DE1909732A1 - Method and device for the production and storage of hydrogen - Google Patents

Method and device for the production and storage of hydrogen

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DE1909732A1 DE19691909732 DE1909732A DE1909732A1 DE 1909732 A1 DE1909732 A1 DE 1909732A1 DE 19691909732 DE19691909732 DE 19691909732 DE 1909732 A DE1909732 A DE 1909732A DE 1909732 A1 DE1909732 A1 DE 1909732A1
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Description

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P 19 09 752.6 München, den 8. Juli 1969P 19 09 752.6 Munich, July 8, 1969

Ar ist id Victor Qrosse M/9587Ar is id Victor Qrosse M / 9587

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und Lagerung von Wasserstoff.Method and device for the production and storage of hydrogen.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung und Lagerung von Wasserstoff, und sie betrifft insbesondere Arbeiteweisen und eine Vorrichtung zur Herstellung und Lagerung von Wasserstoff aus einem wlederbeschickbaren Wasserstoffgasgenerator. The present invention relates to the production and storage of hydrogen and, more particularly, relates to modes of operation and an apparatus for producing and storing hydrogen from a skid-loadable hydrogen gas generator.

Es ist bereits eine Vielzahl von Quellen für gasförmigen Wasserstoff bekannt und die Wahl einer geeigneten Quelle hängt gewöhnlich zum Teil von den Erfordernissen des Systems oder der Vorrichtung ab, worin das Gas verwendet wird.A variety of sources of gaseous hydrogen are already known and the choice of a suitable source is known usually depends in part on the requirements of the system or apparatus in which the gas is used.

Beispielsweise kann Wasserstoffgas durch Zersetzung von Hydriden mit Wasser erhalten werden. Der entwickelte Wasserstoff kann dann beispielsweise in einer Wasserstoff/ Luft-Brennstoffzelle verwendet werden, die ihrerseits die Energie für eine elektrische Vorrichtung, beispielsweise For example, hydrogen gas can be obtained by decomposing hydrides with water. The hydrogen evolved can then be used, for example, in a hydrogen / air fuel cell, which in turn provides the energy for an electrical device, for example

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ORJGINAL INSPECTEDORJGINAL INSPECTED

den Motor einer Sumpfpumpe, liefert, wie es in der USA-Patentschrift 3 094 956 beschrieben ist.the motor of a sump pump, as described in U.S. Patent 3,094,956.

Ein derartiges System kann zwar von Nutzen sein, wenn das Gewicht der Wasserstoff freisetzenden Reaktionsteilnehmer ohne Bedeutung ist, es besitzt jedoch von Natur aus Nachteile, wenn das Gewicht ein Hauptfaktor ist. Beispielsweise sind in einem Kraftfahrzeug, worin ein Lithiumhydrid/Wasser-System in einer Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff verwendet wird, etwa 72,5 kg Wasser und etwa 52 kg Lithiumhydrid erforderlich, um die Energie oder das Brennstoffäquivalent von etwa 76 Ltr. (50 kg) Benzin zu liefern.Such a system can be useful if that Weight of reactants liberating hydrogen is of no concern, but has inherent disadvantages when weight is a major factor. For example, in a motor vehicle, in which a lithium hydride / water system is in a device for generating of hydrogen is used, about 72.5 kg of water and about 52 kg of lithium hydride are required to generate the energy or To deliver the fuel equivalent of about 76 liters (50 kg) of gasoline.

Hinzu kommt, daß in Hydrid/Wasser-Systemen das Hydrid ziemlich kompliziert zersetzt wird und statt einer Regenerierung oder Wiederbeschickung des zersetzten Hydrids durch frisches Hydrid ersetzt werden muß.In addition, in hydride / water systems the hydride is decomposed in a rather complicated manner and instead of regeneration or recharging of the decomposed hydride through fresh hydride must be replaced.

Ein weiterer Nachteil von Hydrid-Wasser-Systemen 1st, daß die Reaktion nicht leicht kontrolliert werden kann. Hydride im allgemeinen und Alluminium enthaltende Hydride im besonderen reagieren heftig mit Wasser, wobei sie den entwickelten Wasserstoff freisetzen und entzünden, wenn nicht ziemlich mühsame Vorsichtsmaßregeln getroffen werden.Another disadvantage of hydride-water systems is that the reaction cannot be easily controlled. Hydrides in general, and hydrides containing aluminum in particular, react violently with water, causing the release evolved hydrogen and ignite if fairly arduous precautions are not taken.

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Wasserstoffgas kann auch durch thermische Zersetzung von Hydriden erhalten werden, beispielsweise sind in der USA-Patentschrift 2 890 519 Gasausstoßvorrichtungen beschrieben, worin Wasserstoff entwickelt wird, wenn das Hydrid erhitzt wird, und worin Wasserstoff rasch absorbiert wird, wenn der Heizstrom abgedreht wird. In diesem Fall wird das Hydrid nicht irreversibel zersetzt und das thermisch zersetzte Hydrid verwandelt sich im letzten Teil des Zyklus wieder in das ursprüngliche Metallhydrid.Hydrogen gas can also be obtained by thermal decomposition of hydrides, for example are described in the United States patent 2 890 519 gas ejection devices described, wherein hydrogen is evolved when the hydride is heated, and wherein hydrogen is rapidly absorbed, when the heating current is turned off. In this case the hydride is not irreversibly decomposed and the thermally decomposed one Hydride converts back to the original metal hydride in the last part of the cycle.

Derartige Gasausstoßvorrichtungen verbrauchen jedoch nicht den erzeugten Wasserstoff. Aus diesem Grund und wegen ihrer geringen Größe erfordern derartige Vorrichtungen keine derartig große Menge an Wasserstoff, wie sie für eine Brennstoffzelle erforderlich ist, wenn sie als Energiequelle für eine elektrische Vorrichtung, beispielsweise einen Motor in einem elektrischen Kraftfahrzeug, verwendet wird.However, such gas ejecting devices do not consume the generated hydrogen. For this reason and because of her small size, such devices do not require as large an amount of hydrogen as they do for a Fuel cell is required when used as a power source for an electrical device, for example an engine in an electric automobile.

