EA004121B1 - Process for producing hydrogen and heat energy - Google Patents

Process for producing hydrogen and heat energy Download PDF

Info

Publication number
EA004121B1
EA004121B1 EA200200865A EA200200865A EA004121B1 EA 004121 B1 EA004121 B1 EA 004121B1 EA 200200865 A EA200200865 A EA 200200865A EA 200200865 A EA200200865 A EA 200200865A EA 004121 B1 EA004121 B1 EA 004121B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
aluminum
composition
water
activation
texture
Prior art date
Application number
EA200200865A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200200865A1 (en
Inventor
Юрий Михайлович ЛУЖКОВ
Александр Иосифович Елькин
Леонид Владимирович Знаменский
Татьяна Александровна Прохорова
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Научная Лаборатория Профессора Елькина"
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 Закрытое Акционерное Общество "Научная Лаборатория Профессора Елькина" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Научная Лаборатория Профессора Елькина"
Priority to EA200200865A priority Critical patent/EA200200865A1/en
Priority to PCT/EA2003/000003 priority patent/WO2003104142A1/en
Priority to DE10392795T priority patent/DE10392795T5/en
Priority to AU2003234972A priority patent/AU2003234972A1/en
Publication of EA004121B1 publication Critical patent/EA004121B1/en
Publication of EA200200865A1 publication Critical patent/EA200200865A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • C01B3/08—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 with metals
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

1. A process for producing hydrogen and heat energy, comprising preparing a composition based on aluminum activation and subsequent contacting the composition with water, characterized in that the activation is carried out using textured aluminum produced from a rolled aluminum foil and treated by an impact tool perpendicular the material texture being heated, or on aluminum produced by pressing particles of dispersed aluminum in a vibrating mill from duraluminium wastes or pure aluminum with 2% addition of metal melt, or alloys thereof by applying metal melt of low-melting point metals upon the end of aluminum blank with subsequent maintaining for 30-40 minutes at a room temperature and during the contact with water the composition is subjected to a mechanical compression in the direction perpendicular to the texture plane. 2. The process according to claim 1, characterized in that gallium, indium and tin melts are used as metal melts.

Description

Изобретение относится к области, использующей энергоаккумулирующие вещества для получения водорода и тепловой энергии при контакте с водой.The invention relates to the field using energy-accumulating substances to produce hydrogen and thermal energy when in contact with water.

Известен способ приготовления композиции на основе алюминия с последующим контактом ее с водой для получения водорода. (А.С. № 945061, публ. 23.07.82 г., кл. О 01В 3/08).A known method of preparing a composition based on aluminum, followed by contacting it with water to produce hydrogen. (AS No. 945061, published July 23, 1982, Cl. O 01B 3/08).

Способ включает приготовление композиции на основе активации алюминия и последующий контакт ее с водой.The method includes the preparation of a composition based on the activation of aluminum and its subsequent contact with water.

В данном способе активацию проводят на алюминиевом слитке ртутью с последующей термообработкой в вакууме при температуре 600-658°С в течение 1-1,5 ч. Однако, этот способ получения композиции и водорода с одной стороны требует стационарных установок для обеспечения необходимых условий процесса (высокой температуры, вакуума и др.), и с другой стороны материал композиции не везде применим из-за экологического фактора (ртуть), а также не дает возможности регулирования скорости выделения водорода и тепловой энергии.In this method, the activation is carried out on an aluminum ingot with mercury, followed by heat treatment in vacuum at a temperature of 600-658 ° C for 1-1.5 hours. However, this method of obtaining composition and hydrogen on the one hand requires stationary installations to ensure the necessary process conditions ( high temperature, vacuum, etc.), and on the other hand, the material of the composition is not applicable everywhere because of the environmental factor (mercury), and does not allow the regulation of the rate of hydrogen evolution and thermal energy.

