KR100372324B1 - 수소 및/또는 이의 동위원소들을 흡수하기 위한 금속 시스템의 유도방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주변온도 및 압력에 근접된 온도 및 압력에서 수행될 수 있는 다량의 수소 및 이의 동위원소들을 흡수하여 이에 의해 비용을 절감하고 작동상의 위험을 줄일 수 있도록 금속 시스템을 유도하기 위한 방법에 관한 것으로, 본 발명의 방법은 그 길이를 따라 높은 전위 강하를 달성할 수 있도록 제한된 단면적을 가지며 브랜칭이 전혀 없는 연속 금속 와이어의 단부에 전기 전압이 인가된 상태에서 수소 및/또는 이의 동위원소들을 흡수하는 단계를 포함한다. 부가적으로, 전술한 방법을 수행하기 위한 장치(10)는 와이어의 적어도 일부분(20)이 흡수될 수소 및/또는 이의 동위원소들의 핵을 포함하는 한정된 공간내에 배열되어 있는 전압 발생기(19)에 연결된 연속 금속 와이어(16)를 포함한다.

Description

수소 및/또는 이의 동위원소들을 흡수하기 위한 금속 시스템의 유도방법 및 그 장치
수소를 저장하기 위한 시스템들은 잘 알려져 있다. 예를들면, 실린더 또는 이와 유사한 곳에서 수소는 고압하 액체상태로 유지될 수 있다. 그러나, 그러한 시스템들은 수소를 액화시키는 비용 때문에 값이 매우 비싸며, 어떤 경우에는수소는 매우 가연성이기 때문에 이러한 상태는 매우 위험하다.
또 다른 시스템은 메탄올과 같이 고수소 함량을 가지는 화합물을 사용하는데, 이는 그후 그 용도에 따라 수소를 개질시키는 공정을 거친다. 그러나, 이 시스템은 개질공정을 필요로 하는 시기 및 장소에서 개질공정을 수행할 수 있는 장치를 필요로 하는데, 이것이 비용을 상승시키는 요인이 된다.
수소를 저장하기 위한 또 다른 시스템은 금속내에 가스를 흡수함에 의해 금속 시스템내에 저장될 다량의 수소를 유도하는 것으로 구성된다.
적절한 압력 및 온도 조건하에서 많은 금속들이 수소 및 이의 동위원소들을 흡수할 수 있는 것으로 알려져 있다.
흡수된 수소의 양은 각 물질의 전자 및 구조적 특성에 의존하며 수소가 금속내로 이동되는 동력학에 영향을 미칠 수 있도록 물질에 제공된 화학 또는 물리적 처리방법에 의존한다.
수소는 전해질 전지의 캐소드를 구성하는 금속 시스템에 의해 기상 또는 전해용액으로 흡수될 수 있다.
첫번째 경우, 수소 분자들은 금속 표면에 인접하여 수소원자들로 분열되어 그후 흡수공정동안 이온화된다. 이것을 발생시키기 위하여, 수소는 금속의 화학적 전위와 가스의 화학적 전위 사이의 차이에 의해 결정된 에너지 장벽을 극복해야 한다.
두번째 경우, 수소는 이미 이온화되어 금속 시스템과 전해질 용액 사이의 화학적 전위차에 의해 극복될 에너지 장벽이 결정된다.
금속내로 흡수될 때 수소 또는 이의 동위원소의 핵들은 금 속의 원자핵 사이의 틈새위치를 차지하며 후자의 핵들보자 훨씬 큰 이동성을 가지며 0이외의 다른 전하를 가진다.
따라서 이러한 수소 핵들은 금속 시스템에 제공된 어떤 전기력에 의존한다.
좀 더 최근에는, 여러번의 실험에서 수소 동위원소들로 로딩된 금속 시스템들은 중성자, 트리튬, 감마선과 같은 핵 원료의 방사를 방출하는 것으로 관찰되었으며, 이것은 전술한 동위원소들 사이에서 핵융합이 발생한 것임을 가리킨다(E. Yamaguchi and T. Nishioka in Jpn. J. Applied Phys., page L666, Vol. 29 of 1990.).
부가적으로, 전기분해 유도흡수를 이용한 또 다른 실험에서, 캐소드로서 사용된 금속 시스템내에서 핵융합 반응의 발생으로 인한 것으로 간주된다고만 설명될 수 있는 소정량의 열의 발생이 관찰되었다(M. Fleischmann, S. Pons, M. Hawkins in J. Electroanal. Chem., Vol. 261, page 301 (1989)).
