ΑΡΧΑΙΑ ΙΘΩΜΗ

ΠΕΔΙΟ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ

Αυτή η εφεύρεση αναφέρεται γενικά στην τροποποίηση του καιρού και ειδικότερα στη χρήση πολυμερών για την απορρόφηση υδατικών διαλυμάτων ικανών να τροποποιήσουν μια καιρική κατάσταση.

ΥΠΟΒΑΘΡΟ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ

Οι τυφώνες, οι τροπικές καταιγίδες, οι τυφώνες και παρόμοια καιρικά μοτίβα μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές ζημιές στη γη, τα κτίρια και τα ζωντανά πλάσματα.

Η προκύπτουσα ζημιά ακόμη και από ένα μεμονωμένο γεγονός μπορεί να είναι δισεκατομμύρια δολάρια όπως αποδεικνύεται από τον τυφώνα Andrew.

Η σπορά νεφών είναι μια γνωστή διαδικασία για την τεχνητή τροποποίηση του καιρού με έγχυση μιας σύνθεσης σε ένα σύννεφο για το σχηματισμό πυρήνων που παγώνουν πάγο.

Το ιωδιούχο άργυρο είναι μια πολύ γνωστή ουσία που χρησιμοποιείται για τη σπορά νεφών.

 Οι πυρήνες που παγώνουν τον πάγο έχουν ως αποτέλεσμα τη δημιουργία βροχής, τη μείωση του χαλαζιού και πιθανώς την πρόληψη της βροχής με υπερσπορά.

US Pat. Νο. 5,174,498 αποκαλύπτει ένα υλικό σποράς νεφών χρήσιμο για τη σπορά υπερψυκτών νεφών προκειμένου να αυξηθεί η βροχόπτωση.

Το υλικό που χρησιμοποιείται στη σπορά ορίζεται ως αλειφατική αλκοόλη μακράς αλυσίδας.

US Pat. Νο. 4,600,147 αποκαλύπτει μια μέθοδο σποράς σύννεφων για την εισαγωγή υγρού προπανίου από έναν πύραυλο.

Το υγρό προπάνιο χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μεγάλου αριθμού κρυστάλλων πάγου σε υπερψυγμένα σύννεφα.

US Pat. Νο. 5,357,865 αποκαλύπτει ακόμη μια άλλη μέθοδο σποράς σύννεφων. Αυτή η εφεύρεση περιλαμβάνει τη χρήση μιας πυροτεχνικής σύνθεσης όπως το χλωρικό κάλιο ή το υπερχλωρικό κάλιο που δρουν ως πυρήνες για τον σχηματισμό σταγόνων νερού που καθιζάνει.

US Pat. Το Νο. 4,096,005 αποκαλύπτει μια πυροτεχνική σύνθεση σποράς σύννεφων που περιλαμβάνει ιωδικό άργυρο και ένα καύσιμο από αλουμίνιο και μαγνήσιο.

Έτσι, οι διδασκαλίες της προηγούμενης τέχνης κατευθύνονται σε μεθόδους δημιουργίας βροχής. Αυτό που λείπει στην τέχνη είναι μια μέθοδος μείωσης των ταχυτήτων του ανέμου μιας καταιγίδας.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ

Η άμεση εφαρμογή αποκαλύπτει μια μέθοδο τροποποίησης του καιρού με σπορά νεφών καταιγίδας με ένα πολυμερές.

Τα σύννεφα καταιγίδας σπέρνονται με τη διασπορά ενός υπεραπορροφητικού πολυμερούς μέσα στο σύννεφο σε επαρκείς ποσότητες για να προκαλέσει μεγάλη απορρόφηση νερού. Η αντίδραση του νερού με το πολυμερές δημιουργεί μια ουσία που μοιάζει με γέλη που κατακρημνίζεται στην επιφάνεια. Έτσι, προκαλώντας μια εσωτερική συστολή με το σύννεφο για να μειώσει τις ταχύτητες της καταιγίδας.

Ένα υπεραπορροφητικό πολυμερές είναι μια ρητίνη ικανή να απορροφά νερό έως και αρκετές χιλιάδες φορές από το βάρος της. Αυτά τα υπεραπορροφητικά πολυμερή παρασκευάζονται από υδατοδιαλυτά πολυμερή, αλλά έχουν δομές διασταύρωσης που καθιστούν τα πολυμερή αδιάλυτα στο νερό. Λαμβάνοντας υδατοδιαλυτά αιθυλενικά ακόρεστα μονομερή τα οποία υφίστανται εύκολα πολυμερισμό βινυλίου, όπως το ακρυλαμίδιο, με τη χρήση παραγόντων διασύνδεσης, μπορεί να παραχθεί ένα πολυμερές που είναι ομοιόμορφου μικρού μεγέθους, έχει υψηλή χωρητικότητα γέλης, είναι εξαιρετικά αδιάλυτο, αλλά πολύ διογκώσιμο νερό, δηλαδή υπεραπορροφητικό πολυμερές. (Η χωρητικότητα γέλης αναφέρεται στην ιδιότητα του διογκωμένου με νερό πολυμερούς να αντιστέκεται στις αλλαγές ιξώδους ως αποτέλεσμα μηχανικής επεξεργασίας ή άλεσης.)