Основной целью изобретения является обеспечение простоты изготовления композиции для получения водорода и регулирования скорости выделения водорода из воды при контакте композиции с последней.The main purpose of the invention is to provide ease of manufacture of the composition for producing hydrogen and controlling the rate of hydrogen evolution from water upon contact of the composition with the latter.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения водорода и тепловой энергии, включающем приготовление композиции на основе активации алюминия и последующий контакт ее с водой, активацию ведут на текстурированном или активированном алюминии, или его сплавах путем нанесения расплава легоплавких металлов на его торец с последующей выдержкой в течение 30-40 мин при комнатной температуре, а в период контакта с водой композицию подвергают механическому сжатию в направлении, перпендикулярном плоскости текстуры. Текстурированный алюминий получают из алюминиевой фольги, свернутой в рулон и подвергнутой воздействию ударного молота перпендикулярно текстуре при нагреве, или воздействию подвергают алюминий, полученный путем прессования частиц диспергированного алюминия, получаемого в вибромельнице из отходов дюралюминия или чистого алюминия с 2% добавкой металлического расплава. В качестве металлического расплава используют расплавы галия, индия и олова.This goal is achieved by the fact that in the method of producing hydrogen and thermal energy, including the preparation of a composition based on the activation of aluminum and its subsequent contact with water, activation is carried out on textured or activated aluminum, or its alloys by applying a melt of fusible metals on its end, followed by exposure for 30-40 minutes at room temperature, and during contact with water, the composition is subjected to mechanical compression in the direction perpendicular to the texture plane. Textured aluminum is produced from aluminum foil rolled up and subjected to impact hammer perpendicular to the texture during heating, or aluminum is exposed to compression obtained by pressing particles of dispersed aluminum produced in a vibromill from duralumin or pure aluminum with 2% melt added. As the metal melt is used melts gallium, indium and tin.

Активация и текстурирование позволяют обнажить плоскости с избыточной поверхностной энергией, что существенно облегчает процесс диффузии расплава.Activation and texturing make it possible to expose planes with excess surface energy, which greatly facilitates the process of melt diffusion.

Предложенный способ осуществляют следующим образом. Образец-слиток из текстурированного или активированного алюминия или сплавов на его основе, имеющий продольную текстуру, приводят торцем в контакт с металлическим расплавом. В качестве металлического расплава используют сплав легоплавких металлов, например, сплав галия и олова. Этот расплав с большой скоростью проникает вдоль текстуры образца-слитка по плоскостям с избыточной поверхностной энергией, а затем происходит регулярная объемная диффузия в направлении, перпендикулярном слоям текстуры. Причем диффузия протекает за небольшое время, измеряемое минутами. Это объясняется тем, что слои толщиной АЬ, разделяемые поверхностноактивным расплавом, весьма тонкие. Поэтому время, необходимое для регулярной объемной диффузии вдоль всего образца толщиной Ь в направлении, перпендикулярном слоям, меньшем в η число раз, равным соотношению толщины слоев АЬ к толщине образца Ь, и занимает около 30-40 мин. После чего образец из полученной композиции готов к работе.The proposed method is as follows. A sample ingot of textured or activated aluminum or alloys based on it, having a longitudinal texture, is brought into contact with the metal melt with an end face. An alloy of fusible metals, for example, an alloy of gallium and tin, is used as a metal melt. This melt penetrates with great speed along the texture of the ingot sample along the planes with excess surface energy, and then regular bulk diffusion occurs in the direction perpendicular to the texture layers. Moreover, diffusion takes place in a short time, measured in minutes. This is explained by the fact that the layers with thickness AB separated by surface-active melt are very thin. Therefore, the time required for regular bulk diffusion along the entire sample with a thickness of b in the direction perpendicular to the layers less than η times the ratio of the thickness of the layers of AB to the thickness of the sample of b and takes about 30-40 minutes After that, the sample from the resulting composition is ready for use.