현저한 양의 수소를 안전하게 저장할 필요성과 전술한 실험에 의해 밝혀질 가능성은 기술적으로 굉장한 관심을 갖는 금속내에 다량의 수소 및/또는 이의 동위원소들의 저장을 가능하게 해준다.
현재까지, 금속 시스템에 저장될 수 있는 수소 및/또는 이의 동위원소들의 양은 인위적인 온도 및 압력 조건에 의해 결정된 화학평형에 해당되는 양을 초과할 수 없었다.
따라서, 훨씬 큰 흡수를 달성하기 위하여, 폭발의 위험이 없고 종래의 공정들에 소요되는 비용들을 저렴하기 하는 온도와 압력을 부과하는 것이 필요하였다.
응축된 물질에 제공된 양자 전기역학(G. Preparata, "Coherence in QCD and QED", Common Problems and Ideas of Modern Physics; T. Bressani et al. Eds. World Scientific Ed., page 1-56 [1992]) 분야에서의 이론적인 계산에 따르면, 금속내에 흡수된 수소 및/또는 이의 동위원소들의 핵의 일부는 금 속의 제한된 영역내에서 소위 간섭상태로서 서로서로와 함께 위상이 공진할 수 있다.
전술한 상태는 수소 및/또는 이의 동위원소들의 핵의 효과적인 전기전하의 생산에 의해 제공된 양과 인가된 전위에 의해 증가된 화학적 전위에 해당된다.
따라서 그러한 증가는 수소 및/또는 이의 동위원소들의 핵이 금속에 의해 흡수될 것이라는 가능성의 증가에 해당된다.
본 발명의 근본에 있어서의 기술적인 문제점은 종래의 기술과 관련하여 언급된 문제점을 극복할 수 있으며 상술한 이론에 따르는 하나의 금속 시스템에 의해 흡수될 다량의 수소를 유도하기 위한 방법을 개정하는 것을 포함한다.
본 발명은 다량의 수소 및 이의 동위원소(중수소 및 삼중수소)를 흡수할 수 있도록 금속 시스템들을 유도하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 수소 및 이의 동위원소들의 흡수를 유도함에 의해 이러한 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
비오염 연료로서 수소는 연소될 때 이산화탄소를 형성하지 않는다는 이유로 계속적으로 사용되고 있는 것으로 알려져 있다.
수소는 연소에 의한 열을 만들거나 또는 연료전지에서 직접 전기를 만드는데 사용될 수 있다. 핵융합 반응에서 핵연료로서 수소 및 이의 동위원소들의 사용도 또한 예견되고 있다.
그러한 응용들은 수소를 저장할 필요성을 야기시켜 필요한 곳에 그것을 사용하는 것을 가능하게 해준다.
도 1은 본 발명의 방법을 수행하기 위한 가스 전지의 개략적인 단면도,
도 2는 본 발명의 방법을 수행하기 위한 장치의 일구체예의 부분단면 사시도,
도 3은 본 발명의 방법을 수행하기 위한 장치의 또다른 구체예의 부분단면 사시도,
도 4는 본 발명의 방법을 수행하기 위한 장치의 또 다른 구체예의 부분단면 사시도.
이러한 문제점은 금속 와이어를 따라 소정의 전위 강하를 달성할 수 있도록 제한된 단면적을 가지며 금속 와이어를 구성하는 적어도 하나의 연속 금속 와이어의 단부에 전기 전압이 인가된 상태에서 수소 및/또는 이의 동위원소들을 흡수하는 단계를 포함하는 특정한 종류의 방법에 의해 극복된다.
본 발명은 또한 전술한 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 제한된 단면적을 가지는 연속 금속 와이어를 포함하며 이의 단부가 전압 발생기의 각각의 서로 다른 극들에 연결되어 있으며 금속 와이어의 적어도 일부분(20)이 금속 시스템을 한정하며 흡수될 수소 및/또는 이의 동위원소들의 핵을 포함하는 한정된 공간내에 배열되어 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치의 주요 잇점은 선택된 온도 및 압력 조건에 의해 결정된 화학평형에 해당되는 것보다 좀 더 큰 수소 및/또는 이의 동위원소들의 흡수를 달성하는 것이 가능하다는 사실에 있다.
