2.6. Главным условием осуществимости процесса гравитационного электролиза является уменьшение энтропии термохимического потенциала раствора электролита путем воздействия на него внешнего искусственного инерционного поля, которое обеспечивает смещение химического равновесия реакций (3 ё6) в правую часть уравнений за счет совершения механической работы против энергии гидратации ионов при одновременном компенсировании неизбежного при этом снижения теплосодержания системы (энтальпии) притоком теплоты из окружающей среды или от внешнего источника. В аналитическом виде полная энергия (эксергия) системы в дифференциальной форме без учета незначительных потерь на электромагнитные явления, внутреннее омическое сопротивление и КПД теплообменника
dW = h-1[d(Aос + Aсж)] + dQ = h-1( ye + DUI) + dQ (10),
где Aос - элементарная механическая работа гравитационного поля по осаждению тяжелых ионов и молекул гидратной воды; Aсж - элементарная работа деформации кулоновских связей тяжелых ионов друг с другом ; dQ - элементарная поглощенная раствором тепловая энергия ; y - электродвижущая сила гравитационного поля (ЭДС); h - общий гидромеханический КПД системы; DU - электрическое концентрационное напряжение на электродах; I - электрический ток на внешней нагрузке.

Коэффициент холодопроизводительности процесса и ЭДС в интегральной форме
W(Aос + Aсж)-1 = h-1 + Q(Aос + A сж)-1 = c (11)
y = [ h-1(W - Q) - DUI]e-1 > 0,018 В (12).

Основной особенностью осуществления процесса в сильном гравитационном поле является постоянство количества движения раствора при работе генератора в установившемся режиме. Механическая работа внешнего источника (Аос), затрачиваемая на приращение кинетической энергии воды, поступающей в емкость ротора на разложение в виде гидратных молекул, полностью компенсируется кинетической энергией всплывающих к оси вращения газов, образующихся при электролизе (см., например, уравнения химических реакций 4 и 5).

Эта особенность - базис предлагаемого способа.

Движущиеся к поверхности раствора водород и кислород, отдавая свою приобретенную кинетическую энергию близлежащим молекулам воды, а тем самым стенкам емкости, создают тангенциально-радиальные круговые течения в жидкости, способствуя срыву газо-жидкой пленки с электродов и выносу более легких ионов в верхние слои. Относительное движение раствора по поверхности катода будет приводить к отрицательной ионизации молекул воды и перемещению их в отдаленные слои, где они отдадут свой приобретенный заряд катионам и тем самым расширят прикатодный реакционный объем. Таким образом, в гравитационном электролизе механическая работа внешнего источника энергии затрачивается в основном на преодоление сил трения емкости о воздух и в опорах электроводородного генератора, жидкостного трения и циркуляцию хладагента в теплообменной системе. Величина этих затрат механической энергии зависит от принятой кинематической схемы агрегатирования с первоисточником механической энергии, совершенства теплообменной и циркуляционной аппаратуры. Так в случае агрегатирования с электродвигателем через мультипликатор имеем наибольшие потери, оцениваемые приблизительно 1,2 (Aос + Aсж), а при непосредственном соединении с ДВС этот показатель может быть уменьшен до 0,2(Aос + A сж). Следовательно, общий гидромеханический КПД генератора будет варьироваться в пределах 0,45 ё0,86. При его работе в диапазоне частот вращения, обеспечивающих ЭДС y < 0,018 В, вся произведенная им электроэнергия незначительна, является внутренней и затрачивается в основном на преодоление собственных омических сопротивлений, т.е. на обеспечение минимально необходимых нужд генератора. Этот режим работы получил название генерации водорода. Если генератор работает при частотах, превышающих указанный выше предел, то параллельно с осуществлением электролиза избыток подведенной механической энергии преобразуется в электричество, способное произвести полезную внешнюю работу, т.к. при y >> 0,018 В плотность катодного тока достигает предельной величины (тока насыщения), близкого по значению анодному, а концентрационное напряжение многократно возрастает при резком уменьшении коэффициента массовой холодопроизво-дительности за счет увеличения доли вырабатываемого электричества в общем энергетическом балансе генератора (см. Фиг.6). Этот режим работы получил название электроводородной генерации.