alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2025.01.146-158alternative-2550Research ArticleIV. ВОДОРОДНАЯ ЭКОНОМИКА 12. Водородная экономика 12-5-2-0 ЭлектролизIV. HYDROGEN ECONOMY 12. Hydrogen economy 12-5-2-0 ЭлектролизПлазменный резонансный электролиз для переработки промышленных отходов и получения водородаPlasma resonant electrolyses for industry wastes treatment and hydrogen productionКолесникВ. Г.KolesnikV. G.

Колесник Виктор Григорьевич -  старший научный сотрудник, кандидат технических наук, зав. группой ускорителей 

Узбекистан, г. Ташкент, Мирзо-Улугбекский район, городской поселок Улугбек 

 

Kolesnik Viktor Grigoryevich -  senior research officer, Ph.D., head of scientific group

Uzbekistan, Tashkent, Mirzo-Ulugbek district, urban village Ulugbek 

kolesnik.mvd@gmail.comУрусоваЕ. В.UrusovaE. V.

Урусова Елена Викторовна -  старший научный сотрудник, кандидат технических наук 

Узбекистан, г. Ташкент, Мирзо-Улугбекский район, городской поселок Улугбек 

+998-95-100-19-35; +998-99-857-36-37 

Urusova Elena Viktorovna -  senior research officer, Ph.D 

Uzbekistan, Tashkent, Mirzo-Ulugbek district, urban village Ulugbek 

+998-95-100-19-35; +998-99-857-36-37 

urusova01ev@gmail.comИнститут ядерной физики Академии Наук Республики УзбекистанУзбекистанInstitute of Nuclear Physics of the Academy of Sciences of the Republic of UzbekistanUzbekistan20251502202501146158Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20252025Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/2550

В данной работе обсуждаются результаты исследований взаимодействия электромагнитных полей и волн микроволнового диапазона, генерируемых в разработанной авторами установке Магнитный V диполь (MVD), и заряженных частиц. Способ и установка успешно применены к разрушению кристаллической решетки минералов, промышленных отходов с разделением полезных компонентов и экстракции металлов. Разработан способ плазменного резонансного электролиза и проведены экспериментальные исследования по осаждению золотосодержащей пульпы. Возможность получения зеленого газообразного водорода с применением высокочастотного плазменного резонансного электролиза была опробована в экспериментах.

 This paper discusses the results of studies of the interaction of electromagnetic fields and microwave waves generated in the Magnetic V  Dipole (MVD) installation developed by the authors, and charged particles.  The method and setup successfully applied for destruction of crystal lattice of minerals, industry wastes with separation of useful components and metal extraction. Method of plasma resonant electrolysis was developed, and experiments for sedimentation of gold containing pulp carried out. Possibility of green gaseous hydrogen producing with application of high frequency plasma resonant electrolysis was probe in experiments. 