이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 방법의 바람직한 일구체예에 있어서, 연속 금속 와이어를 따른 소정의 전위 강하는 10V보다 크다. 부가적으로, 연속 금속 와이어는 0.01mm2보다작은 단면적과 100mm 보다 긴 길이를 가진다.
잇점이 있기로는, 연속 금속 와이어는 1Ω 보다 큰, 바람직하기로는 10Ω 보다 큰 전기저항을 가진다.
부가적으로, 금속 와이어는 다음의 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 원소들을 포함한다: 스칸듐(Sc), 타이타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 테크네튬(Tc), 루세늄(Ru), 로듐(Rd), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au), 다른 란타나이드 또는 악티나이드.
더구나, 흡착단계동안, 수소 및/또는 이의 동위원소들의 압력은 1,000KpA 보다 작은 반면에, 이의 온도는 100℃ 보다 낮은, 바람직하기로는 60℃ 보다 낮다.
도 1은 본 발명의 방법을 수행하기 위한 가스전지(1)를 개략적으로 도시한 것이다. 그 가스전지(1)는 밸브(4)가 설치되어 밀폐된 환경(5)을 한정하는 공급 덕트(3)를 통하여 외부와 통공되는 관형 용기(2)를 포함한다.
용기(2)는 이의 단부에 스프링(7)에 의해 팽팽하게 유지된 금속 와이어(6)를 포함한다.
금속 와이어(6)는 전압 발생기(9)를 포함하는 전기회로(8)에 연결된다.
상술한 가스전지는 직경 0.05mm, 길이 150mm의 원형단면의 팔라듐 와이어를 포함한다.
150kPa의 압력과 50℃의 온도에서 수소가스가 가스전지에 유입되었다.
이러한 온도 및 압력 조건하에서, 이러한 조건에 의해 결정된 화학평형에 해당되는 평균 수소함량 X를 측정하였는데, 여기서 X는 와이어내의 금속원자의 수에 대해 흡수된 수소원자의 수의 비율로서 정의되며 그 값은 0.7인 것으로 밝혀졌다.
이러한 양은 와이어의 전기저항 변화에 기초하거나 또는 와이어의 길이변화에 기초하여 측정될 수 있다; 본 실시예에서 X는 전기저항의 변화에 기초하여 측정되었다.
후속 흡수단계에서, 최초 400초동안 0.6A의 와이어를 통한 전류를 제공하면서 15.6V의 전압을 와이어에 인가하였으며, 이의 단부에서 평균값 X는 0.95인 것으로 밝혀졌다.
이러한 흡수단계동안, 104V/M의 평균 전기장이 와이어를 따라 설정되었다.
그 후속 흡수단계동안, 550초동안 0.85A의 와이어를 통한 전류를 제공하면서 36V의 전압을 와이어에 인가하였으며, 이의 단부에서 평균값 X는 1.05인 것으로 밝혀졌다.
이러한 평균값 X는 인용된 조건보다 훨씬 큰 압력조건에 의해 결정된 화학평형에 해당된다.
전술한 잇점에 부가적으로, 상술한 실험실적 규모에 따르면, 본 발명의 방법은 이러한 와이어 내에서의 핵융합 반응의 발생에 의해 설명될 수 있는 소정량의 열이 연속 금속 와이어에서 발생될 수 있도록 할 수 있다.
잇점이 있게도, 이러한 열은 제거될 수 있으며 다른 형태의 에너지를 만드는데 사용될 수 있다.
더구나, 본 발명의 방법은 연속 금속 와이어를 전해질 전지의 캐소드로서 배열함에 의해 수행될 수 있거나, 또는 바람직하기로는 이에 따라 와이어 그 자체는 전해질 용액에 침지된 경우에 캐소드를 구성하며 여기서 수소 및/또는 이의 동위원소들이 이온들로 방출된다.
도 2 내지 도 4는 상술한 방법을 수행하기 위한 세 개의 서로 다른 로딩장치의 구체예를 도시한 것이다.
이러한 도면과 그 장치의 다음의 설명에서, 동일한 작용을 수행하는 구조적 부품들은 동일한 부호로 표시되어 있다.
도 2에서, 상술한 방법을 수행하기 위한 장치의 하나의 구체예는 부호 10이다. 그 장치는 제한된 공간(12)의 경계를 정하는 박스형 용기(11)를 포함한다.
