СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВЫХЛОПНЫХ ГАЗАХ ДВИГАТЕЛЯ

1. Система (10) для снижения содержания вредных веществ в выхлопных газах двигателя, содержащая:
- топливный элемент (12), выполненный с возможностью выработки электрической энергии и выхлопного газа, содержащего водяной пар, во время работы топливного элемента,
- топливный бак (38) для хранения топлива, которое во время работы подается в двигатель (44),
- конденсационное устройство (32), соединенное с выхлопным отверстием (16) топливного элемента (12) для подачи выхлопного газа топливного элемента, содержащего водяной пар, в конденсационное устройство (32), при этом конденсационное устройство (32) выполнено с возможностью перевода водяного пара, содержащегося в выхлопном газе топливного элемента, в жидкое агрегатное состояние путем конденсации, и с возможностью ввода в топливо воды, образующейся в процессе конденсации, для получения водно-топливной смеси, и
- трубопровод (96) для водно-топливной смеси, соединенный с двигателем (44) для подачи водно-топливной смеси в двигатель (44).
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что конденсационное устройство (32) соединено также с отверстием (40) для выпуска топлива из топливного бака (38) для подачи выхлопного газа топливного элемента, содержащего водяной пар, и топлива в конденсационное устройство (32), при этом конденсационное устройство (32) обеспечивает контакт выхлопного газа топливного элемента, содержащего водяной пар, с топливом для перевода водяного пара, содержащегося в выхлопном газе топливного элемента, в жидкое агрегатное состояние путем конденсации, причем трубопровод (96) для водно-топливной смеси соединен с выпускным отверстием конденсационного устройства (32) для подачи водно-топливной смеси, образующейся в конденсационном устройстве (32), в двигатель (44).
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит гомогенизирующее устройство (92) для гомогенизации водно-топливной смеси, и/или буферный бак (118) для временного хранения водно-топливной смеси, при этом гомогенизирующее устройство (92) содержит, в частности, устройство для создания ультразвукового поля и/или механический смеситель.
4. Система по п.2, отличающаяся тем, что содержит устройство (52) для подогрева, которое имеет тепловую связь с топливным элементом (12) или с другим источником тепла и соединено с отверстием (40) для выпуска топлива из топливного бака (38) для нагрева до требуемой температуры по меньшей мере части топлива, перед подачей в конденсационное устройство (32), за счет теплоты, выделяемой при работе топливным элементом (12) или другим источником тепла.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит устройство (94) для повторного подогрева, которое расположено после конденсационного устройства (32) и которое имеет тепловую связь с топливным элементом (12) или с другим источником тепла и соединено с выпускным отверстием конденсационного устройства (32) для нагрева до требуемой температуры по меньшей мере части водно-топливной смеси, образующейся в конденсационном устройстве (32), перед подачей в двигатель (44), за счет теплоты, выделяемой при работе топливным элементом (12) или другим источником тепла.
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что топливный бак (38) соединен с трубопроводом (88) отработанного газа топливного элемента, предназначенным для подачи в топливный бак (38) выхлопного газа топливного элемента с низким содержанием кислорода с целью инертизации топливного бака (38).
7. Способ снижения содержания вредных веществ в выхлопных газах двигателя, включающий следующие операции:
- подают выхлопной газ топливного элемента, образующийся во время работы топливного элемента (12) и содержащий водяной пар, в конденсационное устройство (32),
- переводят водяной пар, содержащийся в выхлопном газе топливного элемента, в жидкое агрегатное состояние в конденсационном устройстве (32) путем конденсации,
- вводят воду, полученную в результате конденсации, в топливо, подаваемое в двигатель (44) во время работы, для получения водно-топливной смеси,
- подают водно-топливную смесь в двигатель (44).
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что топливо, подаваемое во время работы в двигатель (44), подают в конденсационное устройство (32), обеспечивают в конденсационном устройстве (32) контакт выхлопного газа топливного элемента, содержащего водяной пар, с топливом для перевода водяного пара, содержащегося в выхлопном газе топливного элемента, в жидкое агрегатное состояние путем конденсации, при этом водно-топливную смесь, образующуюся в конденсационном устройстве (32) в процессе конденсации, подают в двигатель (44).
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что водно-топливную смесь, образующуюся в конденсационном устройстве (32), гомогенизируют в гомогенизирующем устройстве (92), в частности, при помощи устройства для создания ультразвукового поля и/или механического смесителя, и/или подают водно-топливную смесь, образующуюся в конденсационном устройстве (32), в буферный бак (118) для временного хранения.
10. Способ по п.8, отличающийся тем, что по меньшей мере часть топлива перед подачей в конденсационное устройство (32) подогревают до требуемой температуры в устройстве (52) для подогрева, которое имеет тепловую связь с топливным элементом (12) или с другим источником тепла и соединено с отверстием (40) для выпуска топлива из топливного бака (38), за счет теплоты, выделяемой при работе топливным элементом (12) или другим источником тепла.
11. Способ по п.8, отличающийся тем, что по меньшей мере часть водно-топливной смеси, образующейся в конденсационном устройстве (32), подогревают до требуемой температуры перед подачей в двигатель (44) в устройстве (94) для повторного подогрева, которое установлено после конденсационного устройства (32) и которое имеет тепловую связь с топливным элементом (12) или с другим источником тепла и соединено с выпускным отверстием конденсационного устройства (32), за счет теплоты, выделяемой при работе топливным элементом (12) или другим источником тепла.
12. Способ по п.7, отличающийся тем, что в топливный бак (38) по трубопроводу (88) отработанного газа топливного элемента подают выхлопной газ топливного элемента с низким содержанием кислорода с целью инертизации топливного бака(38).
13. Способ по п.8, отличающийся тем, что водно-топливную смесь, образующуюся в конденсационном устройстве (32), подают в двигатель (44) только на определенных этапах работы двигателя.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что водно-топливную смесь, образующуюся в конденсационном устройстве (32), подают в двигатель (44) на этапе старта и набора высоты воздушного судна, приводимого в действие двигателем (44).
15. Применение системы (10) для снижения содержания вредных веществ в выхлопных газах двигателя по одному из пп.1-6 на воздушном судне.