плазмамагнитный резонансрезонансная частотамикроволновое излучениемногомодовый режимRLC контурэлектролизэлектромагнитное взаимодействиезаряженные частицыпетля токаларморовская прецессияфазовые переходы энергииplasmamagnetic resonanceresonant frequencymicrowave irradiationmultimode regimeRLC circuitelectrolysiselectromagnetic interactioncharged particlescurrent loopLarmor precessionphase transformation of energyReferencesСингла М. К., Гупта Д., Березкина С., Сафаралиев М. Х., Сингх М. Экономика водородной энергии: оценка стоимости и жизнеспособности различных видов водорода, обзор методов производства // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2023. – № 12. – С. 45-65.Singla M. K., Gupta D., Berezkina S., Safaraliev M. H., Singh M. Hydrogen Energy Economics: Cost and Viability Assessment of Different Types of Hydrogen, and a Review of Production Methods // Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). – 2023. – No. 12. – Pр. 45-65.Столяревский А. Я. Предисловие к юбилейному выпуску // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2024. – № 1. – С. 14-19.Stolyarevsky A. Ya. Preface to the Anniversary Issue // Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). – 2024. – No. 1. – Pр. 14-19.Столяревский А. Я. Метано-водородный переход к водородной экономике // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2024. – № 1. – С. 87-101.Stolyarevsky A. Ya. Methane-Hydrogen Transition to a Hydrogen Economy // Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). – 2024. – No. 1. – Pр. 87-101.Байрамов А. Н., Макаров Д. А. Разработка и обоснование нового принципа комбинирования АЭС с водородным комплексом // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2024. – № 5. – С. 30-50.Bayramov A. N., Makarov D. A. Development and justification of a new principle of combining NPP with a hydrogen complex // Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). – 2024. – No. 5. – Pр. 30-50.Кравченко А. В., Кублановский В. С., Пивоваров А. А., Пустовойтенко В. П. Низкотемпературный плазменный электролиз: Теория и практика / Монография // Днепропетровск: ООО «Акцент ПП». – 2012. – 223 с.Kravchenko A. V., Kublanovsky V. S., Pivovarov A. A., Pustovoitenko V. P. Low-temperature plasma electrolysis: Theory and practice / Monograph // Dnepropetrovsk: OOO «Accent PP». – 2012. – 223 p.Моссэ А. Л., Печковский В. В. Применение низкотемпературной плазмы в технологии неорганических веществ / Минск: Наука и техника. – 1973. – 216 с.Mosse A. L., Pechkovsky V. V. Application of low-temperature plasma in the technology of inorganic substances / Minsk: Science and Technology. – 1973. – 216 p.Plasma Chemistry / Ed. L. S. Polak and Yu. A. Lebedev. // Cambridge Interscience Publ. – London. – 1998.Plasma Chemistry / Ed. L. S. Polak and Yu. A. Lebedev. // Cambridge Interscience Publ. – London. – 1998.Microwave Discharges. Fundamentals and Applications / Ed. Yu. A. Lebedev // Moscow: Yanus – K. – 2001. – 296 р.Microwave Discharges. Fundamentals and Applications / Ed. Yu. A. Lebedev // Moscow: Yanus – K. – 2001. – 296 p.Соловьёв М. И., Колесник В. Г., Гулямов У. Г. Устройство для дозировки и управления заряженными частицами высоких энергий / ОИПОТЗ № 44. Авторское свидетельство СССР № 405186.1973.Soloviev M. I., Kolesnik V. G., Gulyamov U. G. Device for dosing and controlling high-energy charged particles / OIPOTZ No. 44. USSR Author’s Certificate No. 405186.1973.Колесник В. Г. Дозировка заряженных частиц высоких энергий на пузырьковые камеры / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Дубна (ОИЯИ). – 1975.Kolesnik V. G. Dosage of high-energy charged particles on bubble chambers / Dissertation for the degree of candidate of technical sciences, Dubna (JINR). – 1975.Колесник В. Г. Дозировка заряженных частиц высоких энергий на пузырьковые камеры / Автореферат дисс. канд. техн. наук // Дубна, ОИЯИ. – 1975.Kolesnik V. G. Dosage of high-energy charged particles on bubble chambers / Abstract of diss. Candidate of technical sciences // Dubna, JINR. – 1975.