그 장치(10)는 일부분(20)이 제한된 공간(12)내에 배열되어 있는 한정된 단면적을 갖는 연속 금속 와이어(16)를 또한 포함한다. 금속 와이어(16)의 이러한 부분(20)은 소위 좌우교호형 경로(boustrophedonic path)에서 근접간격의 평행한 중첩면에서 서펜타인형 코일들(serpentine coils)로 배열된다.
이에 따라 제한된 공간(12)내에 배열된 금속 와이어(16)의 일부분(20)은 하나의 금속 시스템(15)을 구성한다.
금속 와이어(16)는 두 개의 분리된 단부(17, 17')를 가지는데, 이는 용기(11)로부터 돌출되어 전압 발생기(19)의 양극(18, 18')에 연결된다.
용기(11)는 입구 덕트(13)와 출구 덕트(14)를 또한 가진다.
부가적으로, 연속 금속 와이어(16)로부터 열을 운반하기 위한 수단이 제공되는데, 그 수단은 덕트(13, 14)에 의해 이러한 장치(10)에 구성된다.
열은 Joule 효과에 의해 금속 와이어(16)의 일부분(20)에서 발생된다. 부가적으로, 상술한 실험실적 규모에 따르면, 부가적인 양의 열이 발생되어 덕트(13, 14)를 통하여 운반되어 사용될 수 있다.
도 2의 장치(10)의 동작에 관한 한, 금속 와이어(16)에 의해 흡수될 수소 및/또는 이의 동위원소들을 포함하는 대기를 덕트(13, 14)를 통하여 유입하는 것이 가능한데, 여기서 그러한 원소들은 원하는 압력 및 온도에서 기상의 분자형태로 유입된다.
일단 원하는 동작조건들이 달성되면, 적절한 시간동안 전압 발생기(19)에 의해 금속 와이어(16)에 전압이 인가되며, 이에 의해 본 발명에 따른 방법의 흡수단계를 수행한다.
동시에 또는 그 이후에, 금속 와이어(16)의 일부분(20)에서 발생된 열은 덕트(13, 14)를 통하여 제거된다. 열은 제한된 공간(12)내에서 기체 대기에의 자연적인 대류에 의해 그리고 와이어(16) 그자체를 통한 전도에 의해 와이어(16)의 일부분(20)에 의해 소모된다.
덕트(14)를 통하여 제한된 공간(12)로부터 물러나온 가스는 예를들면 여기서는 도시되지 않았으나 가스/가스 또는 가스/액체 열교환기에 의해 냉각될 수 있으며, 그 열교환기는 그후 가스를 입구 덕트(13)를 통하여 용기(11)로 되돌려 보낸다.
도 3에서, 본 발명의 방법을 수행하기 위한 로딩장치(10)의 또 다른 구체예는 단부(21, 22)를 가지는 외각 원통형 용기(11a)를 포함한다.
용기(11a)는 단부(21, 22)에 각각 인접해 있는 입구부(23)와 출구부(24)를 가진다.
내부 원통형 용기(11b)는 외각 원통형 용기(11a)의 중심에 위치하고 단부(21', 22')를 가진다.
입구 덕트(13)와 출구 덕트(14)는 각각 단부 21'와 22'로부터 연장되어 각각 입구부(23)와 출구부(24)를 통하여 외각 원통형 용기(11a)로부터 돌출되어 있다.
입구 및 출구부(23, 24)는 유체의 견고한 밀봉을 형성하기 위하여 덕트(13, 14)에 의해 완전히 채워진다.
외각 원통형 용기(11a)와 내부 원통형 용기(11b)는 이들 사이에 하나의 제한된 공간(12)을 한정한다.
장치(10)는 내부 원통형 용기(11b) 둘레에 코일이 감겨진 제한된 공간(12) 내부의 일부분(20)을 가지는 한정된 단면적의 연속 금속 와이어(16)를 더 포함한다.
이에 따라 제한된 공간(12)내에 배열된 금속 와이어(16)의 일부분(20)은 하나의 금속 시스템(15)을 구성한다.
상술한 구체예의 방식과 유사한 방식에 의하면, 연속 금속 와이어(16)로부터 열을 제거하기 위한 수단이 도 3의 장치에 제공되어 내부 원통형 용기(11b)에 의해 본 구체예에 구성된다.
이러한 목적을 위하여, 용기(11b)와 금속 와이어(16) 사이에 도전성 열접촉을 달성하기 위하여 와이어(16)의 일부분(20)이 용기(11b)위로 감겨진다.
바람직하기로는, 내부 원통형 용기(11b)는 양호한 열전도체이고 이의 표면이 전기적으로 절연된 와이어(16)와 접촉되는 하나의 물질로 이루어져 있다.
연전달 유체는 원통형 용기(11b)내에 포함되어 상기 용기로부터 열을 받는데, 여기서 이 유체는 제거할 수도 있으며 덕트(13, 14)를 통하여 재활용할 수도 있다.
금속 와이어(16)는 전압 발생기(19)의 양극(18, 18')에 연결된 두 개의 단부(17, 17')를 가지는 외각 원통형 용기(11a)로부터 돌출되어 있다.
외각 원통형 용기(11a)는 보조 입구덕트(13a)와 보조 출구덕트(14a)를 또한 가진다.
부가적으로, 내부 원통형 용기(11b)의 단부(21', 22')에 그루브들(25)이 형성되어 있고, 여기에 하나의 바아(26)가 기계적으로 체결되어 연속 금속 와이어(16)의 일부분(20)과 내부 원통형 용기(11b) 사이에 삽입되어 이의 단부(27)가 돌출된 채 이 용기(11b) 아래에 배치되어 있다.
이 바아는 장력하에서 연속 금속 와이어(16)를 유지하기 위한 수단을 구성한다.
실제로, 돌출부(27)는 각각의 그루브(25)에서 이동이 자유로우며, 이에 의해 바아(26)는 중력하에서 하강하여 심지어 와이어의 일부분의 길이가 변할 때 조차도 장력하에서 와이어(16)의 일부분(20)을 유지하며 이에 의해 그 부분(20)과 용기(11b) 사이의 열접촉을 양호하게 해주는 경향이 있다.
도 3의 장치(10)의 동작에 관한 한, 금속 와이어(16)에 의해 흡수될 수소 및/또는 이의 동위원소들을 포함하는 대기를 보조 덕트(13a, 14a)를 통하여 유입하는 것이 가능한데, 여기서 그러한 원소들은 원하는 압력 및 온도에서 기상의 분자형태로 유입된다.
일단 원하는 동작조건들이 달성되면, 적절한 시간동안 전압 발생기(19)에 의해 금속 와이어(16)에 전압이 인가된다.
금속 와이어(16)의 일부분(20)에서 발생된 열은 내부 원통형 용기(11b)로의 전도에 의해 그리고 이로부터 여기에 포함된 열전달 유체로의 자연적인 또는 인위적인 대류에 의해 소모된다.
동시에 또는 그 이후에, 이러한 열은 덕트(13, 14)를 통하여 제거된다.
열전달 유체는 출구 덕트(14)를 통하여 물러나온후 재생 및 냉각되어 입구 덕트(13)를 통하여 용기(11b)로 되돌려 보내진다.
내부 원통형 용기(11b)로부터 제거된 열전달 유체는 예를들면 여기에는 도시되지 않은 열교환기에 의해 본 발명의 전술한 구체예에 사용된 것과 유사한 방식으로 냉각될 수 있다.
도 4에 있어서, 본 발명의 방법을 수행하기 위한 장치(10)의 또 다른 구체예가 도시되어 있으며, 그 장치는 수소 및/또는 이의 동위원소들을 이온 형태로 방출할 수 있는 전해질 용액 S을 함유하는 원통형 용기(11c)를 갖는 전해질 전지(30)를 포함한다.
이 원통형 용기(11c)는 제한된 공간(12)을 한정한다.
이 전해질 전지(30)는 양극(32)과 음극(33)을 가지는 전기 발생기(31)를 포함한다.
양극(32)은 용기의 주변 벽에 근접한 용기(11c)의 전체 높이까지 연장되는 하나의 코일에 배열된 전도성 와이어(34) 형태의 애노드에 연결된다.
캐소드(35)는 음극(33)에 연결되며 제한된 단면적을 갖는 연속 금속 와이어(16) 형태를 가지며 용기(11c)의 외측에 배열되고 상기 와이어(16)의 각각의 단부(17, 17')가 연결된 분리된 양극(18, 18')을 구비한 전압 발생기(19)를 갖는 밀폐형 전기회로에 연결된다.