Для получения водорода из воды готовую композицию приводят в контакт с водой (опускают емкость, заполненную водой, или дозировано контактируют с водой и т.д.). При этом происходит реакция, скорость которой широко регулируется механическим давлением. Причем реакция происходит одновременно во всем объеме образца с выделением водорода, тепловой энергии с образованием гидроокиси и оксида алюминия. Реакция происходит во всем объеме в связи с тем, что вода как активный материал проникает непосредственно в объем по зонам избыточной поверхностной энергии, покрытой молекулами поверхностно-активного металлического расплава.To obtain hydrogen from water, the finished composition is brought into contact with water (the container filled with water is lowered, or metered in contact with water, etc.). When this occurs, the reaction, the speed of which is widely regulated by mechanical pressure. Moreover, the reaction occurs simultaneously in the entire volume of the sample with the release of hydrogen, thermal energy with the formation of hydroxide and aluminum oxide. The reaction occurs in the whole volume due to the fact that water, as an active material, penetrates directly into the volume through zones of excess surface energy coated with molecules of the surface-active metal melt.

При контакте, например, одного килограмма композиции с водой (1 л) выделяется около 16 кДж тепловой энергии и более 10 л водорода.When, for example, one kilogram of the composition comes into contact with water (1 l), about 16 kJ of thermal energy and more than 10 l of hydrogen are released.

Композиция при контакте с водой позволяет осуществить регулирование скорости процесса выделения водорода и тепловой энергии в тысячи раз - от нескольких секунд до нескольких часов путем сжатия образца механическим усилием в направлении, перпендикулярном плоскости текстуры.The composition, in contact with water, allows regulation of the rate of hydrogen evolution and heat energy thousands of times - from several seconds to several hours by compressing the sample by mechanical force in a direction perpendicular to the texture plane.

Предлагаемый способ приготовления композиции для получения водорода и тепловой энергии при ее контакте с водой обеспечивает возможность простоты изготовления композиции, регулирование скорости выделения водорода из воды и мощности выделения тепловой энергии.The proposed method of preparing a composition for producing hydrogen and thermal energy when it is in contact with water allows for ease of manufacture of the composition, controlling the rate of hydrogen evolution from water and the power of thermal energy release.

Claims (2)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ получения водорода и тепловой энергии, включающий приготовление композиции на основе активации алюминия и последующий контакт композиции с водой, отличающийся тем, что в нем активацию ведут на текстурированном алюминии, полученном из алюминиевой фольги, свернутой в рулон и под3 лов на его торец с последующей выдержкой в течение 30-40 мин при комнатной температуре, а в период контакта с водой композицию подвергают механическому сжатию в направлении, перпендикулярном плоскости текстуры.1. A method of producing hydrogen and thermal energy, including the preparation of a composition based on the activation of aluminum and the subsequent contact of the composition with water, characterized in that activation is carried out on textured aluminum obtained from aluminum foil rolled up and rolled under 3 at its end with subsequent exposure for 30-40 minutes at room temperature, and during contact with water, the composition is subjected to mechanical compression in the direction perpendicular to the texture plane. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлического расплава используют расплавы галия, индия и олова.2. The method according to claim 1, characterized in that gallium, indium and tin melts are used as the metal melt. вергнутой воздействию ударного молота перпендикулярно текстуре при нагреве, или на алюминии, полученном путем прессования частиц диспергированного алюминия, получаемого в вибромельнице из отходов дюралюминия или чистого алюминия с 2% добавкой металлического расплава или их сплавов, путем нанесения металлического расплава легкоплавких метал-impact impact hammer perpendicular to the texture during heating, or on aluminum, obtained by pressing particles of dispersed aluminum, obtained in a vibrating mill from duralumin or pure aluminum waste with a 2% addition of metallic melt or their alloys, by applying a metallic melt of low-melting metal
EA200200865A 2002-06-10 2002-06-10 METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN AND HEAT ENERGY EA200200865A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200200865A EA200200865A1 (en) 2002-06-10 2002-06-10 METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN AND HEAT ENERGY
PCT/EA2003/000003 WO2003104142A1 (en) 2002-06-10 2003-06-02 Method for producing hydrogen and heat energy
DE10392795T DE10392795T5 (en) 2002-06-10 2003-06-02 Process for obtaining hydrogen and heat energy
AU2003234972A AU2003234972A1 (en) 2002-06-10 2003-06-02 Method for producing hydrogen and heat energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200200865A EA200200865A1 (en) 2002-06-10 2002-06-10 METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN AND HEAT ENERGY

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA004121B1 true EA004121B1 (en) 2003-12-25
EA200200865A1 EA200200865A1 (en) 2003-12-25