Водопьянов Ф. А., Колесник В. Г. и др. Высоковольтный ускоритель электронов прямого действия СИЛУЭТ / Труды РТИ АН СССР. – Москва. – 1982. – № 42. – С. 33-42.Vodopyanov F. A., Kolesnik V. G. et al. High-voltage electron accelerator of direct action SILHOUETTE / Transactions of RTI of the USSR Academy of Sciences. – Moscow. – 1982. – No. 42. – Pр. 33-42.Колесник В. Г., Урусова Е. В. Способ преобразования энергии и устройство для его осуществления / Патент на изобретение № IAP 02184. (РУз). – 2002.Kolesnik V. G., Urusova E. V. Energy conversion method and device for its implementation / Patent for invention No. IAP 02184. (RUz). – 2002.Колесник В. Г., Урусова Е. В., Басова Е. С., Ким Ю. С., Урусов М. В., Сим С. В., Урусов Е. В., Ким Д. Б. Способ генерации энергии компенсированного заряда / Патент РУз № IAP 06510 от 20.05.2021, приоритет от 02.11.2017 г.Kolesnik V. G., Urusova E. V., Basova E. S., Kim Yu. S., Urusov M. V., Sim S. V., Urusov E. V., Kim D. B. Method for generating energy of compensated charge / Patent of the Republic of Uzbekistan No. IAP 06510 dated 05/20/2021, priority dated 11/02/2017Колесник В. Г., Урусова Е. В. и др. Способ получения ядерной энергии / Патент РУз № IAP 03701 от 13.05.2008 г.Kolesnik V. G., Urusova E. V. et al. Method for producing nuclear energy / Patent of the Republic of Uzbekistan No. IAP 03701 dated 05/13/2008Колесник В. Г., Урусова Е. В., Басова Е. С. Усиление тока в плазме при резонансном взаимодействии электромагнитных волн и заряженных частиц / Сборник трудов Международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики», Ташкент, 21-22 октября 2013 г. – С. 12-14.Kolesnik V. G., Urusova E. V., Basova E. S. Current amplification in plasma during resonant interaction of electromagnetic waves and charged particles / Proceedings of the International Conference «Fundamental and Applied Problems of Physics», Tashkent, October 21-22, 2013. – Pр. 12-14.Вербицкий И. Л., Коваленко А. Д., Колесник В. Г. Схема параметрического преобразования энергии / Сообщения ОИЯИ, Р9-90-371. – Дубна. – 1990.Verbitsky I. L., Kovalenko A. D., Kolesnik V. G. Scheme of parametric energy conversion / JINR Communications, P9-90-371. – Dubna. – 1990.Kolesnik V. G., Urusova E. V., Basova Е. S., Kim Y. S., Abu Shakra M. B. Sim S. V., Kim D. B. Method for obtaining silicon and titanium by generating electromagnetic interactions between SiO2 and FeTiO3Kolesnik V. G., Urusova E. V., Basova E. S., Kim Y. S., Abu Shakra M. B. Sim S. V., Kim D. B. Method for obtaining silicon and titanium by generating electromagnetic interactions between SiO2 and FeTiO3 particles and magnetic waves / European Patent No. 2698196 from 11/20/2014, priority from 03/30/11 year, in 10 countries: Germany, GB, Belgium, Switzerland, Liechtenstein, France , Italy, Netherlands, Sweden, Turkey / Patent of the Russian Federation No. 2561081 from July 28, 2015; Patent of Ukraine No. 107875 from 02.25.2015; Patent of South Korea No. 10-1622750 from 05/13/2016; Patent of China No. 1934636 from 27.01.2016, Patent RUz No. IAP 05421 from 06.06.2017.particles and magnetic waves / European Patent No 2698196 from 20.11.2014, priority from 30.03.11 year, in 10 countries: Germany, GB, Belgium, Switzerland, Liechtenstein, France, Italy, Netherlands, Sweden, Turkey / Патент Российской федерации № 2561081 от 28.07.2015 г.; Patent of Ukraine № 107875 from 25.02.2015; Patent of South Korea № 10-1622750 from 13.05.2016; Patent of China № 1934636 from 27.01.2016, Patent RUz № IAP 05421 from 06.06.2017.Kolesnik V. G., Urusova E. V. Method of accelerating charged particles and accelerator of charged particles / Patent RUz No. IAP 02121 from 06.11. 2001Колесник В. Г., Урусова Е. В. Способ ускорения заряженных частиц и ускоритель заряженных частиц / Патент РУз № IAP 02121 от 06.11.2001 г.Abramenko N. I., Gavrilov N. M., Gromov E. V., Nesterovich A. V., Semenov V. V., Shalnov A. V. Study of electron accumulation in a system with a longitudinal magnetic field / JTF. – 1984. – V. 54. – Issue I. – Pр. 93-96.Абраменко Н. И., Гаврилов Н. М., Громов Е. В., Нестерович А. В., Семенов В. В., Шальнов А. В. Исследование накопления электронов в системе с продольным магнитным полем / ЖТФ. – 1984. – Т. 54. – Вып. I. – С. 93-96.Artsimovich L. A., Lukyanov S. Yu. Motion of charged particles in electric and magnetic fields / M.: «Nauka». – 1978.Арцимович Л. А., Лукьянов С. Ю. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях / М: «Наука». – 1978.Landau L. D., Lifshits E. M. Electrodynamics of continuous media / Theoretical physics, textbook for universities in 10 volumes. – Vol. VIII – 4th ed., stereot. – M.: FIZMATLIT. – 2005. – 656 p. – ISBN 5-9221-0123-4 (vol. VIII)Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред / Теоретическая физика, учеб. пособ. для вузов в 10 томах. – Т. VIII – 4е изд., стереот. – М.: ФИЗМАТЛИТ. – 2005. – 656 с. – ISBN 5-9221-0123-4 (т.VIII)Slikter C. Fundamentals of the theory of magnetic resonance / Translation, second edition, edited by G. V. Skrotsky // M.: Publishing House «Mir». – 1981. – P. 447.Сликтер Ч. Основы теории магнитного резонанса / Перевод, издание второе, под ред. Г. В. Скроцкого // М.: Издательство «Мир». – 1981. – C. 447.Gudenko S. V. Introduction to Magnetic Resonance Physics / Textbook on the Course General Physics // M.: MIPT. – 2013. – 36 p.Гуденко С. В. Введение в физику магнитного резонанса / Учебно-методическое пособие по курсу Общая физика // М.: МФТИ. – 2013. – 36 с.Gilbert T. L. A phenomenological theory of damping in ferromagnetic materials / IEEE Trans. On Magn. – 2004. – V. 40. – No. 6. – P. 3443.Gilbert T. L. A phenomenological theory of damping in ferromagnetic materials / IEEE Trans. On Magn. – 2004. – V. 40. – № 6. – Р. 3443.Katsman Yu. A. Microwave Devices. Theory, Fundamentals of Calculation and Design of Electronic Devices. 2nd ed., revised. and add. / M.: Vysshaya shkola. – 1983. – 368 p.Кацман Ю. А. Приборы СВЧ. Теория, основы расчета и проектирования электронных приборов. 2-е изд., перераб. и доп. / М.: Высшая школа. – 1983. – 368с.Sivukhin D. V. Drift theory of motion of charged particles in electromagnetic fields / Questions of plasma physics // Moscow: Gosatomizdat. – 1963. – Pр. 7-11.Сивухин Д. В. Дрейфовая теория движения заряженной частиц в электромагнитных полях / Вопросы физики плазмы // М.: Госатомиздат. – 1963. – С. 7-11.Kapitsa P. L., Fock V. A., Weinstein L. A. Symmetrical electrical oscillations of a perfectly conducting hollow cylinder of finite length // ZhTF. – 1959. – Vol. 29. – Issue. 10. – Pр. 1188-1197.Капица П. Л., Фок В. А., Вайнштейн Л. А. Симметричные электрические колебания идеально проводящего полого цилиндра конечной длины // ЖТФ. – 1959. – Т. 29. – Вып. 10. – С. 1188-1197.Melamud S. G., Kolesnik V. G., Urusova E. V. et al. Study of magnetization of iron-containing ores in a microwave field // Ferrous metals. – 2001. – No. 11-12. – Pр. 25-28.Меламуд С. Г., Колесник В. Г., Урусова Е. В. и др. Исследование магнетизации железосодержащих руд в СВЧ поле // Черные металлы. – 2001. – № 11-12. – C. 25-28.Kolesnik V. G., Urusova E. V. Method of enrichment of iron-containing ores / Patent of the Republic of Uzbekistan No. IDP 05193 dated 06.05.2002.Колесник В. Г., Урусова Е. В. Способ обогащения железосодержащих руд / Патент РУз № IDP 05193 от 06.05.2002.Kolesnik V. G., Urusova E. V.Study of steelmaking waste processing using microwave fields // Ferrous metals. – 1999. – No. 5. – Pр. 10-11.Колесник В. Г., Урусова Е. В. Исследование переработки отходов сталеплавильного производства с использованием поля СВЧ // Чёрные металлы. – 1999. – № 5. – С. 10-11.Kolesnik V. G., Urusova E. V., Basova E. S. et al. Study of electromagnetic transformations of mineral raw materials in microwave plasma // Uzbek Physical Journal. – 2013. – No. 1, 2. – Vol. 15. – Pр. 101-111.Колесник В. Г., Урусова Е. В., Басова Е. С. И др. Иccледование электромагнитных преобразований минерального сырья в микроволновой плазме // Узбекский Физический Журнал. – 2013. – № 1, 2. – Т.15. – C. 101-111.Kolesnik V. G., Urusova E. V. et al. Method for producing ultrafine-grained titanium dioxide by resonant interaction in electromagnetic fields / Letters on materials // Moscow. – 2013. – Vol. 3. – Pр. 141-144. www.lettersonmaterials.com.