연속 금속 와이어(16)는 한정된 공간(12)내에서 전해질 용액 S에 침지된 일부분(20)을 가진다. 이 부분(20)은 가능한한 가장 긴 길이의 금속 와이어(16)가 한정된 공간(12)에 맞춰질 수 있도록 서펜타인 배열이다.
이 부분(20)은 애노드(34)의 코일위에 집중되고 이에 따라 한정된 공간내에 배열되어 금속 시스템(15)을 구성한다.
원통형 용기(11c)는 입구 덕트(13)와 출구 덕트(14)를 또한 가진다.
부가적으로, 연속 금속 와이어(16)로부터 열을 제거하기 위한 수단이 제공되는데, 그 수단은 장치(10)의 이러한 변형에서 덕트(13, 14)에 의해 구성된다.
도 4의 장치(10)의 동작에 관한 한, 발생기(31)의 작동은 전해질 용액 S에서 전기분해 반응을 야기시킨다.
애니온으로 알려져 있는 음이온들이 전해질 전지(30)의 애노드를 구성하는 도전성 와이어(34) 부근에서 방출된다. 동시에, 흡수될 수소 및/또는 이의 동위원소의 양이온들은 전해질 전지(30)의 캐소드(35)를 구성하는 연속 금속 와이어(16)의 일부분(20) 부근에서 방출된다.
일단 원하는 동작조건들이 달성되면, 본 발명에 따른 방법에 기술된 흡수단계를 수행할 수 있도록 적절한 시간동안 전압 발생기(19)에 의해 금속 와이어(16)에 전압이 인가된다.
동시에 또는 그 이후에, 금속 와이어(16)의 일부분(20)에서 발생된 열은 덕트(13, 14)를 통하여 제거된다. 와이어(16)의 일부분(20)은 한정된 공간(12)에 함유된 전해질 용액 S로의 자연적인 대류에 의해 이 열을 소모된다.
이 용액 S는 출구 덕트(14)를 통하여 물러나온 후 재생 및 냉각된 후 입구 덕트(13)를 통하여 용기(11)로 되돌려 보내진다.
한정된 공간(12)에서 제거된 용액은 예를들면 도시되지 않았지만 열교환기에 의해 냉각될 수 있다.
도 2 내지 4의 장치(10)에 기술된 금속 와이어(16)의 적어도 일부분(20)은 바람직하기로는 100mm 보다 긴 길이와 0.01mm2보다 작은 단면적을 가진다.
더구나, 그것은 다음의 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 원소들을 포함한다: 스칸듐(Sc), 타이타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 테크네튬(Tc), 루세늄(Ru), 로듐(Rd), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir),백금(Pt), 금(Au), 다른 란타나이드 또는 악티나이드.
바람직하기로는, 상기 금속 와이어(16)의 일부분(20)을 따른 전위의 강하는 적어도 10V이다.
더구나, 금속 와이어(16)의 일부분(20)은 1Ω 보다 큰, 바람직하기로는 10Ω 보다 큰 전기저항을 가진다.
전술한 잇점에 부가적으로, 본 발명의 장치(10)는 구조적으로 간단하며 제조상 경제적이다.
또한, 본 발명의 장치는 금속 와이어(16)의 온도와 저장된 수소의 양이 열 제거수단(11b, 13, 14)에 의해 정확히 조절될 수 있도록 해준다.
더구나, 열 제거수단(11b, 13, 14)은 상술한 실험실적 규모에서 지적한 바와 같이 금속 와이어(16)에서 만들어 질 수 있는 과잉의 열을 활용할 수 있도록 해준다.
와이어(16)를 팽팽하게 하기 위한 수단(26)은 연속 금속 와이어(16)의 서로 다른 부분들 사이의 원하지 않는 접촉을 방지하며, 이에 따라 전기적인 브릿지의 생성을 방지한다.
당업계의 전문가는 특정의 구비요건을 만족시키기 위하여 다량의 수소 및 이의 동위원소들을 저장하기 위해 금속 시스템들을 유도하기 위한 방법과 그 방법을 수행하기 위한 장치에 대해 많은 변형을 가할 수 있지만, 이것이 본 발명의 범주를 벗어나는 것은 아니다.