Außerdem ist das Gewicht des Wasserstoffgenerators in einer Gasausstoßvorrichtung nicht von primärem Interesse, sondern die Wahl eines Hydrids wird vielmehr durch seine Fähigkeit bestimmt, sich beim Erhitzen leicht zu Wasserstoffgas zu zersetzen und beim Abkühlen wieder Metall hydrid zu bilden. Beispielsweise ist Tantal als Metall in diesen Vorrichtungen verwendet worden. Es ist jedoch er-In addition, the weight of the hydrogen generator in a gas ejector is not of primary concern, Rather, the choice of a hydride is determined by its ability to readily evolve into hydrogen gas when heated to decompose and to form metal hydride again on cooling. For example, tantalum is in as a metal these devices have been used. However, it is

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forderlich, etwa 179 kg Tantalhydrid zu befördern, um nur 1 kg Wasserstoffgas liefern zu können.necessary to transport about 179 kg of tantalum hydride, just to To be able to deliver 1 kg of hydrogen gas.

Bei diesem Sachverhalt fällt nicht einmal der Vergleich mit der Lieferung von Wasserstoff aus Druckflaschen mit komprimiertem Wasserstoff günstig aus. Wenn normale Stahlflaschen verwendet werden, müssen normalerweise pro Kilogramm verfügbarer Wasserstoff etwa 100 bis 150 kg Behälter transportiert werden.With this fact, the comparison with the delivery of hydrogen from pressure bottles does not even fall compressed hydrogen. If normal steel cylinders are used, they usually have to be by the kilogram available hydrogen about 100 to 150 kg container be transported.

Demzufolge ist es das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, Arbeitsweisen und eine Vorrichtung zur kontrollierten Erzeugung von Wasserstoff aus bestimmten Metallhydriden zu schaffen, wobei der Wasserstoff unter Energieerzeugung verbraucht wird, der gesamte Wasserstoffgenerator Vorteile im Hinblick auf Sicherheit, vermindertes Gewicht und minimale Kosten bietet und der erschöpfte Generator mit gasförmigem Wasserstoff aus einer Außenquelle wiederbeschickbar oder regenerierbar ist.Accordingly, the main aim of the present invention is to Working methods and a device for the controlled generation of hydrogen from certain metal hydrides too create, with the hydrogen being consumed while generating energy, the entire hydrogen generator benefits in terms of safety, reduced weight and minimal cost it offers and the exhausted generator with gaseous Hydrogen can be recharged or regenerated from an external source.

Andere Ziele bzw. Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlich.Other objects of the present invention will become apparent from the following detailed description clear.

Der erfindungsgemäße wiederbeschickbare bzw. wiederaufladbare Wasserstoffgenerator umfaßt Behältereinriehtungen,The rechargeable or rechargeable according to the invention Hydrogen generator includes container assemblies,

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eine darin enthaltene Masse von Metallhydride Einrichtungen zum Erhitzen mindestens eines Teiles des Hydrides auf eine Zersetzungstemperatur zur Erzeugung des Wasserstoffgases und Einrichtungen zum Abziehen des Wasserstoffs aus dem Behälter.a contained mass of metal hydride bodies for heating at least a portion of the hydride to a decomposition temperature to generate the hydrogen gas and means for withdrawing the hydrogen from the container.

Zur Regenerierung oder Wiederbeschickung des Wasserstoffgenerators werden die Zersetzungsprodukte des Hydrides, die in dem Behälter zurückbleiben, bei geeigneten Temperaturen und Drucken der Einwirkung von elementarem Wasserstoff für eine Zeltspanne unterworfen, die ausreicht, um die Zersetzungsprodukte wieder in Metallhydrid zurückzuverwandeln. For regeneration or recharging of the hydrogen generator the decomposition products of the hydride remaining in the container become at suitable temperatures and printing subjected to the action of elemental hydrogen for a span sufficient to convert the decomposition products back into metal hydride.

Der Zyklus der abwechselnden Erzeugung von Wasserstoff in dem Generator für Wasserstoff verbrauchende Energiezwecke und der anschließenden Regenerierung des zersetzen Hydrides, das in dem Behälter zurückbleibt, kann unbegrenzt oft wiederholt werden.The cycle of alternating production of hydrogen in the generator for hydrogen consuming energy purposes and then regenerating the decomposed hydride that remains in the container can be used an unlimited number of times be repeated.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird daa Metallhydrid thermisch zersetzt und wird gasförmiger Wasserstoff erzeugt, wobei innerhalb des Behälters ein relativ niedriger, Jedoch überatmosphärischer Druck aufgebaut wird. Der Wasserstoff wird aus dem Behälter bei Bedarf durch geeignete Ventileinrichtungen abgegeben. Mit geeig-In accordance with one feature of the present invention, daa Metal hydride thermally decomposes and gaseous hydrogen is generated, with a relative inside the container lower, but superatmospheric pressure is built up. The hydrogen is drawn from the container when required released through suitable valve devices. With suitable

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neten automatischen Regulierungseinrichtungen kann der Generator automatisch bei einem überatmosphärischen Druck gehalten werden und ist immer lieferbereit.With the help of automatic regulating devices, the generator can operate automatically when the pressure is above atmospheric and is always ready for delivery.

Um die Erzeugung von Wasserstoff sowie die Regenerierung des Hydrids weiter zu erleichtern, kann ein fein zerteilter Katalysator in dem Metallhydrid verteilt werden.To further facilitate the generation of hydrogen and the regeneration of the hydride, a finely divided Catalyst are distributed in the metal hydride.

Der erfindungsgeraäße Wasserstoffgenerator ist besonders geeignet für die Lieferung von Wasserstoffgas zu einer Wasserstoff verbrauchenden Brennstoffzelle, um Energie oder Leistung für verschiedene Transporteinrichtungen zu liefern, wie beispielsweise elektrische Kraftfahrzeuge und Raumfahrzeuge, die gewöhnlich nicht den Wegen folgen, an denen herkömmliche Übertragungsleitungen für elektrische Energie angelegt sind. Bei Anwendungen des vorstehenden Typs für elektrische Energie sind Gewicht und Größe der Anlage wesentliche Kriterien. So haben zwar elektrische Kraftfahrzeuge bereits eine gewisse Anwendung gefunden, einer der Nachteile war jedoch das Gewicht zusammen mit dem Preis der elektrischen Energiequelle, bei der es sich herkömmlicherweise um wiederaufladbare elektrische Akkumulatoren gehandelt hat, deren Gewicht und Preis an das Gewicht bzw. an den Preis des Fahrzeuges herankommen.The hydrogen generator according to the invention is particularly suitable for the delivery of hydrogen gas to a hydrogen consuming fuel cell to generate energy or To provide power for various transportation facilities, such as electric vehicles and Spacecraft that usually do not follow the paths that conventional transmission lines for electrical Energy are applied. In electrical power applications of the above type, the weight and size are System essential criteria. Electric vehicles have already found some application, however, one of the disadvantages has been the weight along with the price of the electrical power source in which it is conventionally to rechargeable electrical accumulators traded whose weight and price approach the weight or price of the vehicle.