Τα υπεραπορροφητικά πολυμερή μπορούν να αφυδατωθούν σε σκόνη. Όταν η σκόνη προστίθεται σε ένα υδατικό διάλυμα και αναδεύεται, το πολυμερές είναι σε θέση να απορροφήσει πολλαπλάσιο του βάρους του από τα μόρια του νερού και σχηματίζεται μια ουσία που μοιάζει με γέλη. Τα υπεραπορροφητικά πολυμερή είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για χρήσεις όπου είναι επιθυμητή η ταχεία ρόφηση υδατικού ρευστού ή για χρήσεις όπου χρησιμοποιούνται οι ιδιότητες διόγκωσης στο νερό.

Κατά συνέπεια, είναι ένας στόχος της παρούσας εφεύρεσης να παρουσιάσει μια μέθοδο για την τεχνητή τροποποίηση του καιρού όπου ένα πολυμερές χρησιμοποιείται για να προκαλέσει διάχυση του ανέμου αυξάνοντας τη στάθμιση της συμπύκνωσης με τα σύννεφα.

Είναι ένας άλλος στόχος της παρούσας εφεύρεσης να παρουσιάσει μια μέθοδο για τη σπορά ενός σύννεφου βροχής με ένα πολυμερές με σταυροδεσμούς έτσι ώστε ο άνεμος της καταιγίδας να παρέχει την ανάδευση για την αντίδραση του πολυμερούς με το νερό.

Είναι ένας πρόσθετος στόχος της παρούσας εφεύρεσης να παρουσιάσει μια μέθοδο για την τροποποίηση των καταιγίδων έτσι ώστε το στερεό τελικό προϊόν να είναι βιοαποικοδομήσιμο και μη επικίνδυνο.

Άλλοι στόχοι και πλεονεκτήματα αυτής της εφεύρεσης θα καταστούν προφανή από την ακόλουθη περιγραφή όπου εκτίθενται, ως παράδειγμα, ορισμένες πραγματοποιήσεις αυτής της εφεύρεσης.

ΛΕΠΤΟΜΕΡΗΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ

Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι ενώ απεικονίζεται μια ορισμένη μορφή της εφεύρεσης, δεν πρέπει να περιορίζεται στην ειδική μορφή ή διάταξη των μερών που περιγράφονται και παρουσιάζονται εδώ. Θα είναι προφανές στους ειδικούς του επαγγέλματος ότι διάφορες αλλαγές μπορούν να γίνουν χωρίς να απομακρυνόμαστε από το πλαίσιο της εφεύρεσης και η εφεύρεση δεν πρέπει να θεωρείται περιορισμένη σε αυτό που παρουσιάζεται και περιγράφεται στις προδιαγραφές και τα σχέδια.

Η παρούσα εφεύρεση αναφέρεται σε μια μέθοδο για την τεχνητή τροποποίηση του καιρού με στερεοποίηση τμημάτων ενός σύννεφου σε μια καταιγίδα όπως ένας τυφώνας, με την εισαγωγή πολυμερών στο σύννεφο. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί «υπεραπορροφητικά» υδατικά πολυμερή, κατά προτίμηση διασυνδεδεμένα τροποποιημένα πολυακρυλαμίδια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οποιαδήποτε εφαρμογή όπου επιτρέπεται η υδατική στερεοποίηση. Ένα παράδειγμα υπεραπορροφητικού πολυμερούς υδατικής βάσης κατασκευάζεται από την JRM Chemical Inc. με το εμπορικό σήμα H-series.