Family

ID=29724354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200200865A EA200200865A1 (en) 2002-06-10 2002-06-10 METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN AND HEAT ENERGY

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU2003234972A1 (en)
DE (1) DE10392795T5 (en)
EA (1) EA200200865A1 (en)
WO (1) WO2003104142A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10233079B2 (en) 1999-06-16 2019-03-19 Ardica Technologies, Inc. Heating methods for aluminum hydride production
US10435297B2 (en) 1999-06-16 2019-10-08 Ardica Technologies, Inc. Crystallization and stabilization in the synthesis of microcrystalline alpha alane
US9676625B1 (en) 2011-11-07 2017-06-13 Ardica Technologies, Inc. Synthesis of microcrystalline alpha alane
US10246785B2 (en) 2011-11-07 2019-04-02 Ardica Technologies, Inc. Use of fluidized-bed electrode reactors for alane production
US9327974B1 (en) * 2011-11-07 2016-05-03 Ardica Technologies, Inc. Aluminum hydride production

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU728363A1 (en) * 1978-01-31 1981-12-30 Институт органического катализа и электрохимии АН КазССР Method of hydrogen production
SU681674A1 (en) * 1978-02-20 1981-12-23 Институт неорганической и физической химии АН Киргизской ССР Method of hydrogen production
US4358291A (en) * 1980-12-31 1982-11-09 International Business Machines Corporation Solid state renewable energy supply

Also Published As

Publication number Publication date
DE10392795T5 (en) 2005-06-16
WO2003104142A8 (en) 2004-04-15
AU2003234972A1 (en) 2003-12-22
WO2003104142A1 (en) 2003-12-18
EA200200865A1 (en) 2003-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Roorda et al. Aligned gold nanorods in silica made by ion irradiation of core–shell colloidal particles
AU604517B2 (en) Activated rechargeable hydrogen storage electrode and method
EA004121B1 (en) Process for producing hydrogen and heat energy
Yu et al. Semisolid Al–Ga composites fabricated at room temperature for hydrogen generation
Yang et al. The effect of microarc oxidation and excimer laser processing on the microstructure and corrosion resistance of Zr–1Nb alloy
Martoyan et al. Prospects of lithium enrichment on 7Li isotope by method of controlled ions electro-migration
FR2494023A1 (en) PLATE-SHAPED, HIGH-POWER NUCLEAR FUEL ELEMENT COMPRISING LOW ENRICHED URANIUM, AND PROCESS FOR MANUFACTURING THE SAME
RU2746985C1 (en) Method for immobilizing strontium radionuclides in ceramics
RU2424599C1 (en) Manufacturing method of active mass of cathode of lithium current source
Nutting et al. The malleability of gold: An explanation of its unique mode of deformation
CN109706409A (en) A kind of nano-meter porous amorphous alloy and preparation method thereof
RU2402406C1 (en) Method of producing copper-based dispersion-strengthened articles for electric erosion applications
JP2000169903A (en) Manufacture of hydrogen storage alloy powder
Chen et al. Hydrogen adsorption on hydrogen storage alloy surface and electrochemical performances of the MlNi4. 0Co0. 6Al0. 4 alloy electrodes before and after surface treatment
RU2561952C1 (en) Production of monophase intermetallide alloy based on aluminium-titanium system
JP2002343349A (en) Hydrogen storage alloy electrode
RU2815267C1 (en) Lithium battery cathode active mass manufacturing method
Asavavisithchai et al. Non-isothermal decomposition of as-received and oxidised TiH2 powders
RU2658305C1 (en) Lithium accumulator anode active mass manufacturing method
CN109207775A (en) A kind of environment-friendly preparation method thereof of nano-porous gold
FR2608146A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING ALUMINUM NITRIDE POWDER
JP2005082447A (en) Hydrogen storage metal nitride
JPH042601A (en) Method for selecting hydrogen-occluding alloy
JP3843318B2 (en) High density lithium aluminum oxide and synthesis method thereof
Mashreghi et al. Processing, strength and ductility of bulk nanostructured metals produced by sever plastic deformation: an overview

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU