RU2570436C2 - Способ получения и хранения атомарного водорода - Google Patents

Способ получения и хранения атомарного водорода Download PDF

Info

Publication number
RU2570436C2
RU2570436C2 RU2013147046/05A RU2013147046A RU2570436C2 RU 2570436 C2 RU2570436 C2 RU 2570436C2 RU 2013147046/05 A RU2013147046/05 A RU 2013147046/05A RU 2013147046 A RU2013147046 A RU 2013147046A RU 2570436 C2 RU2570436 C2 RU 2570436C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen
atomic hydrogen
producing
atomic
production
Prior art date
Application number
RU2013147046/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013147046A (ru
Inventor
Леонид Васильевич Носачев
Александр Егорович Яшин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2013147046/05A priority Critical patent/RU2570436C2/ru
Publication of RU2013147046A publication Critical patent/RU2013147046A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2570436C2 publication Critical patent/RU2570436C2/ru

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области химии и водородной энергетики и может быть использовано в энергетике и транспортном машиностроении. Способ получения и хранения атомарного водорода включает электролиз воды с использованием в электролизной ячейке медного анода и катода из сплава дюральалюминия, периодически активируемого электрическим током, воздействие на полученный водород магнитным полем с амплитудой магнитной индукции в диапазоне от 100 до 120 гаусс и пропускание атомарного водорода через нанодисперсный углерод, содержащий углеродные нанотрубки. Изобретение позволяет увеличить срок хранения атомарного водорода, а также повысить топливную эффективность и экологичность получения и хранения водорода. 1 ил.

Description

Изобретение относится к способам получения водорода и может быть использовано в водородной энергетике для получения, хранения и транспортировки водорода.
В настоящее время для промышленного получения водорода успешно используются такие технологические процессы, как конверсия метана, электролиз воды, паровая газификация угля, термохимическое разложение воды и др. Масштабное внедрение известных технологий в водородную энергетику требует комплексного решения проблем энергоэффективности, экологичности и безопасности получения, хранения и транспортировки водорода.
Теплотворная способность топлив, в частности водорода, хорошо известна и определяется запасенной в них химической энергией. Повысить теплотворную способность топлива возможно, если удается применять в качестве горючих и окислителей обычные химические элементы, но находящиеся не в молекулярной, а атомарной форме. В этом случае, например, для водорода тепловой эффект топлива возрастает с 3210 ккал/кг до 8960 ккал/кг. Если же сжечь атомарный водород с атомарным кислородом, то тепловой эффект составит уже 12200 ккал/кг. Эффект экзотермической реакции рекомбинации атомарного водорода в молекулярный также может быть использован при организации технологических процессов, однако это не может быть осуществлено до тех пор, пока не будет найден эффективный способ консервации водорода в атомарном состоянии.
Известен способ сорбции и хранения гелия или водорода (патент RU 2377176, МПК С01В 3/00 F17C 11/00, 22.08.2008), включающий получение водорода, использование микроконтейнеров для хранения водорода и введение в них водорода под давлением.
Недостатком известного способа является незначительная сорбционная способность алюмосиликатных микросфер и непригодность их для использования в качестве топлива.
Известен способ получения водорода (патент RU 2418738, МПК С01В 3/08, 17.09.2009), основанный на получении водорода при электровзрыве металлического проводника и взаимодействии продуктов испарения металлического проводника с молекулами воды при высоком давлении в магнитном поле.
Недостатком известного способа является низкая энергоэффективность получения водорода.
Наиболее близким из известных технических решений к предлагаемому способу получения и хранения атомарного водорода является принятый за прототип способ получения водорода (патент RU 2438966, МПК С01В 3/00, С25В 1/04, 06.04.2009), включающий электролиз воды с использованием в качестве анода медной пластины, а в качестве катода - сплава дюральалюминия, периодически активируемого электрическим током.
Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности консервации атомарного водорода для длительного хранения.
Задачей заявленного изобретения является получение и консервация атомарного водорода.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении продолжительности хранения атомарного водорода для его последующего использования.
Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в способе получения и хранения атомарного водорода, включающем электролиз воды с использованием в электролизной ячейке медного анода и катода из сплава дюральалюминия, периодически активируемого электрическим током, воздействуют на полученный водород магнитным полем с амплитудой магнитной индукции В в диапазоне от 100 до 120 гаусс и пропускают атомарный водород через нанодисперсный углерод, содержащий углеродные нанотрубки.
Схема устройства для реализации предлагаемого способа получения и хранения атомарного водорода показана на чертеже.
Устройство содержит корпус 1 электролизера 2 с электролитом 3, медным анодом 4 и катодом 5 из дюральалюминия (сплава Д16). Источник 6 тока в электролизере 2 снабжен блоком 7 активации процесса выделения водорода. Электролизер 2 имеет оборудование 8 подачи дюральалюминия, приемник 9 водорода и сборник 10 оксида алюминия (Al2O3). Устройство содержит также трубопровод 11, электромагнит 12, блок управления 13 магнитной индукцией, аккумулятор атомарного водорода 14 с углеродными нанотрубками и регулятор давления 15.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Водород получают при разложении воды в электролизере 2 с использованием в качестве анода 4 медной и катода 5 дюральалюминиевой пластин, периодически активируемого электрическим током источника 6 с блоком активации 7. Далее воздействуют на полученный водород магнитным полем с амплитудой магнитной индукции В в диапазоне от 100 до 120 гаусс, создаваемым электромагнитом 12 и блоком управления магнитной индукцией 13 и пропускают его через нанодисперсный углерод с углеродными нанотрубками аккумулятора атомарного водорода 14 и аккумулируют внутри углеродных нанотрубок.
Следует отметить, что побочным продуктом получения водорода по данной технологии является востребованный экономикой мелкодисперсный порошок оксида алюминия Al2O3, цена на который даже выше, чем на дюральалюминий (сплав Д16), и оценки показывают, что заявленный способ получения и хранения атомарного водорода имеет высокую топливную эффективность и экологичность