Στην παρούσα εφεύρεση, μια στερεή μορφή του υπεραπορροφητικού πολυμερούς, όπως μια σκόνη, εισάγεται στα σύννεφα βροχής μιας καταιγίδας με κατάλληλο τρόπο, για παράδειγμα ένα αεροσκάφος μπορεί να διασχίσει την καταιγίδα και να απελευθερώσει τους σπόρους του πολυμερούς ή μπορεί να απελευθερωθούν από μια φωτοβολίδα που παραδίδεται από την επιφάνεια ή από αεροσκάφος. Η ποσότητα του πολυμερούς που χρειάζεται είναι προκαθορισμένη με βάση το μέγεθος και τη σοβαρότητα της καταιγίδας μαζί με την ικανότητα απορρόφησης του πολυμερούς που χρησιμοποιείται. Ο άνεμος της καταιγίδας παρέχει την ανάδευση που προκαλεί το πολυμερές να δεσμεύεται με το νερό σχηματίζοντας μια ουσία που μοιάζει με γέλη. Ως αποτέλεσμα αυτής της μεθόδου, οι ανεμοθύελλες νερού μπορούν να τροποποιηθούν τεχνητά.

Η χρήση ενός βιοαποικοδομήσιμου πολυμερούς επιτρέπει την ασφαλή χρήση του ωκεανού όπου η υψηλή αλατότητα του νερού θα επιταχύνει την αποικοδόμηση του υλικού. Διάφορα βιοαποδομήσιμα υπεραπορροφητικά πολυμερή περιλαμβάνουν καρβοξυ-μεθυλοκυτταρίνη, αλγινικό οξύ, διασυνδεδεμένα άμυλα, διασυνδεδεμένα πολυαμινοξέα και διασυνδεδεμένα τροποποιημένα πολυακρυλαμίδια.

Σε ξηρή κατάσταση το προτιμώμενο πολυμερές μπορεί να θεωρηθεί ένα σωματίδιο που έχει διάμετρο μικρότερη από 4000 μικρά αλλά μεγαλύτερη από 50 μικρά. Σε μια διογκωμένη κατάσταση το σωματίδιο μπορεί να έχει διάμετρο μεγαλύτερη από τριακόσιες φορές το βάρος του. Σε κατάσταση πλήρως διογκωμένης από το νερό, τα σωματίδια περιέχουν έως και περίπου 99,98 τοις εκατό κατά βάρος νερό και λίγο περίπου 0,1 τοις εκατό κατά βάρος πολυμερές. Έτσι, τέτοια σωματίδια μπορούσαν να κρατήσουν από δέκα έως χιλιάδες φορές το βάρος τους. Με τη σπορά μιας αιχμής μιας βίαιης καταιγίδας, όπως ένας τυφώνας, οι άνεμοι προκαλούν ένα μείγμα του υλικού όπου η υγρασία απορροφάται από το υλικό προκαλώντας ένα φαινόμενο διάτμησης. Το φαινόμενο διάτμησης αναγκάζει τα πολυμερή να απορροφούν, να χάνουν και να επαναρροφούν το νερό αμέτρητες φορές. Κατά τη διάρκεια αυτής της ανταλλαγής,

Οι δυνάμεις διάτμησης επηρεάζονται από τη φύση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των σωματιδίων κατά τη διάρκεια τέτοιων συγκρούσεων. Όταν κυριαρχούν ελκτικές δυνάμεις, τα σωματίδια θα συσσωματωθούν και η διασπορά μπορεί να αποσταθεροποιηθεί.

Παράδειγμα: Ένας τυφώνας σπέρνεται με περίπου 30.000 λίβρες ενός υπεραπορροφητικού πολυμερούς υδατικής βάσης με τη χρήση ενός αεροπλάνου μεταφοράς που πετά μέσα από την πρόσθια άκρη της καταιγίδας. Μέσα σε είκοσι δευτερόλεπτα το πολυμερές θα αποκτήσει πάνω από το 70 τοις εκατό της ικανότητας απορρόφησής του ή σχεδόν τριακόσιες φορές το βάρος του. Οι άνεμοι της καταιγίδας θα συνεχίσουν να διασκορπίζουν τα υλικά προκαλώντας μια μορφή εσωτερικής κροκίδωσης που διαταράσσει τη τροφική φύση της καταιγίδας. Όταν παρουσιαστεί κοντά στη στεριά, η καταιγίδα δεν θα έχει αρκετό χρόνο για να μεταμορφωθεί στην προηγούμενη ισχύ της.

Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι ενώ έχω επεξηγήσει και περιγράψει ορισμένες μορφές της εφεύρεσης μου, δεν πρέπει να περιοριστεί στις συγκεκριμένες μορφές που περιγράφονται εδώ. Θα είναι προφανές στους ειδικούς του επαγγέλματος ότι μπορούν να γίνουν διάφορες αλλαγές χωρίς να απομακρυνόμαστε από το πλαίσιο της εφεύρεσης και η εφεύρεση δεν πρέπει να θεωρείται περιορισμένη σε αυτό που φαίνεται στα σχέδια και περιγράφεται στην προδιαγραφή.