: Zdroj extrémně vysoké intenzity magnetického pole rozštěpí degenerované orbitaly natolik, že přechodem elektronu mezi rozštěpenými hladinami se spotřebuje (nebo uvolní) právě tolik energie, kolik se uvolní (spotřebuje) přechodem mezi dvěma vibračními nebo rotačními stavy téže molekuly. Říká se, že oba typy energetických přechodů spolu rezonují: jde o zvláštní typ vibračně - orbitální interakce, přičemž podmínky pro její rezonanci se upravují magnetickým polem. V proudící tekutině vznikají podmínky, aby vstupem molekuly do extrémně silného magnetického pole mohlo docházet k předání energie vazebných elektronů na energii vibrace nebo rotace molekul a naopak. Je-li magnetické pole extrémně silné a navíc nehomogenní (např. působí-li současně dva silné, ale blízké a nestejně orientované magnetické zdroje) dochází při průchodu molekuly touto magnetickou zónou k rozštěpení a následnému splynutí degenerovaných orbitalů několikrát za sebou, čímž se molekuly rozpohybují takříkajíc najisto.

Vysoký efekt, nulová spotřeba energie
Jde o způsob, jak roztáčet jednotlivé molekuly, jež v kapalinách - zejména polárních - tvoří mnohomolekulární shluky, které většinou obalují rozpuštěné ionty solí, molekuly atmosférických plynů i jiných plynů atd. Tím, že se roztočí uvnitř těchto asociovaných celků jednotlivé molekuly, se shluky doslova rozpráší. Genialita spočívá v tom, že energii k této »práci« nedodává magnetické pole: to pouze štěpí degenerované elektronové orbitaly. Energie se získává z vnitřní a kinetické energie kapaliny.

Technické provedení
Aby rozštěpení elektronových hladin bylo dostatečné, musí být použit velice intenzivní zdroj magnetického pole. Magnetické frekvenční rezonátory, se zkratkou MFR, pracující na výše uvedeném principu, využívají silného magnetického pole jako katalyzátoru k molekulární úpravě (čili ionizaci), pohonných hmot tekutých paliv a vody. Neodymový supravodič NdFeB37 o hmotnosti 14 g generuje pole o magnetické indukci 13 000 gaussů (1,3 tesla). Takové hladiny pole není schopen docílit žádný magnet ani elektromagnet - např. permanentní magnet o hmotnosti 1,2 kg může docílit hodnoty cca 3 000 gaussů (0,3 T). Magnetické sondy využívající supravodivého materiálu NdFeB37 jsou v této aplikaci zcela nenahraditelné; jsou schopny vyvinout dostatečně silné pole a jsou současně dostatečně malé, aby se daly prakticky použít.
Magnetické frekvenční rezonátory se skládají ze dvou frekvenčně vyladěných neodymových supravodičů, které uvnitř vytvoří rezonanční jádro. Supravodiče jsou několikrát testovány, aby se zajistila jejich párová kompatibilita a jsou vyváženy z hlediska maximální účinnosti dle průběhu magnetické indukce. Jsou dodávány od výrobce v párech, které je nutné zachovat. Montáž párů na potrubí je velmi jednoduchá pomocí umělohmotných shrnovacích pásků. MFR nevyžadují dodávku žádné energie ani údržbu.
Navenek účinkuje systém dvou sond PowerMAX s neodymovými supravodiči tak, že vyvolává v proudící kapalině molekulární pohyby, snižuje povrchové napětí kapaliny, zvláště vody, zvyšuje smáčivost a schopnost kapaliny rozpouštět. Dále ovlivní diamagnetické minerály ve vodě.

Využití
Supravodivých vlastností látky NdFeB37 a její schopnosti generovat magnetické pole vysoké intenzity je využito ve výrobcích. PowerMAX, HeatMAX, FuelMAX a SoapMAX.

