FR3009296A1 - Generateur d'hydrogene - Google Patents

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    • 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
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Abstract

Appareil générateur d hydrogène ou pile à Hydrogène qui produit de 1 hydrogène au fur et à mesure des besoins par oxydation ou suppression continue ou intermittente de l'alumine sur l'aluminium.

Description

La présente invention est un générateur d hydrogène ou pile à Hydrogène qui produit de 1 hydrogène au fur et à mesure des besoins par mise en contact d'hydroxide de sodium et d'aluminium.
Lorsque ce générateur n'est pas utilisé il reconstitue le stock d'hydrogène et arrête de produire jusqu'à une prochaine utilisation. Suivant la taille de ses composants il peut: soit stocker peu mais produire vite pour une utilisation dans des véhicules, soit stocker beaucoup et produire lentement pour des utilisations de chauffage. L'invention est composée de 2 récipients (A) et (B) reliés entre eux par 2 tuyaux (T1) et (T2). (A) est le réservoir d'eau (B) est le générateur d'hydrogène. Le récipient (A) doit pouvoir contenir un volume au moins 2 fois plus grand que le volume du récipient (B) Le récipient (A) contient de l'eau jusqu'en haut au maximum jusque sous l'arrivée du tuyau (T2). Le récipient (A) contient également de l'hydroxyde de sodium - NaOh (S) solide sous forme de pastilles ou de billes en quantité suffisante pour pouvoir se diluer en permanence de manière saturée dans l'eau en formant une solution acqueuse de NaOh appellée aussi soude caustique.
Cette soude NAOH (S) pourra être soit dans des sacs permeables à l'eau, soit dans des paniers ou avec une grille (G) pour proteger le depart du tuyau (T1) en bas et ne pas obstruer la circulation de liquide.
Une pompe (P) propulse la soude caustique vers le bas du recipient (B) grace au tuyau (T1). Un tuyau (T2) en bas et à l'opposé du recipient (B) ramene la solution NAOH en haut du récipient (A).
Le récipient (B) hermetique parfaitement comprend à partir de son sommet de l'aluminium (Al) sous diverses formes et diverses solutions d'attaches en laissant une partie sans aluminium dans la partie basse de (B) comprenant les tuyaux (Tl) et (T2).
De preference l'aluminium sera composé de barres ou tubes ou plaques verticales permettant une grande surface de contact et permettant à la solution de Naoh de ne pas s'accumuler lors de sa descente.
Un tuyau (T3)au sommet du recipient (B) muni d'un robinet (R) permet de récupérer eventuellement l'hydrogène afin de 1 utiliser tout en permettant d'en refaire immediatement. -2 A la mise en service du génerateur la solution de Naoh va 55 remplir tout (B) pour évacuer tout 1 'air par le tuyau (T3) en ouvrant le robinet (R). Puis (R) étant fermé le nettoyage de l'oxyde d'aluminium (alumine A1203) sur les surfaces de l'aluminium grace a 60 la solution de soude va produire de l'hydrogène par la formule 2A1 +2NaOH +2H20 = 2NaAlO2 + 3H2 l'hydrogène va s'accumuler au sommet de (B) et faire descendre la soude caustique jusqu'à ce que la solution 65 ne soit plus en contact avec l'aluminium. A ce moment la production d'hydrogene s'arrete. Si on préleve de l'hydrogene grace au robinet (R) le niveau de la soude caustique remonte et la production d'hydrogène reprend.
70 Ainsi les quelques litres d'hydrogene de stock disponibles se reconstitueront en partie en cours d'utilisation ou entièrement en cas de non utilisation. Un système de chauffe avec thermostat (ch) placé en 75 ou (B) permet de chauffer la soude caustique et ainsi d'augmenter la vitesse de production d'hydrogène. La Figure.l presente l'invention avec dans le reservoir (A) des sacs remplis de soude à l'état solide (S). Dans 80 le haut du récipient (B) de l'aluminium (Al) sous formes de tubes. La Figure.2 presente l'invention avec dans le reservoir (A) de la soude à l'etat solide (S) et une grille (G) 85 pour protéger la circulation de la solution acqueuse de soude. Dans le haut du récipient (B) de l'aluminium (Al) de formes diverses est tenu dans la partie haute par un systeme de grille (G).
90 Un filtre (F) peut etre ajouté sur le tuyau (T2) ou en boucle dans le générateur avec une pompe pour retenir les déchets issus de la décomposition de l'alumine (aluminate de sodium).
95 La présente invention peut être fabriqué sous des formes et tailles très variés. Par exemple: de très grandes tailles pour de la production de masse d'hydrogène (chauffage maison) ou des modèles très plats pour être incorporés dans les planchers des véhicules à hydrogène .
100 La Figure.3 presente une alternative à l'utilisation de soude pour enlever l' alumine sur l'aluminium en frottant l'aluminium avec un abrasif. Dans ce cas l'invention se presente avec un reservoir 105 d'eau pure (A) et on peut par exemple faire tourner des tubes d'aluminium (Al) dans le générateur (B) sur un abrasif (Abr) grace à un moteur (M). Cette rotation peut éventuellement se faire uniquement quand l'eau arrive au niveau de 1 abrasif.
110 L'alumine étant retiré mécaniquement l'aluminium produit de l'hydrogene suivant la formule 2A1 + 6H20 = 2AL(OH)3 + 3 H2 L'alumine peut être récolté au fur à mesure par une pompe et un filtre (F) 115 Ainsi petit à petit tout l'aluminium produira de l'hydrogène et de l'alumine qui pourra être retransformé en aluminium.

Claims (8)

  1. REVENDICATIONS1) Dispositif permettant de générer de l' hydrogène grace à un récipient faisant se rencontrer de la soude NaOh en solution acqueuse avec de l'aluminium
  2. 2) Dispositif selon la revendication 1 permettant d'arreter la production d'hydrogène mécaniquement lorsque l'hydrogène force la solution de soude NaOh en solution acqueuse à descendre hors du contact avec l'aluminium.
  3. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en un réservoir qui permet d'alimenter en soude NaOh en solution aqueuse en permanence à l'aide d'une pompe le générateur d'hydrogène.
  4. 4) Dispositif selon les revendications 1 , 2 et 3 ajoutant un filtre en sortie du générateur d'hydrogène ou avec une pompe en boucle dans le génerateur afin de recueillir les déchets de l'oxydation de l'aluminium soit l'aluminate de sodium.
  5. 5) Dispositif selon les revendications 1 , 2 et 3 préférant utiliser de l'aluminium sous formes de barres, de tubes ou de plaques afin de permettre à la solution acqueuse de soude de descendre plus rapidement et plus surement.
  6. 6) Dispositif selon les revendications 1 , 2 et 3 préchauffant à l'aide d'une résistance avec thermostat (ch) la solution acqueuse de soude pour plus d'efficacité.
  7. 7) Dispositif permettant de créer de l'hydrogène en frottant de l'aluminium dans de l'eau avec un abrasif afin d'arracher l'alumine le recouvrant .
  8. 8) Dispositif selon la revendication 7 permettant à l'aide d'une pompe et un filtre (F) de récupérer l'alumine retiré mécaniquement de l'aluminium
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