BRPI0607603B1 - aparelho gerador de gás, combustível para sistema gerador de hidrogênio, método para gerar gás - Google Patents

aparelho gerador de gás, combustível para sistema gerador de hidrogênio, método para gerar gás Download PDF

Info

Publication number
BRPI0607603B1
BRPI0607603B1 BRPI0607603A BRPI0607603A BRPI0607603B1 BR PI0607603 B1 BRPI0607603 B1 BR PI0607603B1 BR PI0607603 A BRPI0607603 A BR PI0607603A BR PI0607603 A BRPI0607603 A BR PI0607603A BR PI0607603 B1 BRPI0607603 B1 BR PI0607603B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
reaction chamber
hydrogen
reagent
generating apparatus
reservoir
Prior art date
Application number
BRPI0607603A
Other languages
English (en)
Inventor
Alain Rosenzweig
Frederic Gaillard
Jean-Yves Laurent
Nathalie Giacometti
Paul Adams
Original Assignee
SOCIéTé BIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SOCIéTé BIC filed Critical SOCIéTé BIC
Publication of BRPI0607603A2 publication Critical patent/BRPI0607603A2/pt
Publication of BRPI0607603B1 publication Critical patent/BRPI0607603B1/pt

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
    • F17C11/005—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/065—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents from a hydride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H01M8/04208—Cartridges, cryogenic media or cryogenic reservoirs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H01M8/04216—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes characterised by the choice for a specific material, e.g. carbon, hydride, absorbent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/065—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by dissolution of metals or alloys; by dehydriding metallic substances
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

aparelho gerador de gás, combustível para sistema gerador de hidrogênio, método para gerar gás. um aparelho gerador de gás inclui um cartucho incluindo um reservatório tendo um primeiro reagente e uma câmara de reação, e um receptor que pode incluir um dispositivo de controle de fluxo. o receptor é adaptado para receber o cartucho e transportar o primeiro reagente para a câmara de reação após conexão com o cartucho, o dispositivo de controle de fluxo é adaptado para parar o transporte de reagente quando a pressão na câmara de reação atinge uma pressão predeterminada.