Úprava vody
PowerMax vytváří řízené magnetické pole s dvojitou resonancí a molekulární dynamikou o síle až 13 000 gaussů, které působí jako katalyzátor na pevné částice se schopností přenášet sílu. Dynamický účinek velmi silného magnetického pole zabrání krystalizaci vodního kamene, zadrží rozpuštěné minerály v tvrdé vodě a mnohonásobně zvýší její rozpustnost a emulgační potenciál. Svým výkonem značně překonává dokonce i elektromagnety v dosažení síly potřebné k molekulární úpravě - ionizaci kapalin. Výrobek zamezuje usazování vodního kamene ve vodním potrubí, chrání před vodním kamenem průtokové ohřívače vody a výměníky vody, pračky, myčky, hydromasážní systémy a rozpouští již usazený vodní kámen v potrubí. Proces rozpouštění usazenin trvá přibližně 6 týdnů. Velmi důležitý účinek takto upravené vody spočívá i v tom, že po jejím použití rozpouští procesem emulgace i organické usazeniny v odpadním potrubí.
V bazénech a lázních ionizovaná voda hubí mikroorganizmy a proto snižuje požadované množství chlóru a chemikálií až o 80 %, stabilizuje PH, rozpouští nečistoty z plavců, zlepšuje průzračnost vody, ničí vodní řasy a propůjčuje vodě zdání jemné měkkosti.
Výrobek nevyžaduje žádnou údržbu, pracuje zcela automaticky a instaluje se během chvilky bez jakéhokoli nářadí pouhým přiložením k potrubí a upevnění pomocí nylonové pásky.
Výrobek byl testován v Teplárně Strakonice, a.s., v roce 2000, na čiřícím reaktoru úpravny vody. Podle protokolu o provedeném testu byl PowerMAX instalován na železnou trubku o průměru 32 mm. Protékající voda byla vyčištěna čiřením a následně zfiltrována na pískových filtrech. Po ukončení testu v období 28. 7. - 18. 10. 2000, bylo zjištěno, že část potrubí ošetřena instalací PowerMAX vykazuje poloviční nárůst korozivních usazenin na stěnách. Navíc struktura rezu je jemnější a rez nevytváří velké korozivní bulky ve srovnání s neošetřenou trubkou, která za stejných provozních podmínek vykazuje velké korozivní bulky, které mohou časem vést k zacpání trubky. Podle protokolu testu lze předpokládat prodloužení životnosti potrubí dvojnásobně!

Úprava pohonných hmot
Na stejném principu jsou sestaveny další výrobky FuelMAX a větší HeatMAX. Instalují se na přívodní potrubí kapalných kotlů, nákladních i osobních automobilů a u všech spalovacích motorů vždy co nejblíže k hořáku, karburátoru a vstřikovací jednotce. Vlivem magnetické rezonance se oddělují uhlovodíkové řetězce v protékající pohonné látce. Během tohoto procesu dochází ke tříštění molekulových shluků. Vzduch má následně snazší přístup k jednotlivým molekulám. Tím dochází k efektivnějšímu a snadnějšímu spalování pohonné látky a k menšímu znečišťování životního prostředí. Úspora na pohonných hmotách automobilů činí 10 až 15 % a zvýšení dojezdu až 27 %. Podobné úspory jsou také u spalovacího procesu kotlů, kde však ještě nebyly provedeny testy. Testy pro automobily a spalovací motory byly provedeny v mnoha zemí světa a potvrzují popsané úspory. Testy v České republice jsou ze společnosti Auto Jarov, s.r.o. na automobilu Škoda Fabia a jsou k nahlédnutí s ostatní dokumentací ve společnosti MINARO, která popsaná zařízení dováží.

Výhodný typ pro domácí prádelnu
Aby byl výčet výrobků úplný, na závěr ještě jeden výrobek, který se jistě bude hodit všem, neboť všichni jsme lidé a jsme nuceni se zabývat zcela běžnými činnostmi, mezi které patří i praní prádla. Vážení pánové, kteří tento článek čtete, výrobek můžete pořídit svým manželkám, nikoli však jako dárek k narozeninám, to se snad ani nehodí, ale jako pokus a přínos do domácnosti jen tak, ke sledování vznikajících úspor a k radosti z dobrého výrobku. SoapMAX se vloží spolu se špinavým prádlem do pračky a díky již popsaným vlastnostem ušetříte 70 - 90 % pracího prášku, prát lze i ve studené vodě a tím se ušetří i energie na ohřev vody, máchání je velmi účinné, což je výhoda pro alergiky a z celkového pohledu je šetřeno i životní prostředí. A změkčovače vody z reklamy televize prý již nebudeme potřebovat!?