Claims (19)

  1. 금속 와이어를 따라 소정의 전위 강하를 달성할 수 있도록 제한된 단면적을 가지며 금속 시스템을 구성하는 적어도 하나의 연속 금속 와이어의 양단부에 전압을 인가하여 수소 및/또는 이의 동위원소들을 흡수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다량의 수소 및/또는 이의 동위원소들을 흡수할 수 있도록 금속 시스템들을 유도하기 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 흡수단계에서 소정의 전위 강하는 10V보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 단면적은 0.01mm2보다 작은 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 금속 와이어의 길이가 100mm보다 긴 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 금속 와이어의 전기저항은 1Ω보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 금속 와이어의 전기저항은 10Ω보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 금속 와이어는 스칸듐(Sc), 타이타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 테크네튬(Tc), 루세늄(Ru), 로듐(Rd), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au), 다른 란타나이드 또는 악티나이드로 구성된 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 원소들을 포함하는 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 흡수단계에서, 수소 및/또는 이의 동위원소들의 압력은 1,000kPa 보다 작은 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 흡수단계에서, 수소 및/또는 이의 동위원소들의 온도는 100℃ 보다 낮은 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 흡수단계에서, 수소 및/또는 이의 동위원소들의 온도는 60℃ 보다 낮은 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 양단부(17, 17')가 적어도 하나의 전압 발생기(19)의 각각의 서로 다른 극(18, 18')에 연결된 제한된 단면적을 갖는 연속 금속 와이어(16)를 포함하며, 상기 금속 와이어는 금속 시스템(15)을 구성하며 흡수될 수소 및/또는 이의 동위원소들의 핵을 포함하는 한정된 공간(12)내에 배열된 적어도 하나의 부분(20)을 가지는 것을 특징으로 하는 전술한 청구항중 어느 한항에 따라 정의된 금속 시스템(15)에 다량의 수소와 이의 동위원소를 흡수할 수 있도록 금속 시스템(15)을 유도하기 위한 방법을 수행하는 장치(10).
  12. 제 11항에 있어서, 상기 연속 금속 와이어(16)의 단면적이 0.01mm2보다 작은 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 11항에 있어서, 10V 보다 큰 전위 강하는 연속 금속 와이어(16)의 일부분(20)을 따라 달성됨을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 상기 연속 금속 와이어(16)의 일부분(20)의 길이가 100mm보다 긴 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 상기 연속 금속 와이어(16)의 일부분(20)의 전기저항이 1Ω보다 큰 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 연속 금속 와이어(16)의 일부분(20)의 전기저항이 10Ω보다 큰 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 11항에 있어서, 상기 금속 와이어(16)는 스칸듐(Sc), 타이타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 테크네튬(Tc), 루세늄(Ru), 로듐(Rd), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au), 다른 란타나이드 또는 악티나이드로 구성된 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 금속원소들을 포함하는 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 11항에 있어서, 상기 장치는 연속 금속 와이어(16)로부터 열을 제거하기 위한 수단(11c, 13, 14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 11항에 있어서, 상기 장치는 연속 금속 와이어(16)를 팽팽하게 하기 위한 수단(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10125546B4 (de) * 2001-05-23 2005-12-29 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Verfahren zum reversiblen Speichern von gasförmigem Wasserstoff und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US7700884B2 (en) 2005-12-02 2010-04-20 Honeywell International Inc. Column grid array using compliant core
GR20100100716A (el) * 2010-12-13 2012-07-13 Χρηστος Δημητριου Παπαγεωργιου Μεθοδος συγκρουσης ιοντων με ηλεκτρικους παλμους υψηλης ισχυος με μεταλλικα πλεγματα
US9315889B2 (en) * 2013-03-28 2016-04-19 Kidde Technologies, Inc. Hydride assembling system and method of making a hydride batch

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62278753A (ja) * 1986-05-27 1987-12-03 Toshiba Battery Co Ltd 金属酸化物・水素蓄電池
DE3915153A1 (de) * 1989-05-09 1990-11-15 Siemens Ag Verfahren und einrichtung zur aufnahme von wasserstoff in einen festkoerper
EP0568118B1 (en) * 1989-08-04 1997-02-12 Canon Kabushiki Kaisha Process for storing hydrogen, apparatus and method for generating heat energy, using the process
JPH06160560A (ja) * 1992-11-20 1994-06-07 Choichi Furuya 重水電解方法、常温核融合方法及び常温核融合エネルギーの取出方法。

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