Колесник В. Г., Урусова Е. В. и др. Способ получения ультрамелкозернистого диоксида титана при резонансном взаимодействии в электромагнитных полях / Письма о материалах // Москва. – 2013. – Т. 3. – C. 141-144. www.lettersonmaterials.com.Khvan A. B., Kolesnik V. G., Urusova E. V. et al. Study of the possibility of using microwave fields for ore preparation processes in gold production // Mining Bulletin of Uzbekistan. – 2002. – No. 2(9). – Pр. 56-60.Хван А. Б., Колесник В. Г., Урусова Е. В. И др. Исследование возможности применения СВЧ поля для процессов рудоподготовки при получении золота // Горный вестник Узбекистана. – 2002. – № 2(9). – C. 56-60.Kolesnik V. G., Urusova E. V. Method for the complex extraction of molybdenum, rhenium and osmium from molybdenum concentrates / Patent of the Republic of Uzbekistan No. IDP 05310 dated 10.06.2002.Колесник В. Г., Урусова Е. В. Способ комплексного извлечения молибдена, рения и осмия из молибденовых концентратов / Патент РУз № IDP 05310 от 10.06.2002.Kolesnik V. G., Urusova E. V. et al. Method for processing ash and slag waste / Patent of the Republic of Uzbekistan No. IAP 03868 dated 20.01.2009.Колесник В. Г., Урусова Е. В. и др. Способ переработки золошлаковых отходов / Патент РУз № IAP 03868 от 20.01.2009 г.Kolesnik V. G., Urusova E. V. Method for extracting platinum, palladium and rhodium / Patent of the Republic of Uzbekistan No. IDP 05383 dated 09.09.2002.Колесник В. Г., Урусова Е. В. Способ извлечения платины, палладия и родия / Патент РУз № IDP 05383 от 09.09.2002.Putilova I. V. Experience in implementing projects using ash and slag from thermal power plants in Russia and abroad // Alternative energy and ecology (ISJAEE). – 2023. – No. 3. – Pр. 49-68.Путилова И. В. Опыт реализации проектов с использованием золошлаков ТЭС в России и за рубежом // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2023. – № 3. – С. 49-68.Putilova I. V. Current state of the problem of handling ash and slag from thermal power plants in Russia and abroad // Alternative energy and ecology (ISJAEE). – 2023. – No. 1. – Pр. 51-62.Путилова И. В. Современное состояние проблемы обращения с золошлаками ТЭС в России и за рубежом // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2023. – № 1. – С. 51-62.Kolesnik V. G., Urusova E. V.Method for extracting zinc, gold and platinum from steelmaking sludge / Patent of the Republic of Uzbekistan No. IDP 05384 dated 10/31/2002.Колесник В. Г., Урусова Е. В. Способ извлечения цинка, золота и платины из шламов сталеплавильного производства / Патент РУз № IDP 05384 от 31.10.2002.Kolesnik V. G., Urusova E. V. Device for complex opening and modification of structure of raw materials with metal elements / Patent RU No. IAP 02287 dated 24.01.2003Колесник В. Г., Урусова Е. В. Устройство для комплексного вскрытия и изменения структуры сырья с элементами металлов / Патент РУ № IAP 02287 от 24.01.2003 г.Kolesnik V. G., Urusova E. V. et al. Obtaining ultrafine SiO2 powder // Advanced Materials. – Moscow. – 2011. – No. 12. – Pр. 504-509.Колесник В. Г., Урусова Е. В. и др. Получение ультрамелкодисперсного порошка SiO2 // Перспективные материалы. – Москва. – 2011. – №12. – C. 504-509.Polak L. S., Sinyarev G. B., Slovetsky D. I. et al. Plasma Chemistry / Ed. L. S. Polak, Yu. A. Lebedev // USSR Academy of Sciences, Siberian Branch, Institute of Thermophysics. – 1991. – Vol. 3. – Ch. 1. – P. 324.Полак Л. С., Синярев Г. Б., Словецкий Д. И. и др. Химия плазмы / Отв. ред. Л. С. Полак, Ю. А. Лебедев // АН СССР, Сиб. отделение, Институт теплофизики. – 1991. – Т. 3. – Гл. 1. – С. 324.Полак Л. С., Синярев Г. Б., Словецкий Д. И. и др. Химия плазмы / Отв. ред. Л. С. Полак, Ю. А. Лебедев // АН СССР, Сиб. отделение, Институт теплофизики. – 1991. – Т. 3. – Гл. 1. – С. 324.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.