Claims (1)

  1. Способ получения атомарного водорода, включающий электролиз воды с использованием в электролизной ячейке медного анода и катода из дюральалюминия (сплава Д16), периодически активируемого электрическим током, отличающийся тем, что воздействуют на полученный водород магнитным полем с амплитудой магнитной индукции B в диапазоне от 100 до 120 гаусс и пропускают атомарный водород через нанодисперсный углерод, содержащий углеродные нанотрубки.
RU2013147046/05A 2013-10-23 2013-10-23 Способ получения и хранения атомарного водорода RU2570436C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013147046/05A RU2570436C2 (ru) 2013-10-23 2013-10-23 Способ получения и хранения атомарного водорода

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013147046/05A RU2570436C2 (ru) 2013-10-23 2013-10-23 Способ получения и хранения атомарного водорода

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013147046A RU2013147046A (ru) 2015-04-27
RU2570436C2 true RU2570436C2 (ru) 2015-12-10

Family

ID=53283038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013147046/05A RU2570436C2 (ru) 2013-10-23 2013-10-23 Способ получения и хранения атомарного водорода

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2570436C2 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005032709A2 (en) * 2003-09-30 2005-04-14 General Electric Company Hydrogen storage compositions and methods of manufacture thereof
RU2438966C2 (ru) * 2009-04-06 2012-01-10 Учреждение РАН Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Способ получения водорода
CN101798061B (zh) * 2010-03-12 2012-11-07 上海师范大学 一种铝-稀土微纳米复合制氢材料
RU2487196C2 (ru) * 2010-12-10 2013-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) Способ получения водорода для топливных элементов

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005032709A2 (en) * 2003-09-30 2005-04-14 General Electric Company Hydrogen storage compositions and methods of manufacture thereof
RU2438966C2 (ru) * 2009-04-06 2012-01-10 Учреждение РАН Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Способ получения водорода
CN101798061B (zh) * 2010-03-12 2012-11-07 上海师范大学 一种铝-稀土微纳米复合制氢材料
RU2487196C2 (ru) * 2010-12-10 2013-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) Способ получения водорода для топливных элементов

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013147046A (ru) 2015-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. High‐rate, tunable syngas production with artificial photosynthetic cells
Nocera Personalized energy: the home as a solar power station and solar gas station
Graves et al. Sustainable hydrocarbon fuels by recycling CO2 and H2O with renewable or nuclear energy
Dibenedetto et al. The future of carbon dioxide chemistry
WO2013099524A1 (ja) 再生可能エネルギー変換・貯蔵装置
EA201201295A1 (ru) Электрохимическая водородно-катализаторная система для выработки мощности
Wang et al. Controllable hydrogen generation from water
RU2570436C2 (ru) Способ получения и хранения атомарного водорода
Skorek et al. the use of Methane in practical solutions of environmental engineering
Mardini et al. Formic acid synthesis and utilization for solar energy storage through solar‐driven chloralkali process and fuel cells
Züttel et al. Storing renewable energy in the hydrogen cycle
Garcia Revolutionary times
Symes Sonoelectrochemical (20 kHz) Production of hydrogen from aqueous solutions
Solomin et al. The use of wind-hydrogen uninterrupted power supply plant in different climatic conditions
US11383977B1 (en) Incomplete combustion as a means of reducing carbon dioxide emissions
Attia et al. Use of Electrolysis to Produce H2 from Natural and Modified Water
de Temmerman et al. TRANSITIONING TOWARDS LOW-CARBON HYDROGEN PRODUCTION (part 1)
US20060237328A1 (en) Hydro-Oxy fuel generator
Abd Ali et al. Ammonia as Hydrogen Storage Media, Sustainable Method to Hydrogen Evolution
Han et al. Physical basis of multi-energy coupling-driven water oxidation
Jain et al. A comprehensive review on unleashing the power of hydrogen: revolutionizing energy systems for a sustainable future
Ismail et al. Generation of Solar Hydrogen Gas Energy from Water Splitting Process as an Alternative to Fossil Fuel
Kurt A Review on Hydrogen with a Critical Role in Sustainable Energy
Vitta Hydrogen manufacturing–a review and its Sustainability
Kéki Ionic liquids for enhancing alkaline water electrolysis

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161024