Brennstoffzellen, bei denen als Brennstoff Stoffe wie Wasserstoff und Sauerstoff oder Luft verwendet werden, sindFuel cells in which substances such as hydrogen and oxygen or air are used as fuel are

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in dieser Hinsicht vielversprechend, jedoch haben bisher die Einrichtungen für die Lieferung von Wasserstoff Probleme gestellt. Wenn beispielsweise gasförmiger Wasserstoff in Druckflaschen vorgesehen wird, so wiegt ein Behälter, der 1 kg Wasserstoff enthält, mehr als 100 kg, ist relativ teuer und erfordert bestimmte VorsichtsmaÖnahraen aufgrund des außerordentlich hohen Druckes.promising in this regard, however, the facilities for supplying hydrogen have so far had problems posed. For example, if gaseous hydrogen is provided in pressure cylinders, a container weighs containing 1 kg of hydrogen, more than 100 kg, is relatively expensive and requires certain precautionary measures the extraordinarily high pressure.

Ein charakteristisches Merkmal des erfindungsgemäßen Wassers to ff generators ist, daß der wasserstoff bei Bedarf freigesetzt und zur Verfügung gestellt wird, wenn er für die Speisung der Wasserstoff verbrauchenden Energiequelle, beispielsweise einer Brennstoffzelle, erforderlich ist. Wenn die Brennstoffzelle beispielsweise in einem elektrischen Kraftfahrzeug verwendet wird, so kann sie nicht nur schnell starten, sondern sie bietet auch volle Ladung während des Startens und während des Leerlaufs, wenn das Fahrzeug steht, beispielsweise bei einer Verkehrsampel.A characteristic feature of the water according to the invention to ff generators is that the hydrogen on demand is released and made available if it is used to feed the hydrogen-consuming energy source, for example a fuel cell is required. For example, if the fuel cell is in an electric Motor vehicle is used, so not only can it start quickly, but it also provides a full charge during starting and while idling when the vehicle is stationary, for example at traffic lights.

Ein anderes wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in der Tatsache, daß der Wasserstoffgenerator wieder aufgeladen bzw. wieder beschickt werden kann. Er kann regeneriert werden, während er sich noch in dem Fahrzeug befindet, oder er kann, vielleicht vorzugsweise, aus dem Fahrzeug entfernt und durch einen neuen Behälter ersetzt werden, wobei der entfernte Behälter dann zur Regenerierung des Hydrids bearbeitet wird. - 8 ·Another important feature of the present invention resides in the fact that the hydrogen generator again can be charged or recharged. It can be regenerated while it is still in the vehicle, or, perhaps preferably, it can be removed from the vehicle and replaced with a new container, the removed container then being processed to regenerate the hydride. - 8th ·

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:The invention is explained below with reference to the drawings. Show:

Figur 1 eine partiell geschnittene, perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Wasserstoffgenerators,Figure 1 is a partially sectioned, perspective view of the hydrogen generator according to the invention,

Figur 2 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen beweglichen Energielieferungseinrichtung, wobei der Wasserstoffgenerator und eine Brennstoffzelle gezeigt sind, undFigure 2 is a schematic view of a movable energy delivery device according to the invention, wherein the hydrogen generator and a fuel cell are shown, and

Figur 3 eine schematische Ansicht eines elektrischen Kraftfahrzeugs, worin die Energieeinheit eine Brennstoffzelle und einen erfindungsgemäßen Wasserstoff generator zur Lagerung und Freisetzung von Wasserstoff umfaßt.Figure 3 is a schematic view of an electric motor vehicle, wherein the energy unit is a fuel cell and a hydrogen according to the invention generator for storage and release of hydrogen includes.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.Preferred embodiments of the invention are described below.

Das verwendete Hydrid kann fest, flüssig oder eine Kombination von flüssigen und festen Hydriden mit einem Gewichtsverhältnis von verfügbarem Wasserstoff und Hydrid von mindestens etwa 1:15 sein. Vorzugsweise liegt das Gewichtsverhältnis oberhalb etwa 1:7· Mit anderen Worten, etwa 15 kg, vorzugsweise etwa 7 kg anfängliches Metallhydrid sollen beim Erhitzen etwa 1 kg Wasserstoffgas freisetzen.The hydride used can be solid, liquid, or a combination of liquid and solid hydrides in a weight ratio of available hydrogen and hydride of at least about 1:15. Preferably the weight ratio is above about 1: 7 In other words, about 15 kg, preferably about 7 kg, initial metal hydride should release about 1 kg of hydrogen gas when heated.

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Beispielsweise setzt Lithiumaluminiumhydrid seinen Wasserstoff beim Erhitzen auf Temperaturen von etwa 150 bis 2830C gemäß der folgenden Gleichung frei:For example, lithium aluminum hydride releases its hydrogen when heated to temperatures of about 150 to 283 0 C according to the following equation:

LiLi

AlH1 AlH 1

LiH + Al + 1,5 H2 LiH + Al + 1.5 H 2

1 kg Wasserstoff kann somit aus etwa 12,7 kg Lithiumaluminium· hydrld freigesetzt werden. Der Wasserstoff in dem gemäß der obigen Gleichung gebildeten Lithiumhydrid LiH wird bei Temperaturen von etwa 4000C und höher freigesetzt. Diese Reaktion wird demzufolge normalerweise nicht durchgeführt, um die Freisetzung des insgesamt möglichen verfügbaren Wasserstoffs zu vervollständigen.1 kg of hydrogen can thus be released from approximately 12.7 kg of lithium aluminum hydride. The hydrogen in the lithium hydride LiH formed according to the above equation is released at temperatures of approximately 400 ° C. and higher. This reaction is therefore not normally carried out in order to complete the liberation of all the possible hydrogen available.

Im Falle von flüssigem Aluminiumborhydrid ist das Gewichtsverhältnis günstiger, seine thermische Zersetzung findet bei Temperaturen von etwa 100 bis etwa 150° C gemäß der folgenden Gleichung statt:In the case of liquid aluminum borohydride, the weight ratio is more favorable, and its thermal decomposition takes place at temperatures from about 100 to about 150 ° C according to the following equation takes place:

AlAl

BHiBHi

Al + 5B + 6H2 Al + 5B + 6H 2

1 kg Wasserstoff kann somit aus etwa 6,5 kg Aluminiumborhydrid freigesetzt werden.1 kg of hydrogen can thus be released from around 6.5 kg of aluminum borohydride.