Description

APARELHO GERADOR DE GÁS, COMBUSTÍVEL PARA SISTEMA GERADOR DE HIDROGÊNIO, MÉTODO PARA GERAR GÁS
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Células de combustível são dispositivos que convertem diretamente energia química de reagentes, isto é, combustível e oxidante, em eletricidade de corrente contínua (CC) . Para um número crescente de aplicações, as células de combustível são mais eficientes do que a geração de energia convencional, como combustão de combustível fóssil bem como armazenagem de energia portátil, como baterias de íon de lítio.
Em geral, as tecnologias de célula de combustível incluem uma variedade de células de combustível diferentes, como células de combustível alcalino, células de combustível eletrólito de polímero, células de combustível de ácido fosfórico, células de combustível de carbonato fundido, células de combustível de óxido sólido e células de combustível de enzima. As células de combustível mais importantes atualmente podem ser divididas em várias categorias gerais, a saber (i) células de combustível que utilizam hidrogênio comprimido (¾) como combustível, (ii) células de combustível de membrana de permuta de prótons (PEM) que utilizam álcool, por exemplo, metanol (CH3OH) , hidretos de metal, por exemplo, boroidreto de sódio (NaBH4) , hidrocarbonetos ou outros combustíveis reformados em combustível d’e hidrogênio, (iii) células de combustível PEM que podem consumir combustível não hidrogênio diretamente ou células de combustível de oxidação direta, e (iv) células de combustível de óxido sólido (SOFC) que convertem diretamente combustíveis de hidrocarboneto em eletricidade em temperatura elevada.
Hidrogênio comprimido é genericamente mantido sob pressão elevada, e é portanto difícil de manipular. Além disso, grandes tanques de armazenagem são tipicamente necessários, e não podem ser feitos suficientemente pequenos para dispositivos eletrônicos de consumidor. Células de combustível de reformar, convencionais, exigem reformadores e outros sistemas de vaporização e auxiliares para converter combustível em hidrogênio para reagir com oxidante na célula de combustível. Os recentes avanços tornam o reformador ou células de combustível de reformar promissores para dispositivos eletrônicos de consumidor. As células de combustível de oxidação direta, mais comuns, são células de combustível de metanol direto ou DMFC. Outras células de combustível de oxidação direta incluem células de combustível de etanol direto e células de combustível de ortocarbonato tetrametil direto. DMFC, no qual metanol é reagido diretamente com oxidante na célula de combustível, é a célula de combustível mais simples e potencialmente menor, e tem também aplicação promissora de energia para dispositivos eletrônicos de consumidor. SOFC convertem combustíveis de hidrocarboneto, como butano, em calor elevado para produzir eletricidade. SOFC requer temperatura relativamente elevada na faixa de 1000°C para que a reação de célula de combustível ocorra.
As reações químicas que produzem eletricidade são diferentes para cada tipo de célula de combustível. Para DMFC, a reação químico-elétrica em cada eletrodo e a reação geral para uma célula de combustível de metanol direto são descritas como a seguir: Meia-reação no anódio: CH3OH + H20 -> C02 + 6H+ + 6e~ Meia-reação no catódio: 1,502 + 6H+ + 6e" -> 3 H20 A reação de célula de combustível global: CH3OH + 1, 5 02 -> C02 + 2 H20 Devido à migração dos íons de hidrogênio (H+) através do PEM a partir do anódio para o catódio e devido à incapacidade dos elétrons livres (e-) passar através do PEM, os elétrons fluem através de um circuito externo, desse modo produzindo uma corrente elétrica. 0 circuito externo pode ser utilizado para acionar muitos dispositivos eletrônicos de consumidor, úteis, como telefones móveis ou celulares, calculadoras, assistentes pessoais digitais, computadores laptop e ferramentas de energia, entre outros. DMFC é discutido nas patentes norte-americanas 5.992.008 e 5.945.231, que são incorporadas a título de referência na íntegra. Genericamente, o PEM é feito de um polímero, como Nafion® disponível junto à DuPont, que é um polímero de ácido sulfúrico perfluorado tendo uma espessura na faixa de aproximadamente 0,05 mm a aproximadamente 0,5 mm, ou outras membranas apropriadas. O anódio é tipicamente feito de um suporte de papel carbono Teflonizado com uma camada fina de catalisador, como platina-rutênio, depositado sobre o mesmo. O catódio é tipicamente um eletrodo de difusão de gás no qual partículas de platina são ligadas a um lado da membrana.
Em outra célula de combustível de oxidação direta, a célula de combustível de boroidreto direto (DBFC) reage como a seguir: Meia-reação no anódio: BH4“ + 80H- -> B02- + 6H20 + 8e~ Meia-reação no catódio: 202 + 4H20 + 8e- -> 80H- Em uma célula de combustível de hidreto de metal químico, boroidreto de sódio genericamente aquoso é reformado e reage como a seguir: NaBHa + 2H20 -> (calor ou catalisador) -> 4(H2) + (NaB02) Meia-reação no anódio: H2 -> 2H+ + 2e~ Meia-reação no catódio: 2 (2H+ + 2e") + 02 -> 2H20 Catalisadores apropriados para essa reação incluem platina e rutênio, bem como outros metais. 0 combustível de hidrogênio produzido a partir da reformação de boroidreto de sódio é reagido na célula de combustível com um oxidante, como 02, para criar eletricidade (ou um fluxo de elétrons) e subproduto de água. O subproduto de borato de sódio (NaB02) também é produzido pelo processo de reformar. Uma célula de combustível de boroidreto de sódio é discutida na patente US 4.261.956, que é aqui incorporada a titulo de referência. Portanto, as reações de hidreto químicas conhecidas que utilizam hidreto de metal aquoso têm aproximadamente 9 a 12 por cento em peso de expectativa de armazenagem, e o liquido e o catalisador utilizados no sistema de reação química única necessitam ser estreitamente monitorados. Adicionalmente, é dificil manter a estabilidade de uma solução de hidreto de metal durante um longo período de tempo, porque de acordo com a fórmula tl/2-pH*log {0,034+kTJ, que provê a meia-vida da reação, a reação de hidrólise sempre ocorre muito lentamehte. Além disso, se a solução for estabilidade, a reatividade não está completa.
Em um método de armazenagem de hidreto, a reação é como a seguir: Metal + H2 -> hidreto + calor Entretanto, a expectativa de armazenagem dessa reação é somente de aproximadamente 5 por cento em peso. Adicionalmente, tais reações podem ser caras e difíceis de acondicionar.
Outro método conhecido para produzir hidrogênio é uma reação de hidreto seco. Reação seca envolve, genericamente, a seguinte equação: X(BH4) -> onde X inclui, porém não é limitado a, Na, Mg, Li, etc.
Novamente, as reações secas têm várias desvantagens, como tendo uma expectativa de armazenagem somente de aproximadamente 10 por cento em peso, e a necessidade de monitorar estreitamente a pressão.
Um método adicional de produzir gás hidrogênio é por um método de armazenagem de pressão utilizando a fórmula PV=nRT, onde P é pressão, V é volume, n é um número de mol, R é a constante de gás, e T é a temperatura. Esse método requer monitoração constante de pressão.
Uma das características mais importantes para aplicação de célula de combustível é armazenagem de combustível. Outra característica importante é regular o transporte de combustível para fora do cartucho de cartucho até a célula de combustível. Para serem comercialmente úteis, células de combustível como sistemas de DMFC ou PEM devem ter a capacidade de armazenar combustível suficiente para atender o uso normal dos consumidores. Por exemplo, para telefones móveis ou celulares, para computadores notebook, e para assistentes pessoais digitais (PDAs), células de combustível necessitam acionar esses dispositivos pelo menos pelo mesmo tempo das baterias atuais, e preferivelmente por muito mais tempo. Adicionalmente, as células de combustível devem ter tanques de combustível facilmente substituíveis ou reabastecíveis para minimizar ou evitar a necessidade de recargas demoradas exibidas por baterias recarregáveis atuais.
Uma desvantagem comum dos geradores de gás hidrogênio conhecidos é que após início da reação, o cartucho gerador de gás não pode controlar a reação. Desse modo, a reação continuará até que o fornecimento dos reagentes termine ou a fonte do reagente seja manualmente fechada. Além disso, os geradores de hidrogênio conhecidos podem não funcionar quando posicionados em uma certa orientação e são de tamanho relativamente grande. Por conseguinte, permanece a necessidade de geradores de hidrogênio aperfeiçoados e os reagentes que produzem hidrogênio.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um aparelho de geração de gás que inclui pelo menos duas porções separadas. A primeira porção do aparelho de geração de gás contém pelo menos uma câmara de reação e um reservatório de reagente. A segunda porção, que inclui um receptáculo, é adaptada para receber a primeira porção. A segunda porção pode fazer parte de uma célula de combustível ou um dispositivo que a célula de combustível aciona. A segunda porção inclui pelo menos um acoplador e/ou um dispositivo de controle de fluxo que pode ser controlado pela pressão da câmara de reação ou primeira porção. Quando a pressão na câmara de reação está compreendida em um nível predeterminado, o dispositivo de controle de fluxo fecha para parar o transporte do primeiro reagente para a câmara de reação. Uma vantagem da presente invenção é que quando a primeira porção é separada da segunda porção, o reagente não pode ser misturado para reagir entre si. A presente invenção também se refere a um combustível utilizável com um aparelho de geração de gás. 0 combustível inclui um hidreto de metal sólido e uma solução aquosa tendo água, um catalisador, e/ou pelo menos um álcool ou uma mistura de álcoois. Um dos reagentes também pode incluir um ácido para melhorar a reação entre os reagentes com o passar do tempo. A presente invenção também se refere a um método para gerar gás. Deve ser entendido que tanto a descrição geral acima como a seguinte descrição detalhada são exemplares e explicatórias somente e pretendem fornecer uma explicação adicional da presente invenção, como reivindicado.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
No desenho em anexo, que faz parte do relatório descritivo e deve ser lido em combinação com o mesmo e no qual numerais de referência similares são utilizados para indicar partes similares nas várias vistas: A figura 1 é uma vista em seção transversal de um aparelho de geração de gás que é capaz de fornecer um gás desejado a uma microcélula de combustível.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS
Como ilustrado no desenho em anexo e discutido em detalhe abaixo, a presente invenção é dirigida a uma fonte de combustível, que armazena combustíveis de célula de combustível, como metanol e água, mistura de metanol/água, misturas de metanol/água de concentrações variáveis, metanol puro, e/ou clatratos de metila descritos nas patentes US 5.364.977 e 6.512.005 B2, que são incorporados aqui a título de referência na íntegra. Metanol ou outros álcoois são utilizáveis em muitos tipos de células de combustível, por exemplo, DMFC, células de combustível de enzima e células de combustível de reformar, entre outros. A fonte de combustível pode conter outros tipos de combustíveis de célula de combustível, como etanol ou álcoois; hidretos de metal como boroidretos de sódio; outros produtos químicos que podem ser reformados em hidrogênio; ou outros produtos químicos que podem melhorar o desempenho ou eficiência de células de combustível. Combustíveis também incluem eletrólito de hidróxido de potássio (KOH), que é utilizável com células de combustível de metal ou células de combustível alcalino, e podem ser armazenados em fontes de combustível. Para células de combustível de metal, combustível está na forma de partículas de zinco carregadas de fluido imersas em uma solução de reação eletrolítica de KOH, e os anódios dentro das cavidades de células são anódios em partículas formados das partículas de zinco. A solução eletrolítica de KOH é descrita no pedido de patente publicado dos Estados Unidos 2003/0077493, intitulado "Method of using fuel cell system configured to provide power to one or more loads," publicado em 24 de abril de 2003, que é incorporado aqui a título de referência na íntegra. Os combustíveis também podem incluir uma mistura de metanol, peróxido de hidrogênio e ácido sulfúrico, que flui além de um catalisador formado em chips de silício para criar uma reação de célula de combustível. Além disso, os combustíveis incluem uma mistura de metanol, boroidreto de sódio, um eletrólito, e outros compostos, como aqueles descritos nas patentes US 6.554.877; 6.562.497 e 6.758.871, que são incorporadas a título de referência na íntegra. Além disso, os combustíveis incluem aquelas composições que são parcialmente dissolvidas em solvente e parcialmente suspensas em solvente, descritos na patente US número 6.773.470 e aquelas composições que incluem tanto combustível líquido como combustíveis sólidos, descritos no pedido de patente publicado nos Estados Unidos número 2002/076602. Essas referências são também incorporadas a título de referência na íntegra.
Os combustíveis também incluem um hidreto de metal como boroidreto de sódio (NaBH4) e água, discutidos acima. Os combustíveis incluem ainda combustíveis de hidrocarboneto, que incluem, porém não são limitados a butano, querosene, álcool e gás natural, como exposto no pedido de patente publicado norte-americano 2003/0096150, intitulado "Liquid hereto-interface fuel cell device", publicado em 22 de maio de 2003, que é aqui incorporado a título de referência na íntegra. Os combustíveis também incluem oxidantes líquidos que reagem com combustíveis. A presente invenção não é, portanto, limitada a nenhum tipo de combustível, soluções eletrolíticas, soluções oxidantes ou líquidos ou sólidos contidos no fornecimento ou de outro modo utilizados pelo sistema de célula de combustível. O termo "combustível" como utilizado aqui inclui todos os combustíveis que podem ser reagidos em células de combustível ou na fonte de combustível, e inclui, porém não é limitado a, todos os combustíveis apropriados acima, soluções eletrolíticas, soluções oxidantes, gases, líquidos, sólidos e/ou produtos químicos e misturas dos mesmos.
Como utilizado aqui, o termo "fonte de combustível" inclui, porém não é limitado a, cartuchos descartáveis, cartuchos reabastecíveis/reutilizáveis, recipientes, cartuchos que residem no interior do dispositivo eletrônico, cartuchos removíveis, cartuchos que estão fora do dispositivo eletrônico, tanques de combustível, tanques de reabastecimento de combustível, outros recipientes que armazenam combustível e as tubagens conectadas aos tanques de combustível e recipientes. Embora um cartucho seja descrito abaixo em combinação com as modalidades exemplares da presente invenção, observa-se que essas modalidades também são aplicáveis a outras fontes de combustível e a presente invenção não é limitada a nenhum tipo específico de fonte de combustível. A fonte de combustível da presente invenção também pode ser utilizada para armazenar combustíveis que não são utilizados era células de combustível. Essas aplicações podem incluir, porém não são limitadas a, armazenar hidrocarbonetos e combustíveis de hidrogênio para micromotor de turbina a gás construído em chips de silício, discutido em "Here comes de microengines" publicado em The Industrial Physicist, (dezembro 2001/janeiro 2002) nas páginas 20-25. Como utilizado no presente pedido, o termo "célula de combustível" também inclui microraotores. Outras aplicações incluem armazenar combustíveis tradicionais para motores de combustão interna, e hidrocarbonetos, como butano para isqueiros de bolso e utilidade e propano líquido.
Aparelhos de gerar hidrogênio conhecidos, apropriados, são descritos nos pedidos de patente US co-pendente 10/679.756 e 10/854.540. As descrições dessas referências são incorporadas aqui a título de referência na íntegra.
Em várias modalidades da presente invenção, o aparelho de gerar gás da presente invenção pode funcionar independente de como é posicionado, por exemplo, em modo lateral, diagonal ou de cabeça para baixo. O aparelho de gerar gás da presente invenção, para um dispositivo pequeno como um telefone celular, tem um volume de aproximadamente 100 cm3 ou menos, preferivelmente aproximadamente 70 cm3 ou menos, ou aproximadamente 4 0 cm3 ou menos, e inclui um cartucho e um receptáculo (ou receptor). Preferivelmente, o cartucho ou uma porção do mesmo é descartável e contém as composições reativas. O receptor pode incluir dispositivo de controle de fluxo, condutos, vias, ou canais adaptados para transportar as composições reativas no cartucho para entrarem em contato e reagirem mutuamente. Preferivelmente, o receptor é removivelmente fixável a partir do cartucho. As composições reativas no cartucho não podem contatar entre si a menos que o cartucho tenha sido conectado ao receptor. O receptor também pode orientar o gás gerado em direção à célula de combustível. O cartucho inclui um reservatório tendo um primeiro reagente e uma câmara de reação. A câmara de reação pode incluir um segundo reagente. 0 primeiro reagente pode incluir água e o segundo reagente pode incluir um hidreto de metal, por exemplo, boroidreto de sódio. Os reagentes podem estar na forma gasosa, liquida ou sólida. Preferivelmente, o primeiro reagente é água que pode incluir opcionalmente um aditivo e/ou um catalisador. O segundo reagente é preferivelmente um hidreto de metal sólido ou um boroidreto de metal sólido. Os reagentes sólidos podem ser pó, pelotas, estruturas porosas, bolas, tubos, revestimentos solúveis ou podem ser depositados nas paredes da câmara de reação, entre outras formas. A reação de água e hidreto de metal podem produzir gás hidrogênio. Outros reagentes apropriados são descritos no pedido de patente US 10/854.540, que foi anteriormente incorporado aqui. Adicionalmente, o primeiro reagente pode ser metanol ou um hidrocarboneto, como butano, e a câmara de reação contém um ou mais catalisadores ou é capaz de gerar calor, e nenhum reagente. O primeiro reagente pode ser hidrolisado na presença do(s) catalisador(es) ou calor na câmara de reação. 0 receptor ou receptáculo da presente invenção é capaz de transportar um primeiro reagente a partir de um reservatório no cartucho para uma câmara de reação no cartucho. A pressão dentro da câmara de reação pode controlar o transporte do primeiro reagente a partir do reservatório para dentro da câmara de reação. Por exemplo, o primeiro reagente no reservatório pode ser introduzido na câmara de reação quando a pressão dentro da câmara de reação é menor do que um valor predeterminado, ou alternativamente, se a pressão dentro da câmara de reação for menor do que a pressão no reservatório em um valor predeterminado. 0 fluxo do primeiro reagente a partir do reservatório para dentro da câmara de reação é preferivelmente auto-regulado. Desse modo, quando a câmara de reação atinge uma pressão predeterminada ou acima da pressão no reservatório, o fluxo do primeiro reagente a partir do reservatório para dentro da câmara de reação pode ser parado para evitar produção adicional de gás hidrogênio. Similarmente, quando a pressão da câmara de reação é reduzida abaixo do valor predeterminado ou abaixo da pressão no reservatório em um valor predeterminado, o primeiro reagente novamente flui a partir do reservatório para dentro da câmara de reação. O primeiro reagente no reservatório pode ser introduzido na câmara de reação por qualquer método conhecido incluindo, porém não limitado a bombeamento, osmose, ação capilar, diferencial de pressão, válvula, ou uma ou mais combinações dos mesmos. Preferivelmente, o reservatório é pressurizado para fornecer a energia para transportar o primeiro reagente para a câmara de reação. A pressão no reservatório é criada por um aplicador de pressão, como mola, pistão de espuma, gás propelente, hidrocarboneto liquefeito, e/ou paredes flexíveis deformáveis. O cartucho 10 da presente invenção inclui reservatório 12, que contém primeiro reagente 14 e câmara de reação 18, que contém segundo reagente opcional 20. Em uma modalidade exemplar (não-mostrada na figura 1) , o reservatório 12 pode incluir uma bexiga ou revestimento retendo o primeiro reagente 14. Quando uma bexiga é utilizada, a bexiga pode ser feita de qualquer material, incluindo material flexível ou material elástico.
Como ilustrado na figura 1, o aparelho de gerar gás 1 inclui um cartucho 10 e receptor 30. Em um exemplo, o cartucho 10 e receptor 30 são removivelmente conectados entre si por um ou mais acopladores. Por exemplo, o cartucho 10 pode ser removivelmente conectado ao receptor 30 por três componentes de válvula 24 e três componentes de válvula 32. Acopladores apropriados 24 e 32 incluem, porém não são limitados a, acopladores de ação rápida de vedar carro, válvulas de retenção, válvulas de bico de pato, válvulas solenóide, agulha e membrana, válvulas elétricas e válvulas magnéticas. Outras válvulas apropriadas incluem aquelas descritas nos pedidos de patente US 10/629.006 e 10/978.949, que são incorporadas a título de referência aqui na íntegra.
Entretanto, quaisquer acopladores conhecidos por uma pessoa versada na técnica podem ser utilizados para conectar o cartucho 10 ao receptor 30. Os acopladores 24 e 32 também podem agir como parte de, ou como extensão de condutos 34 e 38 que são utilizados para transportar o primeiro reagente 14 e o gás gerado, respectivamente. Quando o cartucho 10 é conectado ao receptor 30, acopladores 24a, 24b, e 24c estendem-se a partir do cartucho 10 e são conectados a acopladores correspondentes 32a, 32b e 32c, respectivamente. Como mostrado, o primeiro reagente 14 é transportável a partir do reservatório 12 através dos acopladores 24a, 32a através do conduto 34a e válvula 36 e é então retornável à câmara de reação 18 do cartucho 10 através do conduto 34b e acopladores 32b, 24b. Cada acoplador ou componente de válvula 24, 32, tem preferivelmente vedação interna para evitar que os reagentes vazem quando o cartucho 10 é separado a partir do receptáculo 30. Uma vantagem da presente invenção é que os primeiro e segundo reagentes não entram em contato entre si até que o cartucho 10 seja inserido no receptor 30. O reservatório 12 é preferivelmente pressurizado, por exemplo, por um aplicador de pressão 16 capaz de aplicar uma quantidade predeterminada de pressão no reservatório 12 ou bexiga contendo primeiro reagente 14. Alguns aplicadores de pressão exemplares incluem, porém não são limitados a, mola, espuma, pistão, gás propelente, hidrocarboneto liquefeito, paredes flexíveis deformáveis, ou uma combinação dos mesmos. Como mostrado, uma mola comprimida 17 está empurrando uma parede móvel 19 para aplicar pressão no reservatório 12. A parede móvel 19 pode formar uma vedação com a parede interna do reservatório 12. Outros dispositivos capazes de gerar uma força e/ou aplicar pressão conhecidos por uma pessoa versada na técnica também podem ser utilizados na presente invenção como o aplicador de pressão. A câmara de reação 18, além de armazenar o segundo reagente 20, também pode incluir um membro impermeável a llquido/permeável a gás 22 que permite que o gás hidrogênio gerado saia da câmara de reação 18, e ao mesmo tempo mantenha os reagentes líquidos dentro da câmara de reação 18. Preferivelmente, o elemento permeável a gás 22 é conectado ao acoplador 24c que está em comunicação com o acoplador 32c e conduto 38. O elemento permeável a gás 22 pode ser feito de qualquer material impermeável a líquido/permeável a gás conhecido por uma pessoa versada na técnica. Tais materiais podem incluir, porém não são limitados a, materiais hidrofóbicos tendo um grupo alcano. Exemplos mais específicos incluem, porém não são limitados a: composições de polietileno, politetrafluoroetileno, polipropileno, poliglactina (VICRY®), dura mater liofilizada ou uma combinação dos mesmos. 0 elemento permeável a gás 22 pode compreender uma membrana permeável a gás/impermeável a líquido cobrindo um elemento poroso. Os exemplos de tal membrana são CELGARD® e GORE-TEX®. Outros elementos permeáveis a gás, impermeáveis a líquido utilizáveis na presente invenção incluem, porém não são limitados a, Fluoreto de polivinilideno SURBENT® (PVDF) tendo um tamanho poroso de aproximadamente 0,1 μτη a aproximadamente 0,45 μπι, disponível junto a Millipore Corporation. O tamanho poroso de SURBENT® PVDF regula a quantidade de água e/ou metanol que sai do sistema. Os materiais como material do tipo de suspiro eletrônico tendo 0,2 μπι de hidro, disponível junto à W.L. Gore, também podem ser utilizados na presente invenção. Adicionalmente, haste com 0,63 cm de diâmetro tendo um tamanho de poro de aproximadamente 10 μπι, discos com 5,08 cm de diâmetro com uma espessura de aproximadamente 0,3 μπι, a partir da GenPore, e material poroso sinterizado e/ou cerâmico tendo um tamanho de poro menor do que aproximadamente 10 μπι a partir da Applied Porous Technologies Inc. são também utilizáveis na presente invenção. Além disso, materiais nanograss, a partir da Bell Labs, são também utilizáveis para filtrar o líquido. Nanograss controla o comportamento de minúsculas gotículas de líquido pela aplicação de cargas elétricas em superfícies de silício especialmente construídas que lembram lâminas de grama. Adicionalmente, ou alternativamente, os materiais permeáveis a gás, impermeáveis a líquido descritos no pedido de patente US 10/356.793 são também utilizáveis na presente invenção, todos os quais são aqui incorporados a título de referência na íntegra. O receptor 30 da presente invenção inclui uma válvula ou um dispositivo de controle de fluxo 36 conectado aos condutos 34a e 34b, como mostrado. O dispositivo de controle de fluxo 36 pode ser qualquer dispositivo que permite que o primeiro reagente 14 entre na câmara de reação 18 sob condições predeterminadas. Alguns exemplos do dispositivo de controle de fluxo 36 são: uma válvula de retenção, uma válvula de bico de pato, uma válvula solenóide, uma válvula magnética, e outras válvulas mecânica e elétrica. Nessa modalidade, quando a pressão na câmara de reação 18 e reservatório 12 está compreendida em uma diferença predeterminada, por exemplo, X kgf/cm2, o dispositivo de controle de fluxo 36 pode permanecer fechado de modo que nenhum fluxo do primeiro reagente 14 ocorre. Consequentemente, o aparelho que gera gás 1 está no estado não-operativo ou posição "OFF" quando a câmara de reação 18 é pressurizada. Em um exemplo, X é aproximadamente 0,140 kgf/cm2, entretanto, X pode ser qualquer pressão. Quando hidrogênio é necessário, a válvula 40 abre e a pressão na câmara de reação 18 é puxada para baixo. Quando a pressão na câmara de reação 18 é menor do que X kgf/cm2 a partir da pressão no reservatório 12, e o dispositivo de controle de fluxo 36 se abre, o primeiro reagente 14 é transportado do reservatório 12 através dos acopladores 24a, 32a, e através do conduto 34a, dispositivo de controle de fluxo 36, conduto 34b, e acopladores 32b, 24b para a câmara de reação 18. Nesse lugar, o primeiro reagente 14 reage com o segundo reagente 20 (ou aquecido ou exposto a catalisadores) para produzir hidrogênio. 0 hidrogênio produzido permeia através do elemento permeável a gás 22 e sai do cartucho 10 através dos acopladores 24c, 32c, e a partir do receptor 30 através do conduto 38 e através da válvula de fechamento 40 para uma célula de combustível.
Antes do primeiro uso, a câmara de reação 18 também pode incluir um gás inerte. O gás inerte é pressurizado, por exemplo, pré-carregado a um nível que se aproxima da pressão predeterminada que fecha a válvula 36 para parar o fluxo do primeiro reagente 14 a partir do reservatório 12 para dentro da câmara de reação 18. Após o cartucho 10 ser conectado pela primeira vez ao receptor 30, o gás pressurizado evita a abertura da válvula 36, desse modo evitando o transporte do primeiro reagente 14 para iniciar a reação. Quando a produção de hidrogênio é necessária, a válvula de fechamento 40 é aberta para liberar o gás inerte e puxa para baixo a pressão na câmara de reação 18. Consequentemente, a válvula 36 se abre para iniciar o fluxo do primeiro reagente 14 para produzir hidrogênio. Alternativamente, o gás inerte pode ser substituído por hidrogênio de modo que o gás de pré-carregamento pode ser consumido pela célula de combustível.
Quando gás hidrogênio é necessário, a válvula de fechamento 40 se abre e o aparelho que produz gás 1 está na posição operativa ou "ON". À medida que gás inerte ou hidrogênio é transportado para fora da câmara de reação 18, a pressão dentro da câmara de reação 18 diminui e a diferença de pressão entre o reservatório 12 e a câmara de reação 18 excede X kgf/cm2. Essa diferença em pressão abre o dispositivo de controle de fluxo 36, e o primeiro reagente 14 é empurrado pela mola 17 através do dispositivo de controle de fluxo 36 para reagir com o segundo reagente 20 na câmara de reação 18. A reação entre o primeiro reagente 14 e segundo reagente 20 gera gás hidrogênio que é separado a partir do líquido dentro da câmara de reação 18 através do elemento permeável a gás 22. O gás hidrogênio separado pode então atingir a célula de combustível através do conduto 38 e válvula de fechamento 40.
Quando o gás hidrogênio gerado não mais está em demanda e a válvula de fechamento 40 é fechada, a câmara de reação 18 pressuriza novamente (desde que o primeiro reagente 14 e segundo reagente 20 continuem a misturar até que o dispositivo de controle de fluxo 36 se feche). Após a pressão ter atingido o nível predeterminado, o dispositivo de controle de fluxo 36 se fecha para parar o fluxo do primeiro reagente 14 para dentro da câmara de reação 18. O ciclo pode reiniciar novamente quando gás hidrogênio é necessário.
Quando a taxa de produção de hidrogênio excede a taxa de retirada de hidrogênio a partir do cartucho, a pressão na câmara de reação 18 aumenta gradualmente fazendo com que a válvula 36 se feche para parar o transporte do primeiro reagente 14. Quando a taxa de retirada é alcançada, a pressão na câmara de reação 18 diminui fazendo com que a válvula 36 se abra para reiniciar a produção de hidrogênio. Esse ciclo automaticamente se auto-regula durante a vida do cartucho. O aplicador de pressão 16 pode ser mola 17 ou pode incluir hidrocarbonetos liquefeitos, como N-butano, isobutano, ou uma mistura de isobutano e propano. 0 diagrama de fase de gás líquido desses materiais é tal que desde que um pouco do hidrocarboneto permaneça na forma liquida, sua pressão é constante em temperatura constante. Em um exemplo, a pressão dentro do reservatório 12 é mantida em 1,193 kgf/cm2 (com N-butano, em temperatura ambiente).
Em algumas modalidades exemplares, o primeiro reagente 14 e/ou segundo reagente 20 podem incluir pelo menos entre um catalisador opcional, um combustível contendo· hidrogênio, um agente, onde o agente pode ser um segundo combustível contendo hidrogênio que pode reagir com o primeiro combustível contendo hidrogênio na presença ou ausência do catalisador para produzir um gás, e opcionalmente um aditivo. Preferivelmente, o agente reage com o combustível contendo hidrogênio na presença de um catalisador para gerar o gás desejado. Preferivelmente, o primeiro reagente 14 no reservatório 12 ou bexiga e segundo reagente 20 na câmara de reação 18 não têm a mesma composição. Além disso, combustível contendo hidrogênio e agente estão em câmaras separadas. Mais preferivelmente, o primeiro reagente 14 inclui o agente como água que também contém hidrogênio, e segundo reagente 20 inclui o combustível contendo hidrogênio, como um boroidreto de metal ou um hidreto de metal. 0 combustível contendo hidrogênio da presente invenção pode ser qualquer combustível capaz de produzir hidrogênio, quando reagido com um agente/composição e/ou colocado sob certas condições. Em algumas modalidades exemplares, o combustível contendo hidrogênio pode incluir um hidreto de metal capaz de liberar hidrogênio após contato com um agente, que pode ser outro combustível contendo hidrogênio, como água. A reação entre o hidreto de metal e água pode ser descrita como: MHX + 2H20 -> M(OH)4 + xH2 Os exemplos do combustível podem incluir, porém não são limitados a, hidretos de elementos dos Grupos IA-IVA da Tabela Periódica dos Elementos e misturas dos mesmos, como hidretos alcalino ou de metal alcalino, ou misturas dos mesmos. Outros compostos, como hidretos de alumínio-metal alcalino (alanatos) e boroidretos de metal alcalino também podem ser empregados. Exemplos mais específicos de hidretos de metal incluem, porém não são limitados a, hidreto de litio, hidreto de alumínio lítio, boroidreto de lítio, hidreto de sódio, boroidreto de sódio, hidreto de potássio, boroidreto de potássio, hidreto de magnésio, hidreto de cálcio, e sais e/ou derivados dos mesmos. Os hidretos preferidos são boroidreto de sódio, boroidreto de magnésio, boroidreto de lítio, e boroidreto de potássio.
Preferivelmente, o combustível contendo hidrogênio compreende a forma sólida de NaBH4 ou Mg(BH4)2· Na forma sólida, NaBH4 não hidrolisa na ausência de água e portanto melhora a vida de armazenagem do cartucho. Entretanto, a forma aquosa de combustível contendo hidrogênio, como NaBH4 aquoso, também pode ser utilizada na presente invenção. Quando uma forma aquosa de NaBH4 é utilizada, a câmara contendo o NaBH4 aquoso também inclui um estabilizador. Estabilizadores exemplares podem incluir, porém não são limitados a, metais e hidróxidos de metal, como hidróxidos de metal alcalino. Os exemplos de tais estabilizadores são descritos na patente US 6.683.025, que é incorporada aqui a título de referência na íntegra. Preferivelmente, o estabilizador é NaQH.
Como mencionado acima, a forma sólida do combustível contendo hidrogênio é preferida em relação à forma líquida. Em geral, combustíveis sólidos são mais vantajosos do que combustíveis líquidos porque os combustíveis líquidos contêm proporcionalmente menos energia do que os combustíveis sólidos e os combustíveis líquidos são menos estáveis do que os combustíveis sólidos similares. O primeiro reagente 14 pode compreender um agente que é capaz de reagir com o combustível contendo hidrogênio na presença de um catalisador opcional para gerar hidrogênio. O agente pode ser um composto ou uma composição que pode agir como uma fonte de próton. Algumas fontes exemplares de próton incluem, porém não são limitadas a, água, álcoois, e/ou ácidos diluídos. A fonte mais comum de próton é água. Como indicado acima e na formulação abaixo, água pode reagir com um combustível contendo hidrogênio, como NaBH4 na presença de um catalisador opcional para gerar hidrogênio. X (BH4) y + 2H20 -> X(BO)2 + 4H2 Onde X inclui, porém não é limitado a Na, Mg, Li e todos os metais alcalinos, e Y é um número inteiro. O primeiro reagente 14 também pode incluir aditivos opcionais que reduzem ou aumentam o pH da solução. O pH do primeiro reagente 14 pode determinar a velocidade na qual hidrogênio é produzido. Por exemplo, aditivos que reduzem o pH do primeiro reagente 14 resultam em uma taxa mais elevada de geração de hidrogênio. Tais aditivos incluem, porém não são limitados a, ácidos, como ácido acético. Inversamente, aditivos que elevam o pH podem diminuir a taxa de reação até o ponto onde quase nenhum hidrogênio se desprende. A solução da presente invenção pode ter qualquer valor de pH menor do que 7, como um pH de aproximadamente 1 a aproximadamente 6 e, preferivelmente, a partir de aproximadamente 3 até aproximadamente 5.
Em algumas modalidades exemplares, o primeiro reagente, o segundo reagente, ou ambos podem incluir um catalisador que pode iniciar e/ou facilitar a produção de gás hidrogênio pelo aumento da taxa na qual o primeiro reagente 14 reage com o segundo reagente 18. O catalisador da presente invenção pode incluir qualquer formato ou tamanho que seja capaz de promover a reação desejada. Por exemplo, o catalisador pode ser pequeno o bastante para formar um pó ou pode ser tão grande quanto o reservatório 12 ou câmara de reação 18. Em algumas modalidades exemplares, o catalisador é um leito catalisador. O catalisador pode ser localizado dentro do reservatório 12 ou bexiga (se houver), câmara de reação 18, próximo ao reservatório 12, e/ou próximo à câmara de reação 18, desde que pelo menos um do primeiro reagente 1 ou segundo reagente 20 possa entrar em contato com o catalisador. 0 catalisador da presente invenção pode incluir um ou mais metais de transição a partir do Grupo VIIIB da Tabela Periódica dos Elementos. · Por exemplo, o catalisador pode incluir metais de transição como ferro (Fe), cobalto (Co), níquel (Ni), rutênio (Ru), ródio (Rh), platina (Pt), paládio (Pd) , ósmio (Os), irídio (Ir) . Adicionalmente, metais de transição no Grupo IB, isto é, cobre (Cu), prata (Ag), e ouro (Au) , e no Grupo IIB, isto é, zinco (2n) , cádmio (Cd), e mercúrio (Hg), também podem ser utilizados no catalisador da presente invenção. Outros metais de transição que podem ser utilizados como parte de um catalisador incluem, porém não sãó limitados a, escândio (Sc), titânio (Ti), vanádio (V) , cromo (Cr), e manganês (Mg). Catalisadores de metal de transição úteis nos sistemas catalisadores da presente invenção são descritos na patente US 5.804.329, que é incorporada aqui a titulo de referência na íntegra. O catalisador preferido da presente invenção é C0CI2.
Alguns dos catalisadores da presente invenção podem ser genericamente definidos pela seguinte fórmula: MaXb Onde M é o cátion do metal de transição, X é o ânion, e "a" e "b" são números inteiros de 1 a 6 que são necessários para equilibrar as cargas do complexo de metal de transição. Cátions apropriados dos metais de transição incluem, porém não são limitados a ferro (II) (II) (Fe2+), ferro (III) (Fe34), cobalto (Co2+) , níquel (II) (Ni24) , níquel (III) (Ni34) , rutênio (III) (Ru34) , rutênio (IV) (Ru44) , rutênio (V) (Ru5+) , rutênio (VI) (Ru6+) , rutênio (VIII) (Ru84) , ródio (III) (Rh34) , ródio (IV) (Rh44) , ródio (VI) (Rh6+) , paládio (Pd2+), ósmio (III) (0s3+) , ósmio (IV) (Os44) , ósmio (V) (0s5+) , ósmio (VI) (0s6+) , ósmio (VIII) (0s8+), irídio (III) (Ir3+) , irídio (IV) (Ir44), irídio (VI) (Ir6+), platina (II) (Pt2+) , platina (III) (Pt3+), platina (IV) (Pt4+), platina (VI) (Pt6+), cobre (I) (Cu+), cobre (II) (Cu2+), prata (I) (Ag4), prata (II) (Ag24), ouro (I) (Au4) , ouro (III) (Au34) , zinco (Zn2+) , cádrnio (Cd24), mercúrio (I) (Hg+) , merGÚrio (II) (Hg24) , e similares. Ânions apropriados incluem, porém não são limitados a, hidreto, (H“) , fluoreto (F-), cloreto (Cl-), brometo (Br~) , iodeto (I~) , óxido (02~) , sulfeto (S2~), nitreto (N3-) , fosfeto (P4~) , hipoclorito (CIO”), clorito (CIO2-) , clorato (CIO3"), perclorato (C104") , sulfito (S032-), sulfato (S042-), sulfato de hidrogênio (HS04~), hidróxido (OH"), cianeto (CN“), tiocianato (SCN-) , cianato (OCN") , peróxido (022~), manganato (Mn042_) , permanganato (Mn04') , dicromato (Cr2072") , carbonato (CO32"), carbonato de hidrogênio (HC03“) , fosfato (P042"), fosfato de hidrogênio (HP04"), fosfato de diidrogênio (H2P04-), aluminato (A12042"), arsenato (As043"), nitrato (N03~), acetato (CH3COO") , oxalato (C2O42") , e similares. Um catalisador preferido é cloreto de cobalto.
Em algumas modalidades exemplares, o aditivo opcional que pode estar no reservatório 12 e/ou na câmara de reação 18, pode ser qualquer composição que é capaz de evitar substancialmente o congelamento de ou redução do ponto de congelamento do primeiro reagente 14 e/ou segundo reagente 20. Em algumas modalidades exemplares, o aditivo pode ser uma composição à base de álcool, como um agente anticongelante. Preferivelmente, o aditivo da presente invenção é CH3OH. Entretanto, como mencionado acima, qualquer aditivo capaz de reduzir o ponto de congelamento do primeiro reagente 12 e/ou segundo reagente 20 pode ser utilizado.
Preferivelmente, o combustível para um sistema gerador de hidrogênio da presente invenção inclui um hidreto de metal sólido, e uma solução aquosa tendo água, um catalisador, como C0CI2 e um álcool, como CH3OH. Mais preferivelmente, a solução aquosa inclui opcionalmente um ácido tendo um pH de aproximadamente 3 a 5. Um exemplo de um ácido que é adicionado à solução aquosa é ácido acético. Uma finalidade do ácido na presente invenção é permitir uma reação mais constante entre a solução aquosa e o combustível sólido evitando a formação de uma barreira na entrada da câmara de reação 12.
Na modalidade descrita acima, a pressurização da câmara de reação 18 ocasionada pela produção de hidrogênio, quando a demanda por hidrogênio cessa, fecha o dispositivo de controle de fluxo 36 para parar o transporte do primeiro reagente 14 no reservatório 12, que por sua vez pára a reação que produz mais hidrogênio.
Algumas formulações exemplares da presente invenção são resumidas na Tabela I.
Tabela I Formulação de reagentes dentro do cartucho *CoCl2 está em uma solução de água 6 molar.
Com base na formulação exemplar acima, combustíveis apropriados podem conter hidreto de metal sólido em uma quantidade de aproximadamente 4 2 a aproximadamente 52 por cento em peso, água em uma quantidade de aproximadamente 40 a aproximadamente 50 por cento em peso, catalisador em uma quantidade de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 4 por cento em peso, e álcool está em uma quantidade de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 por cento em peso. Expresso de forma diferente, combustíveis apropriados podem coriter hidreto de metal sólido em uma quantidade de aproximadamente 43 a aproximadamente 53 por cento de volume, água em uma quantidade de aproximadamente 39 a aproximadamente 4 9 por cento de volume, catalisador em uma quantidade de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 3 por cento de volume, e álcool em uma quantidade de aproximadamente 3 a aproximadamente 11 por cento de volume. O combustível exemplar apresenta armazenagem aperfeiçoada de hidrogênio de até aproximadamente 9 por cento em peso ou mais.
Outras modalidades da presente invenção serão evidentes para aqueles versados na técnica a partir da consideração do presente relatório descritivo da presente invenção descrito aqui. Pretende-se que o presente relatório descritivo e exemplos sejam considerados como exemplares somente com um verdadeiro escopo e espirito da invenção sendo indicado pelas reivindicações a seguir e equivalentes das mesmas.

Claims (41)

1. Aparelho gerador de hidrogênio (1) compreendendo: um cartucho (10) compreendendo uma câmara de reação (18) isolada fluidamente a partir de um reservatório (12) contendo um primeiro reagente; um receptor (30) separado do cartucho (10) e adaptado para receber o cartucho (10), em que o cartucho (10) e o receptor (30) são conectáveis de modo móvel um ao um outro, e em que o receptor (30) compreende um dispositivo de controle de fluxo (36) capaz de conectar o reservatório à câmara de reação permitindo que o primeiro reagente (14) entre na câmara de reação (18) quando o cartucho (10) está conectado ao receptor (30), em que quando uma pressão na câmara de reação atinge uma pressão predeterminada, o dispositivo de controle de fluxo (36) fecha-se para impedir o transporte do primeiro reagente (14) para a câmara de reação (18); e caracterizado pelo fato de que o aparelho gerador de hidrogênio é operáve1 era qualquer orientação.
2. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo· com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pressão predeterminada compreende uma diferença predeterminada entre a pressão no reservatório e a pressão na câmara de reação.
3. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a câmara de reação compreende um segundo reagente.
4. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação· 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro reagente compreende água, álcool, ácido diluído ou uma combinação dos mesmos, e o segundo reagente compreende um hidreto de metal ou um boroidreto de metal*
5. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cartucho é conectado ao receptor por pelo menos um entre: um acoplador de ação rápida de vedação de carro, uma válvula de retenção, uma válvula de bico de pato, uma válvula solenóide, uma combinação de agulha e membrana, uma válvula elétrica ou uma válvula magnética.
6. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 1, adicionalmente compreendendo um catalisador, caracterizado pelo fato de que o catalisador compreende ferro, cobalto, niquel, rutênio, ródio, platina, paládio, ósmio, iridio, cobre, prata, ouro, zinco, cádmio, mercúrio, escândio, titânio, vanádio, cromo e manganês.
7. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o segundo reagente está em uma forma de pó, pelotas, estrutura porosa, bolas, tubos, revestimentos solúveis, depositados nas paredes da câmara de reação, ou uma combinação dos mesmos.
8. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a câmara de reação contém um gás pressurizado antes do primeiro uso.
9. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o gás compreende nitrogênio, oxigênio, flúor, cloro, hélio, néon, argônio, criptônio, xenônio, radônio, hidrogênio, ou uma combinação dos mesmos.
10. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o reservatório é pressurizado.
11. Aparelho gerador de hirogênio, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o reservatório é pressurizado por uma mola, pistão, hidrocarboneto liquefeito, gás propelente, paredes de auto-contração, ou uma combinação dos mesmos.
12. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um elemento impermeável a liquido/permeável a gás posicionado na câmara de reação.
13. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro reagente é transportado a partir do reservatório para a câmara de reação quando a pressão da câmara de reação é uma quantidade predeterminada mais baixa do que a pressão do reservatório.
14. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o primeiro reagente é transportado a partir do reservatório para dentro da câmara de reação quando a pressão da câmara de reação é 2 psi mais baixa do que a pressão do reservatório.
15. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o metal é um metal a partir dos Grupos IA e IIA da Tabela Periódica dos Elementos.
16. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro reagente, o segundo reagente, ou combinações dos mesmos compreendem um catalisador, um ácido ou um aditivo.
17. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o catalisador compreende um metal do Grupo IB até Grupo VIIIB da Tabela Periódica dos Elementos.
18. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o catalisador é um C0CI2.
19. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o aditivo compreende pelo menos um álcool.
20. Aparelho gerador de hidrogênio, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o álcool é CH3OH.
21. Combustível para um sistema gerador de hidrogênio (1) caracterizado pelo fato de que compreende: um hidreto de metal sólido (20); e uma solução aquosa (14) compreendendo água, um catalisador, e um álcool, em que o catalisador está na solução aquosa.
22. Combustível, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o hidreto de metal é selecionado a partir de um grupo que consiste em borohidreto de sódio, borohidreto de lítio, borohidreto de potássio e, e suas combinações.
23. Combustível, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a solução aquosa tem um pH de 2 a 7 .
24. Combustível, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a solução aquosa compreende ácido acético.
25. Combustível de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o catalisador é selecionado dentre um grupo que consiste em ferro, cobalto, níquel, rutênio, ródio, paládio, ósmio, irídio, platina, cobre, prata, ouro, zinco, cádmio, mercúrio e, e as suas combinações.
26. Combustível, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o catalisador compreende um cátion de um metal de transição e ânion.
27. Combustível, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o cátion compreende ferro (II), ferro (III), cobalto, de níquel (II), níquel (III), rutênio (III) , ruténio (IV), ruténio (V), ruténio (VI), ruténio (VIII), ródio (III), ródio (IV), ródio (VI), paládio, ósmio (III), ósmio (IV), ósmio (V), ósmio (VI), ósmio (VIII), irídio (III), Irídio (IV), irídio (VI), platina (II), platina (III), Platina (IV) , platina (VI), de cobre (I), cobre (II), prata (I), prata (II) , ouro (I) , ouro (III) , zinco, cádmio, mercúrio (I) e mercúrio (II) .
28. Combustível, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o ânion compreende hidreto, fluoreto, cloreto, brometo, iodeto, óxido, sulfeto, nitreto, fosfeto, hipoclorito, clorito, clorato, perclorato, sulfeto, sulfato, sulfato de hidroqênio, hidróxido, cianeto, tiocianato, cianato, peróxido, manganato, permanganato, dicromato, carbonato, carbonato de hidrogênio, fosfato, fosfato de hidrogênio, fosfato de di-hidrogênio, aluminato, arsenato, nitrato, acetato e oxalato.
29. Combustível, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o álcool é selecionado a partir de um grupo que consiste em metanol, etanol, isopropanol, n-butanol, t-butanol, etilenoglicol, e uma combinação destes.
30. Combustível, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o hidreto de metal sólido está presente numa quantidade de de 42 a 52 por cento em peso, em que a água está presente numa quantidade de 40 a 50 por cento em peso, em que o catalisador está presente numa quantidade de a partir de 0,1 a 4 por cento em peso, e em que o álcool está presente numa quantidade de 1 a 10 por cento em peso.
31. Combustível, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o hidreto de metal é NaBH4, o catalisador é CoCl2, e o álcool é CH3OH.
32. Combustível, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o hidreto de metal sólido está presente numa quantidade de de 43 a 53 por cento em volume, em que a água está presente numa quantidade de a partir de 39 a 49 por cento em volume, em que o catalisador está presente numa quantidade de a partir de 0,1 a 3 por cento em volume, e em que o álcool está presente numa quantidade de 3 a 11 porcento em volume.
33. Combustível, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o hidreto de metal é NaBH4, o catalisador é CoCl2, e o álcool é CH3OH.
34 . Método para gerar hidrogênio, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: proporcionar um reservatório (12) compreendendo um primeiro reagente (14) num cartucho (10) que compreende uma câmara de reação (18), em que o reservatório (12) está fluidamente isolado da câmara de reação (18); conectar o cartucho (10) a um receptor (30), o referido receptor (30) é separado do cartucho (10), que compreende uma válvula (36) e condutas (34a, 34b) capaz de colocar o reservatório (12) em comunicação fluida com a câmara de reação (18) ; e abrir a válvula (36) para introduzir o primeiro reagente (14) para dentro da câmara de reação (18); gerar hidrogênio; e operar o cartucho 10 e o receptor (30) em qualquer orientação.
35. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por compreender uma etapa de pressurizar a câmara de reação no cartucho antes de introduzir no cartucho no receptor.
36. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que a etapa de abrir a válvula compreende uma etapa de reduzir a pressão na câmara de reação.
37. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que a etapa de fechar a válvula, em que o fechamento da válvula compreende pressurizar novamente a câmara de reação, em que a câmara de reação pressurizada novamente tem uma pressão acima da pressão no reservatório por um valor predeterminado.
38. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende as etapas de evacuação do hidrogênio e a introdução do hidrogênio para um dispositivo que demande hidrogênio.
39. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de pressurizar o reservatório.
40. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de fornecer um ácido ao reservatório ou câmara de reação.
41. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de fornecer um segundo reagente à câmara de reação.
BRPI0607603A 2005-02-25 2006-02-22 aparelho gerador de gás, combustível para sistema gerador de hidrogênio, método para gerar gás BRPI0607603B1 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/066,573 US7727293B2 (en) 2005-02-25 2005-02-25 Hydrogen generating fuel cell cartridges
PCT/US2006/006965 WO2006091954A2 (en) 2005-02-25 2006-02-22 Hydrogen generating fuel cell cartridges

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0607603A2 BRPI0607603A2 (pt) 2009-09-15
BRPI0607603B1 true BRPI0607603B1 (pt) 2016-05-10

Family

ID=36928125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0607603A BRPI0607603B1 (pt) 2005-02-25 2006-02-22 aparelho gerador de gás, combustível para sistema gerador de hidrogênio, método para gerar gás

Country Status (16)

Country Link
US (4) US7727293B2 (pt)
EP (1) EP1851289B1 (pt)
JP (1) JP5154233B2 (pt)
KR (1) KR101302366B1 (pt)
CN (1) CN101632197B (pt)
AR (1) AR053685A1 (pt)
AU (1) AU2006216432A1 (pt)
BR (1) BRPI0607603B1 (pt)
CA (1) CA2597139C (pt)
ES (1) ES2399760T3 (pt)
MX (1) MX2007010171A (pt)
MY (1) MY142917A (pt)
RU (1) RU2007134856A (pt)
TW (1) TW200642156A (pt)
WO (1) WO2006091954A2 (pt)
ZA (1) ZA200706717B (pt)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7556660B2 (en) * 2003-06-11 2009-07-07 James Kevin Shurtleff Apparatus and system for promoting a substantially complete reaction of an anhydrous hydride reactant
US7803349B1 (en) 2005-06-08 2010-09-28 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for hydrogen production from water
JP5404035B2 (ja) * 2005-06-13 2014-01-29 ソシエテ ビック 水素発生カートリッジ用の燃料
WO2007011898A2 (en) 2005-07-15 2007-01-25 Cymbet Corporation Apparatus and method for making thin-film batteries with soft and hard electrolyte layers
US7776478B2 (en) 2005-07-15 2010-08-17 Cymbet Corporation Thin-film batteries with polymer and LiPON electrolyte layers and method
US8372168B2 (en) * 2005-09-16 2013-02-12 Protonex Technology Corporation Hydrogen generating fuel cartridge with volume exchange configuration
WO2007120757A2 (en) * 2006-04-12 2007-10-25 Millennium Cell, Inc. Hydrogen fuel cartridge and methods for hydrogen generation
US7651542B2 (en) * 2006-07-27 2010-01-26 Thulite, Inc System for generating hydrogen from a chemical hydride
US8951310B2 (en) * 2007-02-02 2015-02-10 Societe Bic Hydrogen gas generators
JP5350595B2 (ja) * 2007-02-06 2013-11-27 セイコーインスツル株式会社 燃料電池
US8586261B2 (en) * 2007-03-26 2013-11-19 Protonex Technology Corporation Techniques for packaging and utilizing solid hydrogen-producing fuel
US8357214B2 (en) 2007-04-26 2013-01-22 Trulite, Inc. Apparatus, system, and method for generating a gas from solid reactant pouches
FR2918583B1 (fr) * 2007-07-13 2011-06-10 Commissariat Energie Atomique Dispositif generateur de gaz portable et alimentation electrique a pile a combustible comportant un tel dispositif
WO2009009853A1 (en) * 2007-07-17 2009-01-22 Boyd Davis Hydrogen system
US20090029227A1 (en) * 2007-07-25 2009-01-29 John Patton Apparatus, system, and method for securing a cartridge
CN101855769A (zh) 2007-07-25 2010-10-06 特鲁丽特公司 管理混合电力的产生及应用的装置、系统和方法
EP2183801B1 (en) * 2007-08-22 2017-11-08 Intelligent Energy Limited Pressurized fuel cell cartridges
US20090280054A1 (en) * 2008-03-05 2009-11-12 Parker John J Composition and process for the displacement of hydrogen from water under standard temperature and pressure conditions
US20090302269A1 (en) * 2008-06-06 2009-12-10 Battelle Memorial Institute Process and Composition for Controlling Foaming in Bulk Hydrogen Storage and Releasing Materials
US20100064584A1 (en) * 2008-09-12 2010-03-18 In Tae Bae Hydrogen generator
RU2503752C2 (ru) * 2008-10-17 2014-01-10 Инитонем Аг Способ и устройство для изготовления твердых покрытий с низкой степенью износа
US8986404B2 (en) * 2009-11-03 2015-03-24 Societe Bic Gas generator with starter mechanism and catalyst shield
BRPI1014925A2 (pt) * 2009-03-30 2016-04-19 Signa Chemistry Inc sistema e método para gerar gás de hidrogênio, mecanismo de geração de hidrogênio independente e método para gerar hidrogênio no mesmo.
KR101367684B1 (ko) 2009-04-22 2014-02-27 로무 가부시키가이샤 수소발생제 패키지와 그 제조 방법 및 수소발생방법
EP2534722B1 (en) * 2010-02-08 2015-07-01 Intelligent Energy, Inc. Hydrogen gas generating apparatus
US8895204B2 (en) 2010-11-08 2014-11-25 Intelligent Energy Limited Water reactive hydrogen fuel cell power system
MX2013005185A (es) * 2010-11-08 2014-02-17 Signa Chemistry Inc Sistema de energia de celda de combustible de hidrogeno reactivo al agua.
CN102530861B (zh) * 2010-12-16 2013-09-25 扬光绿能股份有限公司 氢气产生装置
EP2673828B1 (en) 2011-02-11 2020-05-13 Intelligent Energy Limited Fuel cell system
JP5723175B2 (ja) * 2011-02-25 2015-05-27 セイコーインスツル株式会社 燃料電池
WO2012145211A1 (en) * 2011-04-21 2012-10-26 Eveready Battery Company, Inc. Hydrogen generator with improved volume efficiency
US9853325B2 (en) 2011-06-29 2017-12-26 Space Charge, LLC Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices
US10601074B2 (en) 2011-06-29 2020-03-24 Space Charge, LLC Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices
US11527774B2 (en) 2011-06-29 2022-12-13 Space Charge, LLC Electrochemical energy storage devices
CN103086322B (zh) 2011-11-03 2015-02-25 扬光绿能股份有限公司 氢气产生装置
US8951312B2 (en) * 2011-11-09 2015-02-10 Alvin Gabriel Stern Compact, safe and portable hydrogen generation apparatus for hydrogen on-demand applications
CN104428057B (zh) * 2012-06-11 2016-08-24 智能能源公司 制造用于氢气发生器的包装燃料单元的方法
EP2695855B1 (en) * 2012-08-08 2017-11-01 Airbus Defence and Space GmbH Hydrogen generator
EP2695852B1 (en) * 2012-08-08 2020-06-03 Airbus Defence and Space GmbH Hydrogen generation from sodium borohydride
US9577273B2 (en) 2013-03-15 2017-02-21 Intelligent Energy Limited Fluidic interface module for a fuel cell system
US10193169B2 (en) 2013-03-15 2019-01-29 Intelligent Energy Limited Fluidic interface module for a fuel cell system
US9680171B2 (en) 2013-03-15 2017-06-13 Intelligent Energy Limited Methods for operating a fuel cell system
SG2013022967A (en) 2013-03-25 2014-10-30 Horizon Energy Systems Pte Ltd Method and generator for hydrogen production
JP5916686B2 (ja) * 2013-11-12 2016-05-11 株式会社Tkx 水素ガス製造方法および水素ガス製造装置
US9876240B2 (en) 2014-04-07 2018-01-23 Intelligent Energy Limited Multi-functional fuel cable
WO2017062624A1 (en) * 2015-10-06 2017-04-13 The Research Foundation For The State University Of New York Boron nanoparticle compositions and methods for making and using the same
JP6943869B2 (ja) * 2016-02-23 2021-10-06 チェアマン・ディフェンス・リサーチ・アンド・ディベロップメント・オーガニゼーション 搭載型水素発生器を有するリン酸型燃料電池ベースの潜水艦のための大気非依存型推進システム
KR102423167B1 (ko) * 2017-04-22 2022-07-20 하이드로전 테크 에스디엔. 비에이치디. 수소 가스 생성용 디바이스
FR3077815B1 (fr) * 2018-02-13 2021-01-08 Apollon Solar Dispositif portable de production d'hydrogene, et son utilisation
EP3762989A4 (en) 2018-03-07 2021-12-15 Space Charge, LLC THIN FILM SOLID STATE ENERGY STORAGE DEVICES
CN108448137A (zh) * 2018-05-28 2018-08-24 草环保科技（上海）有限公司 用于直接甲醇燃料电池系统的供料装置
RU194758U1 (ru) * 2019-10-07 2019-12-23 Общество с ограниченной ответственностью "НПО ССК" Капсула для генератора водорода на основе окисления водой твердого реагента

Family Cites Families (98)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2534533A (en) * 1945-11-05 1950-12-19 Hermann I Schlesinger Methods of preparing alkali metal borohydrides
US2463863A (en) 1945-11-06 1949-03-08 Metal Hydrides Inc Gas generator
US3113832A (en) * 1953-05-19 1963-12-10 Gyogyszeripari Ki Complex borohydrides and a process for their preparation and use
US2784053A (en) * 1954-09-03 1957-03-05 Callery Chemical Co Preparation of alkaline earth metal borohydrides
US3063791A (en) * 1957-10-17 1962-11-13 Metal Hydrides Inc Preparation of alkali and alkaline earth metal borohydrides
US3348928A (en) * 1963-07-01 1967-10-24 Dow Chemical Co Process for preparing a beryllium borohydride
US3313598A (en) * 1965-06-07 1967-04-11 Ethyl Corp Method of controlled hydrogen generation
US3364203A (en) * 1965-09-09 1968-01-16 Syntex Corp 6, 7-methylene and 6, 7-halomethylene pyrazole pregnanes and processes for their preparation
US3919405A (en) * 1967-06-01 1975-11-11 Dynamit Nobel Ag Stabilization of alkali metal and/or alkaline earth metal hydrides
US3447286A (en) 1967-08-02 1969-06-03 Gen Electric Totally enclosed liquid permselective membrane
US3649360A (en) 1970-01-16 1972-03-14 United Aircraft Corp Combined water removal and hydrogen generation fuel cell powerplant
US4000003A (en) 1976-01-02 1976-12-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Fuel cell-secondary cell combination
US4123987A (en) 1977-08-15 1978-11-07 Res-Q-Devices, Inc. Signal balloon device
US4261955A (en) 1978-09-01 1981-04-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Vertical type porous membrane hydrogen generator
DE2855413A1 (de) 1978-12-21 1980-07-10 Siemens Ag Speichermaterial fuer wasserstoff
US4261956A (en) 1979-06-13 1981-04-14 Engelhard Minerals & Chemicals Corporation Cartridge for gas generator
US4433633A (en) * 1982-04-16 1984-02-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Controlled gas generator system
US4431561A (en) 1982-04-28 1984-02-14 Energy Conversion Devices, Inc. Hydrogen storage materials and method of making same
US4513065A (en) 1982-07-16 1985-04-23 Engelhard Corporation Hydrogen generator
DE3332348A1 (de) 1983-09-08 1985-04-04 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Wasserstoff-permeationswand
DE3424208A1 (de) 1984-06-30 1986-01-16 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Verfahren und vorrichtung zur umsatzsteigerung von mit wasserstoffbildung ablaufenden gasreaktionen
US4874516A (en) * 1984-12-29 1989-10-17 Ngk Insulators, Ltd. A ceramic filter for semi-ultrafiltration
GB8723034D0 (en) 1987-10-01 1988-03-23 Dowty Maritime Systems Ltd Gas generating devices
US5364977A (en) 1992-12-01 1994-11-15 Nippon Soda Co., Ltd. Clathrate compounds comprising tetrakisphenols as host
US5553555A (en) * 1994-04-28 1996-09-10 Dasibi Environmental Corporation System and method for flue gas purification for thermal power units
JP3599370B2 (ja) 1994-05-23 2004-12-08 日本碍子株式会社 水素製造装置
US5945231A (en) 1996-03-26 1999-08-31 California Institute Of Technology Direct liquid-feed fuel cell with membrane electrolyte and manufacturing thereof
US5906446A (en) 1996-10-22 1999-05-25 Bic Corporation Fillerless writing instrument
US5997594A (en) 1996-10-30 1999-12-07 Northwest Power Systems, Llc Steam reformer with internal hydrogen purification
US6319306B1 (en) 2000-03-23 2001-11-20 Idatech, Llc Hydrogen-selective metal membrane modules and method of forming the same
US5759712A (en) 1997-01-06 1998-06-02 Hockaday; Robert G. Surface replica fuel cell for micro fuel cell electrical power pack
DE19754304A1 (de) 1997-12-08 1999-06-10 Hoechst Ag Polybetain-stabilisierte Platin-Nanopartikel, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung für Elektrokatalysatoren in Brennstoffzellen
US5992008A (en) 1998-02-10 1999-11-30 California Institute Of Technology Direct methanol feed fuel cell with reduced catalyst loading
US6274093B1 (en) * 1998-08-06 2001-08-14 Ball Aerospace & Technologies Corp. Self-regulating hydrogen generator
US6180272B1 (en) * 1998-08-20 2001-01-30 Lucent Technologies Inc. System and method for automatically providing fuel to a fuel cell in response to a power failure in a primary power system
US6326097B1 (en) 1998-12-10 2001-12-04 Manhattan Scientifics, Inc. Micro-fuel cell power devices
US6534033B1 (en) 2000-01-07 2003-03-18 Millennium Cell, Inc. System for hydrogen generation
US20010022960A1 (en) * 2000-01-12 2001-09-20 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Hydrogen generating method and hydrogen generating apparatus
US6613471B2 (en) 2000-03-13 2003-09-02 Energy Conversion Devices, Inc. Active material for fuel cell anodes incorporating an additive for precharging/activation thereof
WO2001074710A1 (en) 2000-03-30 2001-10-11 Manhattan Scientifics, Inc. Portable chemical hydrogen hydride system
US6630266B2 (en) 2000-03-30 2003-10-07 Manhattan Scientifics, Inc. Diffusion fuel ampoules for fuel cells
DE10050554A1 (de) 2000-10-12 2002-04-25 Novars Ges Fuer Neue Technolog Wasserstoffquelle zum Betrieb einer Brennstoffzelle, und hiermit bestückte Brennstoffzelle
US20020076602A1 (en) 2000-12-18 2002-06-20 More Energy Ltd. Direct liquid fuel cell and a novel binary electrode therefor
US6554877B2 (en) 2001-01-03 2003-04-29 More Energy Ltd. Liquid fuel compositions for electrochemical fuel cells
US6773470B2 (en) 2001-01-03 2004-08-10 More Energy Ltd. Suspensions for use as fuel for electrochemical fuel cells
US20020088178A1 (en) 2001-01-10 2002-07-11 Davis David Wayne Hydrogen storage and generation system
TWI260344B (en) 2001-01-12 2006-08-21 Safe Hydrogen Llc A method of operating a hydrogen-fueled device
US6460733B2 (en) * 2001-02-20 2002-10-08 Mti Microfuel Cells, Inc. Multiple-walled fuel container and delivery system
US6512005B2 (en) 2001-02-28 2003-01-28 Taro Pharmaceutical Industries, Ltd. Process for synthesis of pure warfarin acid, warfarin alkali metal salts and corresponding clathrates
US6682844B2 (en) * 2001-04-27 2004-01-27 Plug Power Inc. Release valve and method for venting a system
EP1266687A1 (de) 2001-05-23 2002-12-18 OMG AG & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines Anodenkatalysators für PEM-Brennstoffzellen und damit hergestellter Anodenkatalysator
US6645651B2 (en) * 2001-06-01 2003-11-11 Robert G. Hockaday Fuel generator with diffusion ampoules for fuel cells
US20030035984A1 (en) 2001-08-15 2003-02-20 Colborn Jeffrey A. Metal fuel cell system for providing backup power to one or more loads
US6828049B2 (en) 2001-10-29 2004-12-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Replaceable fuel cell apparatus having information storage device
US6924054B2 (en) * 2001-10-29 2005-08-02 Hewlett-Packard Development Company L.P. Fuel supply for a fuel cell
US6727012B2 (en) 2001-11-09 2004-04-27 Hydrogenics Corporation Method and apparatus for generating hydrogen inside of a fuel cell
US6737184B2 (en) 2001-11-09 2004-05-18 Hydrogenics Corporation Chemical hydride hydrogen generation system and an energy system incorporating the same
US6770186B2 (en) 2001-11-13 2004-08-03 Eldat Communication Ltd. Rechargeable hydrogen-fueled motor vehicle
US7074509B2 (en) 2001-11-13 2006-07-11 Eldat Communication Ltd. Hydrogen generators for fuel cells
EP1313160A1 (de) * 2001-11-13 2003-05-21 SFC Smart Fuel Cell AG Vorrichtung zur Brennstoffversorgung von Brennstoffzellen
US6686077B2 (en) 2001-11-21 2004-02-03 The Boeing Company Liquid hetero-interface fuel cell device
US6758981B2 (en) 2001-12-21 2004-07-06 Hydrogenics Corporation Method and apparatus for by-product removal in a hydrogen generation system
JP4202109B2 (ja) * 2001-12-28 2008-12-24 パナソニック株式会社 燃料電池システム
US6746496B1 (en) 2002-01-15 2004-06-08 Sandia Corporation Compact solid source of hydrogen gas
US20030138679A1 (en) * 2002-01-22 2003-07-24 Ravi Prased Fuel cartridge and reaction chamber
WO2003076050A1 (en) * 2002-03-05 2003-09-18 Eltron Research, Inc. Hydrogen transport membranes
US20030194369A1 (en) 2002-04-16 2003-10-16 Ravi Prasad Gas generation system
US6790416B2 (en) 2002-05-28 2004-09-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Hydrogen generation system
US6818334B2 (en) 2002-06-06 2004-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Accelerated hydrogen generation through reactive mixing of two or more fluids
US7097813B2 (en) * 2002-06-21 2006-08-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Hydrogen generating apparatus
US6784728B2 (en) * 2002-07-31 2004-08-31 Northrop Grumman Corporation Low noise switched low pass filter with benign transients
US20040048116A1 (en) 2002-09-06 2004-03-11 Ord Jason S. Hydrogen generating apparatus
US7316719B2 (en) 2002-09-06 2008-01-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Hydrogen generating apparatus
US6939529B2 (en) 2002-10-03 2005-09-06 Millennium Cell, Inc. Self-regulating hydrogen generator
US6821499B2 (en) 2002-10-11 2004-11-23 General Motors Corporation Method of generating hydrogen by reaction of borohydrides and hydrates
AU2003286894A1 (en) 2002-11-05 2004-06-07 Millennium Cell, Inc. Hydrogen generator
US6758871B2 (en) 2002-11-20 2004-07-06 More Energy Ltd. Liquid fuel compositions for electrochemical fuel cells
US7052658B2 (en) * 2003-01-29 2006-05-30 Hewlett-Packard Development Company, Lp. Hydrogen generation cartridge and portable hydrogen generator
US7147955B2 (en) 2003-01-31 2006-12-12 Societe Bic Fuel cartridge for fuel cells
US7501008B2 (en) 2003-01-31 2009-03-10 Microcell Corporation Hydrogen storage systems and fuel cell systems with hydrogen storage capacity
US7105033B2 (en) * 2003-02-05 2006-09-12 Millennium Cell, Inc. Hydrogen gas generation system
US6745801B1 (en) 2003-03-25 2004-06-08 Air Products And Chemicals, Inc. Mobile hydrogen generation and supply system
US20040205997A1 (en) * 2003-04-15 2004-10-21 David Youngblood Portable heat and gaseous fuel generator that does not require electrical power input or electrical control
US7438732B2 (en) * 2003-06-11 2008-10-21 Trulite, Inc Hydrogen generator cartridge
US7762278B2 (en) 2003-07-29 2010-07-27 Societe Bic Valves for fuel cartridges
US7537024B2 (en) 2003-07-29 2009-05-26 Societe Bic Fuel cartridge with connecting valve
US7674540B2 (en) 2003-10-06 2010-03-09 Societe Bic Fuel cartridges for fuel cells and methods for making same
TWI381572B (zh) 2003-11-14 2013-01-01 Encite Lllc 自動調節之氣體產生器和方法
US20050164055A1 (en) * 2003-12-17 2005-07-28 Kenji Hasegawa Fuel cell system and power generating method in fuel cell system
CN100472395C (zh) * 2004-03-29 2009-03-25 皇家飞利浦电子股份有限公司 通过弯曲控制视觉显示的方法和装置
US7329470B2 (en) 2004-05-26 2008-02-12 Societe Bic Apparatus and method for in situ production of fuel for a fuel cell
US7784621B2 (en) * 2004-06-29 2010-08-31 Membrane Technology & Research, Inc Ultrafiltration membrane and process
CN1998105A (zh) * 2004-07-08 2007-07-11 直接甲醇燃料电池公司 燃料电池盒和燃料输送系统
JP2006049113A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料カートリッジとそれを用いた燃料電池システム
US7608446B2 (en) * 2004-09-30 2009-10-27 Alcatel-Lucent Usa Inc. Nanostructured surface for microparticle analysis and manipulation
JP2006144870A (ja) * 2004-11-18 2006-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料カートリッジおよびこれを用いた燃料電池システム
US20070011251A1 (en) * 2004-12-09 2007-01-11 Mcnamara Kevin W Fuel cartridge for fuel cell power systems and methods for power generation
US20070036711A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Ardica Technologies Inc. Hydrogen generator

Also Published As

Publication number Publication date
US20060191198A1 (en) 2006-08-31
US9310025B2 (en) 2016-04-12
RU2007134856A (ru) 2009-03-27
CN101632197A (zh) 2010-01-20
AU2006216432A1 (en) 2006-08-31
US7473381B2 (en) 2009-01-06
WO2006091954A3 (en) 2009-04-30
CN101632197B (zh) 2013-05-15
CA2597139A1 (en) 2006-08-31
JP5154233B2 (ja) 2013-02-27
KR20080039334A (ko) 2008-05-07
US20100223840A1 (en) 2010-09-09
KR101302366B1 (ko) 2013-09-06
EP1851289B1 (en) 2012-11-14
TW200642156A (en) 2006-12-01
MY142917A (en) 2011-01-31
AR053685A1 (es) 2007-05-16
ES2399760T3 (es) 2013-04-03
EP1851289A2 (en) 2007-11-07
US20060228293A1 (en) 2006-10-12
US7727293B2 (en) 2010-06-01
US20120230909A1 (en) 2012-09-13
BRPI0607603A2 (pt) 2009-09-15
ZA200706717B (en) 2010-01-27
CA2597139C (en) 2015-11-24
EP1851289A4 (en) 2010-10-27
JP2008538095A (ja) 2008-10-09
WO2006091954A2 (en) 2006-08-31
MX2007010171A (es) 2008-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0607603B1 (pt) aparelho gerador de gás, combustível para sistema gerador de hidrogênio, método para gerar gás
KR101386444B1 (ko) 수소발생 연료전지 카트리지
TWI253778B (en) Apparatus and method for in situ production of fuel for a fuel cell
JP5781940B2 (ja) エアロゲル触媒を伴う水素発生装置
KR101322231B1 (ko) 수소발생 카트리지용 연료
KR20080089378A (ko) 수소발생 연료전지 카트리지
KR20110093773A (ko) 수소발생 연료전지카트리지
MX2007010172A (en) Hydrogen generating fuel cell cartridges

Legal Events

Date Code Title Description
B07A Technical examination (opinion): publication of technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 10/05/2016, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 13A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2502 DE 18-12-2018 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.