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Repräsentative feste Hydride, die geeignet sind, sind die Aluminium enthaltenden Hydride, wie die Alkalimetallaluminiumhydride, Erdalkalimetallaluminiumhydride, Aluminiumhydride und ihre Lewis-Basenkomplexe. Besonders bevorzugt sind Natriumaluminiumhydrid, Lithiumaluminiumhydrid, Berylliumaluminiumhydrid, Magnesiumaluminiumhydrid und CaIc iumaluminiumhydrid.Representative solid hydrides that are useful are the Aluminum-containing hydrides such as the alkali metal aluminum hydrides, alkaline earth metal aluminum hydrides, aluminum hydrides and their Lewis base complexes. Particularly preferred are sodium aluminum hydride, lithium aluminum hydride, beryllium aluminum hydride, magnesium aluminum hydride and Calcium aluminum hydride.

Verschiedene Lewis-Basenkomplexe von Aluminiumhydriden können ebenfalls verwendet werden, beispielsweise die Ätherate des DiäthylSthers.Various Lewis base complexes of aluminum hydrides can also be used, for example the Etherate of diethyl ether.

Zu anderen geeigneten festen Hydriden gehört der Borhydridkomtfplex von Lithiumaluminiumhydriden und der Ammoniumkomplex von Borhydrid.Other suitable solid hydrides include the borohydride complex of lithium aluminum hydrides and the ammonium complex of borohydride.

Zu geeigneten flüssigen Hydriden gehört Aluminiumborhydrid.Suitable liquid hydrides include aluminum borohydride.

Die Chemie dieser Verbindungen ist bereits in einer Anzahl von Veröffentlichungen beschrieben und braucht deshalb hier nicht weiter diskutiert zu werden.The chemistry of these compounds has already been described in a number of publications and is therefore needed here not to be discussed further.

Eine geeignete Kombination der obigen flüssigen und festen Hydride ist Lithiumhydrid, imprägniert mit dem Aluminiumborhydrid. Beispielsweise kann das feste Lithiumaluminiumhydrid mit flüssigem Aluminiumborhydrid in Mengen von etwa JO bis 70 Oew.-Ji imprägniert werden. - 11 -A suitable combination of the above liquid and solid hydrides is lithium hydride impregnated with the aluminum borohydride. For example, the solid lithium aluminum hydride can be mixed with liquid aluminum borohydride in amounts of about JO to 70 Oew.-Ji can be impregnated. - 11 -

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Die Wahl eines geeigneten Hydrids wird gewöhnlich durch Gewichtsteil-Überlegungen sowie durch Überlegungen im Hinblick auf die thermischen Zersetzungsbedingungen des Hydrids bestimmt. Beispielsweise erlaubt die Verwendung der oben beschriebenen Hydride normalerweise die Erzeugung von Wasserstoff bei Temperaturen von etwa IGO bis 300° C und beiThe choice of a suitable hydride is usually made based on part by weight considerations as well as by considerations regarding the thermal decomposition conditions of the hydride. For example, the use of the hydrides described above will normally allow the generation of hydrogen at temperatures from about IGO to 300 ° C and at

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Drucken von etwa 0,7 bis 5,3 kg/cm (10 bis 75 psi).
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Print from about 0.7 to 5.3 kg / cm (10 to 75 psi).

Die festen Aluminium enthaltenden Hydride, beispielsweise | Lithiumaluminiumhydrid, können als salzähnliche weiße Feststoffe, gewöhnlich in Pulverform, hergestellt oder im Handel erhalten werden. Die Masse des festen Hydrids soll ausreichend porös sein, um das Austreten des erzeugten Wasserstoffs aus der Masse und das Eindringen oder die Verteilung des regenerierenden Wasserstoffs während der Regenerierung zu erlauben. Beispielsweise soll das Hydrid eine durchschnittliche Porosität von etwa 3 bis 12 Vol.-% besitzen. Eine Möglichkeit zur Sicherstellung einer gleichmäßigen Porosität und damit hoher Leistungsgrade besteht darin, das feste Hydrid in Teilchenform zu überführen, wie es beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 222 122 beschrieben ist.The solid aluminum containing hydrides, for example | Lithium aluminum hydride, can be prepared or obtained commercially as salt-like white solids, usually in powder form. The bulk of the solid hydride should be sufficiently porous to allow the generated hydrogen to escape from the bulk and to allow the regenerating hydrogen to penetrate or disperse during regeneration. For example, the hydride should have an average porosity of about 3 to 12 % by volume. One way of ensuring uniform porosity and thus high levels of performance is to convert the solid hydride into particulate form, as is described, for example, in US Pat. No. 3,222,122.

Bindemittel können erforderlich sein, um sicherzustellen, daß die Teilchen nicht krümeln oder auseinanderfallen. Bindemittel, wie beispielsweise andere Hydride, insbesondere Magnesium- und Calciumhydrid, sind in Mengen von etwaBinders may be required to ensure that the particles do not crumble or fall apart. Binder, such as other hydrides, particularly magnesium and calcium hydrides, are in amounts of about

2 bis 12 VoI.-Ji geeignet. - 12 - '2 to 12 VoI.-Ji suitable. - 12 - '

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Ein weiterer Weg zur Erreichung der gewünschten Porosität besteht in der Innenkonstruktion des Behälters, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird.Another way to achieve the desired porosity consists in the internal construction of the container, as described in detail below.

Zur weiteren Beschleunigung der Erzeugung von Wasserstoff aus den Hydriden können in den Hydriden Katalysatoren verteilt werden. Diese Katalysatoren sind auch bei der relativ leichten und glatten Regenerierung des thermisch zersetzten Materials zurück zum Hydrid von Bedeutung.To further accelerate the generation of hydrogen from the hydrides, catalysts can be distributed in the hydrides will. These catalysts are also in the relatively easy and smooth regeneration of the thermally decomposed Materials back to the hydride matter.

Repräsentative Metallkatalysatoren, die geeignet sind, sind die Metalle der Gruppe VIII, wozu Eisen, Kobalt, Nickel, Palladium, Platin, Rhodium, Iridium, Osmium und Ruthenium gehören. Besonders bevorzugt sind die Eisen, Kobalt und Nickel enthaltenden Katalysatoren. Gold, Silber und Kupfer können ebenfalls einzeln oder In Kombination oder mit den oben erwähnten Metallen der Gruppe VIII verwendet werden. Die Katalysatoren können in den Hydriden als fein zerteiltes Material in einer Menge von etwa 0,001 bis etwa 1,0 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 0,1 Gew.-^ verteilt werden.Representative metal catalysts that are useful are the Group VIII metals, including iron, cobalt, nickel, palladium, platinum, rhodium, iridium, osmium, and ruthenium. The catalysts containing iron, cobalt and nickel are particularly preferred. Gold, silver and copper can also be used individually or in combination or with the Group VIII metals mentioned above. The catalysts can be distributed in the hydrides as finely divided material in an amount of about 0.001 to about 1.0% by weight , preferably in an amount of about 0.01 to about 0.1% by weight.

Träger für den Katalysator, wie Aluminiumdraht oder Magnesiumband, können ebenfalls vorhanden sein.Carrier for the catalyst, such as aluminum wire or magnesium tape, can also be present.

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Die Regenerierung des thermisch zersetzten Hydrids kann erreicht werden, indem das zersetzte Material unter Bedingungen, die für die Umwandlung zurück zum Hydrid geeignet sind, Wasserstoffdruck unterworfen wird. Beispielsweise kann das zersetzte Material bei Tempe&turen von etwa bis 2500C und bei Wasserstoffdrucken von etwa 5,25 bisRegeneration of the thermally decomposed hydride can be achieved by subjecting the decomposed material to hydrogen pressure under conditions suitable for conversion back to hydride. For example, the decomposed material at Tempe & structures can of about 0 to 250 C and at hydrogen pressures from about 5.25 to

kg/cm (75 bis 2000 psi) zu seiner Hydridform regeneriert werden. kg / cm (75 to 2000 psi) regenerated to its hydride form.

Derartige Hydrid erzeugende Verfahren sind bekannt und brauchen nicht Im einzelnen beschrieben zu werden. BeI-spielswese 1st aus der britischen Patentschrift 972 076 ein Verfahren zur Herstellung von Metallaluminiumhydriden bekannt, bei dem ein Metallhydrid mit Aluminium und Wasserstoff unter Druck umgesetzt wird. In Collection Czechoslov. Chem. Commun. ^2 ist auf den Seiten 884 bis 891 ein Verfahren zur Herstellung von Natriumaluminiumhydrid aus Aluminium, Natrium und Wasserstoffgas beschrieben.Such hydride-generating processes are known and need not be described in detail. Example game system 1st from British patent specification 972 076 a process for the production of metal aluminum hydrides known in which a metal hydride is reacted with aluminum and hydrogen under pressure. In collection Czechoslov. Chem. Commun. ^ 2 is on pages 884 through 891 describes a process for the production of sodium aluminum hydride from aluminum, sodium and hydrogen gas.

Der Wasserstoff wird freigesetzt, indem die Hydride In einem Behälter, der fest genug ist, um die ins Auge gefaßten Maximaldrucke auszuhalten, erhitzt wird, beispielsweise durch elektrische Widerstandsheizung.The hydrogen is released by the hydrides In a container strong enough to withstand the maximum pressures envisaged is heated, for example by electrical resistance heating.

' Der Behälter kann jede beliebige Gestalt besitzen, beispielsweise zylindrisch, sphärisch oder kastenähnlich sein. Er kann beispielsweise klein genug hergestellt werden, um vonThe container can have any shape, for example be cylindrical, spherical, or box-like. For example, it can be made small enough to accommodate

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einer Person transportiert zu werden, oder er kann groß genug sein, um ein Wasserstoff verbrauchendes Kraftfahrzeug zu beliefern, oder er kann zur Verwendung bei der Energiebelieferung eines Gebäudes auch größer sein.a person to be transported, or it can be large enough to accommodate a hydrogen-consuming automobile to supply, or it can be used for energy supply of a building can also be bigger.

Oa dieser Behälter nicht die extrem hohen Drucke aushalten muß, die in Flaschen für Druckgase auftreten, kann er aus dünnem Stahl oder rostfreiem Stahl oder aus Leichtmetall, wie Aluminium, Magnesium, Beryllium und ihren Legierungen, hergestellt werden, wobei dieses Gewicht einen Teil des Gesamtgewichts des Wasserstoffgenerators bildet. Wenn Aluminium als Behältermaterial verwendet wird, so kann erforderlich sein, daß es beispielsweise mit einer dünnen Schicht von Aluminiumoxyd überzogen wird, um eine Reaktion mit dem Wasserstoffgas zu verhindern.Oa this container does not have to withstand the extremely high pressures that occur in cylinders for pressurized gases, it can be made from thin steel or stainless steel or light metal such as aluminum, magnesium, beryllium and their alloys, which weight forms part of the total weight of the hydrogen generator. If aluminum is used as a container material, it may be necessary, for example, with a thin Layer of aluminum oxide is coated to prevent reaction with the hydrogen gas.

Ein Behälter mit einer Kapazität von etwa 565 Ltr. (20 cubis feet) kann etwa 454 kg (lOOO pounds) Aluminiumhydrid fassen, die beim Erhitzen etwa 36,3 kg (80 pounds) Wasserstoff erzeugen, was der Energie äquivalent 1st, die von etwa 90,7 kg (200 pounds), das sind etwa 132 Ltr. (35 gallons) Benzin abgegeben wird.A container with a capacity of about 565 liters. (20 cubis feet) can hold approximately 454 kg (100 pounds) of aluminum hydride, which when heated is approximately 36.3 kg (80 pounds) Generating hydrogen, which is equivalent to the energy required by about 90.7 kg (200 pounds), that is about 132 liters. (35 gallons) of gasoline is dispensed.

An dem Behälter können geeignete Anschlüsse und Ventile zum Abziehen von Wasserstoff vorgesehen werden, und es kann der gleiche oder ein getrennter Anschluß bei der Regener ie rung des zersetzten Hydrids vorwendet werden. - 15Appropriate connections and valves for withdrawing hydrogen can be provided on the container, and it can the same or a separate connection can be used in the regeneration of the decomposed hydride. - 15

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Der Behälter kann auch mit einem Druckausgleich- oder Sicherheitsventil versehen werden, um einen zufälligen Druckstau in dem Behälter zu vermeiden. Der Wasserstoff kann in die Atmosphäre abströmen gelassen werden.The container can also be equipped with a pressure equalization or safety valve be provided in order to avoid an accidental pressure build-up in the container. The hydrogen can be in the atmosphere can be vented.

Die Innenkonstruktion des Behälters kann in Abhängigkeit von dem verwendeten Hydrid, der benötigten Wasserstoffmenge und anderen Faktoren, wie Pestigkeitserfordernissen, variiert werden.The internal construction of the container can vary depending on the hydride used, the amount of hydrogen required and other factors such as strength requirements can be varied.

Gemäß Figur 1 können im Innenraum 2 des Behälters 1 Bündel von koaxialen Zylindern jj vorliegen, wobei - wie gezeigt elektrische Heizelemente 4 entlang den Wänden der Zylinder angeordnet sind oder wobei alternativ die Wände als das elektrische Widerstandsheizelement dienen können. Die Heizelemente 4 können aufeinanderfolgend durch das Fortschaltrelais 8 betätigt werden, das schematisch in Figur 1 gezeigt ist.According to FIG. 1, bundles of coaxial cylinders jj can be present in the interior 2 of the container 1, with electrical cylinders as shown Heating elements 4 are arranged along the walls of the cylinder or, alternatively, the walls as the electrical resistance heating element can serve. The heating elements 4 can successively through the switching relay 8, which is shown schematically in FIG.

Diese koaxialen Zylinder 5 können Perforationen 7 aufweisen, um Wasserstoff durch sie und durch das Austrittsventil oder den Austrittsanschluß 5 austreten zu lassen. Diese Perforationen erlauben auch die Rückkehr von Wasserstoff zur Regenerierung des darin enthaltenen Materials 6.These coaxial cylinders 5 can have perforations 7, to allow hydrogen to exit through them and through the exit valve or port 5. These Perforations also allow hydrogen to return to regenerate the material 6 contained therein.

Bei Verwendung derartiger koaxialer Zylinder kann die gewünschte Porosität des freien Raumes erhalten werden. Al-At V e of such coaxial cylinders rwendung the desired porosity of the free space can be obtained. Al-

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ternativ kann der Innenraum des Behälters aus einem Stapel von rechteckigen oder anders geformten polygonalen Kästen bestehen. Wiederum können elektrische Heizelemente.in, um oder durch das Ganze angeordnet werden.Alternatively, the interior of the container can consist of a stack of rectangular or differently shaped polygonal boxes exist. Again, electrical heating elements can be placed in, around, or through the whole.

Gemäß einer anderen, nicht gezeigten Ausführungsform kann das Hydrid in kleinen porösen Kugeln oder kleineren Behältern anderer Gestalt enthalten sein, die den Außenbehälter 1 füllen und für hohen Wirkungsgrad sorgen, da das Wasserstoffgas sich frei durch den Behälter bewegen kann.According to another embodiment, not shown, can the hydride can be contained in small porous spheres or smaller containers of other shapes that form the outer container 1 and ensure high efficiency, as the hydrogen gas can move freely through the container.

Auf diese Weise verhindert der Innenaufbau des Behälters Kanalbildung und Verdichtung des festen Hydrides, die den Wirkungsgrad verringern würden. Natürlich kann in vielen Fällen die Porosität des Hydrids ausreichend sein,und es kann jede Notwendigkeit für spezielle Überlegungen bei der Behälterkonstruktion entfallen.In this way, the internal structure of the container prevents it Channel formation and compaction of the solid hydride, which the Would reduce efficiency. Of course, in many cases the porosity of the hydride can be sufficient, and it can eliminate any need for special considerations in container design.

W Wenn flüssige Hydride verwendet werden, kann die Innenkonstruktion des Generators eine Vielzahl von Heizflächen vorsehen, die das flüssige Hydrid als Film oder Überzug bedeckt, wodurch hohe Heizwirksamkeit erreicht wird. W When liquid hydrides are used, the internal structure of the generator can provide a plurality of heating surfaces to cover the liquid hydride as a film or coating, thereby achieving high heating efficiency.

Der Behälter kann auch mit automatischen Druckregulierungseinrichtungen, beispielsweise Ventilen, Kompressoren und dergleichen, versehen werden, so daß immer ein Vorrat an gesförmigem Wasserstoff verfügbar ist. Beispielsweise kannThe tank can also be equipped with automatic pressure regulators, for example valves, compressors and the like, are provided so that there is always a supply of gaseous hydrogen is available. For example, can

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bei Drucken von etwa 2,11 bis 4,22 kg/cm2 (;?O bis 60 psi) Reservewasserstoff In Mengen von etwa 14,1 bis 56,6 Ltr. (1/2 bis 2 Cubic feet) geeignet sein. In Verbindung damit kann ein zusätzliches Reservoir oder ein zusätzlicher Behälter verwendet werden, um den Reservewasserstoff aufzubewahren.at pressures of about 2.11 to 4.22 kg / cm 2 (? 0 to 60 psi) reserve hydrogen in amounts of about 14.1 to 56.6 liters (1/2 to 2 cubic feet) will be suitable. In conjunction with this, an additional reservoir or container can be used to store the reserve hydrogen.

Der Wasserstoffgenerator kann zur Lieferung von Wasserstoff an jeder geeigneten Stelle verwendet werden, ist jedoch besonders für die Verwendung in Verbindung mit Brennstoffzellen in elektrischen Kraftfahrzeugen geeignet.The hydrogen generator can be used to supply hydrogen used in any convenient location, but is particularly suitable for use in connection with fuel cells in electric vehicles.

In Figur 2 ist eine bewegliche elektrische Generatoreinrichtung 10 veranschaulicht, die schematisch eine Brennstoffzelle 11 zusammen mit dem Wasserstoffgenerator 12 zeigt, der den benötigten Wasserstoff durch Leitung 13 und Ventileinrichtung 14 liefert, die durch den Bedarf der Brennstoffzelle 11 reguliert wird.In Figure 2, a movable electrical generator device 10 is illustrated, which schematically shows a fuel cell 11 together with the hydrogen generator 12, which supplies the required hydrogen through line 13 and valve device 14, which is regulated by the demand of the fuel cell 11.

In dem Generator 12 kann ein überatmosphärischer Wasserstoff druck aufrechterhalten werden, um die Zelle 11 mit Wasserstoff zu bellefern, bis die Zelle 11 ausreichend Energie erzeugt, um das in dem Generator enthaltene Hydrid über die übertragungsleitung 15 zu erhitzen. Alternativ kann ein kleiner elektrischer Akkumulator (nicht gezeigt) vorgesehen werden, um die anfängliche Energie zum Erhitzen des Generators 12 zu liefern.In the generator 12, a superatmospheric hydrogen pressure can be maintained to the cell 11 with To bark hydrogen until the cell 11 generates sufficient energy to generate the hydride contained in the generator to be heated via the transmission line 15. Alternatively A small electrical accumulator (not shown) can be provided to generate the initial energy for heating of the generator 12 to deliver.

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Das in Figur 3 veranschaulichte Kraftfahrzeug 20 ist herkömmlichen Typs mit einem oder mehreren durch elektrische Motoren angetriebenen Rädern. Beispiele derartiger elektrischer Kraftfahrzeuge sind in den USA-Patentschriften 2 208 710 und J> 182 7^2 beschrieben.The motor vehicle 20 illustrated in Figure 3 is of the conventional type having one or more wheels driven by electric motors. Examples of such electric motor vehicles are described in U.S. Patents 2,208,710 and J> 182 7 ^ 2.

In dem veranschaulichten Fahrzeug 20 liefert eine Reihe von Brennstoffzellen 21 Energie für die Elektromotoren 22. Derzeit verfügbare Brennstoffzellen haben eine Leistungsabgabe in der Größenordnung von lKllowatt und es können zehn oder mehrere derartige Brennstoffzellen verwendet werden, um die Energiequelle für das Kraftfahrzeug zu schaffen.In the illustrated vehicle 20, a number of fuel cells 21 provide power for the electric motors 22. Currently available fuel cells have a power output on the order of lKllowatts and may be ten or more such fuel cells can be used to create the energy source for the motor vehicle.

Der Wasserstoffgenerator 25 kann an jeder geeigneten Stelle des Fahrzeuges lokalisiert werden, beispielsweise in dem rückwärtigen Abteil 22. Leitung 24 verbindet den Wasserstoff generator 25 mit dem Einlaß der Brennstoffzelle 21. Wiederum 1st eine Ventileinrichtung 26 vorgesehen, die durch den Bedarf der Brennstoffzelle 21 reguliert wird. Ein. elektrischer Akkumulator 27 ist vorgesehen, um dem Generator die anfängliche Erhitzungsenergie zuzuführen.The hydrogen generator 25 can be at any suitable location of the vehicle can be located, for example in the rear compartment 22. Line 24 connects the hydrogen generator 25 to the inlet of the fuel cell 21. Again, a valve device 26 is provided, which is regulated by the demand of the fuel cell 21. A. electric accumulator 27 is provided to supply the generator with the initial heating energy.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen diese lediglich veranschaulichen, jedoch nicht beschränken.The embodiments of the present invention described above are only intended to illustrate this, but not limit.

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Claims (1)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Herstellung und Lagerun von Wasserstoff, dadurch g e k e ir-n-z* e ic h η e t' , daß man ein Metallhydrid mit einem Gewichtsverhältnis von Wasserstoff zu Hydrid von mindestens etwa 1:15 in einen Behälter einbringt, das Hydrid auf eine Zersetzungstemperatur erhitzt, um Wasserstoffgas zu erzeugen, das Wasserstoff gas einer unter Energieerzeugung Wasserstoff verbrauchenden Energiequelle zuführt und die Zersetzungsprodukte des Hydrids, die in dem Behälter zurückbleiben, bei einer Temperatur von etwa l40 bis etwa 2500C und bei einem Druck von etwa 5,25 bis etwa l4l kg/cm (75 bis 2000 psi) der Einwirkung von elementarem Wasserstoff für eine Zeitspanne unterwirft, die ausreicht, um die Zersetzungsprodukte zurück ins Metallhydrid zu verwandeln .1. A process for the production and storage of hydrogen, characterized in that a metal hydride with a weight ratio of hydrogen to hydride of at least about 1:15 is introduced into a container and the hydride is brought to a decomposition temperature heated to generate hydrogen gas, the hydrogen gas supplies a power source consuming hydrogen with energy generation and the decomposition products of the hydride that remain in the container at a temperature of about 140 to about 250 0 C and at a pressure of about 5.25 to subjecting approximately 14 l kg / cm (75 to 2000 psi) to elemental hydrogen for a period of time sufficient to convert the decomposition products back to metal hydride. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man den Kreislauf der abwechselnden Erzeugung von Wasserstoff aus dem Behälter für Energiezwecke und der Regenerierung der Zersetzungsprodukte des Hydrids, die in dem Behälter zurückbleiben, mindestens einmal wiederholt.2. The method according to claim 1, characterized that one can cycle the alternating production of hydrogen from the container for energy purposes and regenerating the decomposition products of hydride remaining in the container at least once repeated. - 20 009808/U69 - 20 009808 / U69 5· Wiederaufladbarer Wasserstoffgenerator als Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch Behältereinrichtungen, eine darin enthaltene Masse von Metallhydrid, wobei das Hydrid ein Gewichtsverhältnis von verfügbarem Wasserstoff zu Hydrid von mindestens etwa 1:15 aufweist, Einrichtungen zum Erhitzen mindestens eines Teiles des Hydrids auf eine Zersetzungstemperatur, wodurch Wasserstoff erzeugt wird, und Einrichtungen für den Austritt von Wasserstoff aus dem Behälter.5 · Rechargeable hydrogen generator as a device for carrying out the method according to claims 1 and 2, characterized by container devices, a mass of metal hydride contained therein, the hydride having a weight ratio of available hydrogen to hydride of at least about 1:15, facilities for heating at least a portion of the hydride to a decomposition temperature, thereby producing hydrogen, and means for the escape of hydrogen from the container. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Hydrid eine durchschnittliche Porosität von etwa 3 bis etwa 12 Vol.-# aufweist.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the hydride has an average Has porosity from about 3 to about 12 volume #. 5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Hydrid in Teilchenform vorliegt. 5. Device according to claim 4, characterized in that the hydride is in particulate form. 6. Vorrichtung nach Anspruch ~$, dadurch gekennzeichnet , daß das Hydrid ein Aluminium enthaltendes Hydrid ist.6. Apparatus according to claim ~ $, characterized in that the hydride is an aluminum-containing hydride. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Aluminium enthaltende Hydrid unter Alkalimetallaluminiumhydriden, Erdalkalimetallaluminiumhydriden, Aluminiumhydriden und Lewis-Basenkomplexen dieser Hydride ausgewählt ist. - 21 - 7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the aluminum-containing hydride among alkali metal aluminum hydrides, alkaline earth metal aluminum hydrides, Aluminum hydrides and Lewis base complexes of these hydrides is selected. - 21 - 009808/U69009808 / U69 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Aluminium enthaltende Hydrid Lithiumaluminiumhydrid ist.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the aluminum-containing hydride Is lithium aluminum hydride. 9· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Masse des Metallhydrids ein festes Metallhydrid« imprägniert mit einem flüssigen Hydrid, umfaßt.9 · Device according to claim 2, characterized in that the mass of the metal hydride solid metal hydride "impregnated with a liquid hydride. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das flüssige Hydrid Aluminiumborhydrid ist.10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the liquid hydride is aluminum borohydride. 11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein fein zerteilter Metallkatalysator in dem Hydrid verteilt ist, um die Wasserstofferzeugung zu beschleunigen.11. The device according to claim 3, characterized in that a finely divided metal catalyst is distributed in the hydride in order to accelerate the hydrogen production. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der fein zerteilte Metallkatalyaator unter Eisen, Kobalt und Nickel enthaltenden Katalysatoren auegewählt ist.12. The device according to claim 11, characterized in that the finely divided metal catalyst is selected from catalysts containing iron, cobalt and nickel. 13. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Erhitzungseinrichtungen bevorzugt das Hydrid erhitzen.13. The device according to claim 3, characterized in that the heating devices preferably heat the hydride. 009808/U69009808 / U69 BAD ORIGINALBATH ORIGINAL LeerseiteBlank page
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FR (1) FR2011354A1 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2356593A1 (en) * 1976-06-28 1978-01-27 Raffinage Cie Francaise Combined hydrogen prodn. and storage - by decomposing lithium borohydride and hydrogenating to reconstitute the store
DE3014464A1 (en) * 1980-04-15 1981-10-22 Robert Jerrell San Diego Calif. Teitel Mobile hydrogen storage and supply system - which includes metal hydride storage tank and micro-cavities storage tank operating in tandem and interconnected
WO1990008101A1 (en) * 1989-01-16 1990-07-26 Elin Energieversorgung Gesellschaft M.B.H. Recyclable hydrogen cartridge
DE19526434A1 (en) * 1995-07-19 1997-01-23 Studiengesellschaft Kohle Mbh Process for the reversible storage of hydrogen
WO2000020329A1 (en) * 1998-10-07 2000-04-13 Mcgill University Reversible hydrogen storage composition
DE10012794A1 (en) * 2000-03-16 2001-09-20 Studiengesellschaft Kohle Mbh Process for the reversible storage of hydrogen comprises using reversible hydrogen-storage materials containing mixtures of aluminum metal with alkali metals and/or alkali metal hydrides
EP1558520A1 (en) * 2002-11-01 2005-08-03 Westinghouse Savannah River Company, L.l.c. Complex hydrides for hydrogen storage
DE102005004592A1 (en) * 2005-02-01 2006-08-10 Bayerische Motoren Werke Ag Storage and pressure increasing device for hydrogen for application in fuel supply system of motor vehicle has cyclic hydrogen desorbing and absorbing material present in liquid state under standard condition
DE102006020394A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Daimlerchrysler Ag Hydrogen storage and method for filling a hydrogen storage
US8291944B2 (en) 2006-11-22 2012-10-23 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Hydrogen filling method and station
US8690974B2 (en) 2007-10-16 2014-04-08 Qinetiq Limited Hydrogen generators
GB2584324A (en) * 2019-05-30 2020-12-02 H2Go Power Ltd Vehicle

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2631359A1 (en) * 1976-07-13 1978-01-19 Daimler Benz Ag METHOD AND DEVICE FOR COOLING THE INTERIORS OF MOTOR VEHICLES
GB1581639A (en) * 1976-08-13 1980-12-17 Johnson Matthey Co Ltd Storage of gas
DE2906642A1 (en) * 1978-02-24 1979-08-30 Mpd Technology COMPRESSED GAS TANK
DE2855476A1 (en) * 1978-12-22 1980-07-03 Daimler Benz Ag METAL HYDRIDE STORAGE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
US7396381B2 (en) * 2004-07-08 2008-07-08 Air Products And Chemicals, Inc. Storage and delivery systems for gases held in liquid medium
US7648682B2 (en) 2004-07-08 2010-01-19 Air Products And Chemicals, Inc. Wick systems for complexed gas technology
JP5265158B2 (en) 2007-09-05 2013-08-14 キネテイツク・リミテツド Hydrogen generator and fuel stick
CN105715943B (en) * 2014-12-03 2018-07-27 北京有色金属研究总院 A kind of solid high-voltage mixing hydrogen container
FR3047000B1 (en) 2016-01-26 2020-10-09 Herakles SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING HYDROGEN GAS

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2356593A1 (en) * 1976-06-28 1978-01-27 Raffinage Cie Francaise Combined hydrogen prodn. and storage - by decomposing lithium borohydride and hydrogenating to reconstitute the store
DE3014464A1 (en) * 1980-04-15 1981-10-22 Robert Jerrell San Diego Calif. Teitel Mobile hydrogen storage and supply system - which includes metal hydride storage tank and micro-cavities storage tank operating in tandem and interconnected
WO1990008101A1 (en) * 1989-01-16 1990-07-26 Elin Energieversorgung Gesellschaft M.B.H. Recyclable hydrogen cartridge
DE19526434A1 (en) * 1995-07-19 1997-01-23 Studiengesellschaft Kohle Mbh Process for the reversible storage of hydrogen
WO1997003919A1 (en) * 1995-07-19 1997-02-06 Studiengesellschaft Kohle Mbh Method for the reversible storage of hydrogen
US6106801A (en) * 1995-07-19 2000-08-22 Studiengesellschaft Method for the reversible storage of hydrogen
WO2000020329A1 (en) * 1998-10-07 2000-04-13 Mcgill University Reversible hydrogen storage composition
DE10012794A1 (en) * 2000-03-16 2001-09-20 Studiengesellschaft Kohle Mbh Process for the reversible storage of hydrogen comprises using reversible hydrogen-storage materials containing mixtures of aluminum metal with alkali metals and/or alkali metal hydrides
EP1558520A1 (en) * 2002-11-01 2005-08-03 Westinghouse Savannah River Company, L.l.c. Complex hydrides for hydrogen storage
EP1558520A4 (en) * 2002-11-01 2009-03-18 Westinghouse Savannah River Co Complex hydrides for hydrogen storage
DE102005004592B4 (en) * 2005-02-01 2018-06-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Storage and / or pressure increasing device for hydrogen
DE102005004592A1 (en) * 2005-02-01 2006-08-10 Bayerische Motoren Werke Ag Storage and pressure increasing device for hydrogen for application in fuel supply system of motor vehicle has cyclic hydrogen desorbing and absorbing material present in liquid state under standard condition
DE102006020394A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Daimlerchrysler Ag Hydrogen storage and method for filling a hydrogen storage
DE102006020394B4 (en) * 2006-04-28 2010-07-22 Daimler Ag Hydrogen storage and method for filling a hydrogen storage
US8291944B2 (en) 2006-11-22 2012-10-23 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Hydrogen filling method and station
US8690974B2 (en) 2007-10-16 2014-04-08 Qinetiq Limited Hydrogen generators
US9233351B2 (en) 2007-10-16 2016-01-12 Qinetiq Limited Hydrogen generators
US9512003B2 (en) 2007-10-16 2016-12-06 Qinetiq Limited Hydrogen generators
GB2584324A (en) * 2019-05-30 2020-12-02 H2Go Power Ltd Vehicle
GB2584324B (en) * 2019-05-30 2021-12-22 H2Go Power Ltd Vehicle

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FR2011354A1 (en) 1970-02-27

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