Реферат: Ограниченный запас традиционных источников энергии стимулирует развитие альтернативной энергетики. Однако процесс получения энергии с использованием Солнца, ветра и гидроресурсов характеризуется суточной и сезонной периодичностью. Одним из рассматриваемых на сегодняшний день способов сглаживания циклического режима выработки электроэнергии является её аккумулирование в водородном цикле, на первой стадии которого планируется получать водород путем электролитического разложения воды. Чрезвычайно низкая плотность водорода осложняет его хранение в газообразном состоянии, поэтому предлагается его компримировать, сжижать, адсорбировать или переводить в химически связанное состояние. Следует отметить, что среди химических соединений гидриды занимают лидирующие позиции по массовому и объемному содержанию водорода. Получать водород из гидридных соединений можно двумя способами: термолизом и гидролизом. Среди термических способов наибольший интерес исследователей сконцентрирован на изучении генерации водорода из MgH2, AlH3, LiAlH4, NaAlH4, NH3BH3 и LiBH4. Основные задачи этих исследований: снижение температуры процесса и увеличение скорости газогенерации. Увеличение подвижности водорода достигают повышением дисперсности гидрида, образованием дефектов кристаллической решетки, формированием дополнительных центров адсорбции/десорбции и спилловера водорода за счет введения каталитических добавок. Негативным последствием модификации гидридных соединений выступает потере водородной емкости при хранении. Этого серьезного недостатка лишен процесс получения водорода при разложении NH3BH3, которое в присутствии катализаторов и незначительного количества воды позволяет достичь высоких значений водородной емкости – 7,6 мас% за 20 минут при 85 оC. В отличие от термических методов, гидролиз гидридов позволяет получать водород при температурах окружающей среды без нагрева, т.к. взаимодействие их с водой сопровождается выделением большого количества тепла. Наиболее низкий тепловой эффект наблюдается при гидролизе NaBH4. Для полной конверсии этого гидрида требуются нагрев выше 110 оС, добавление кислоты или катализаторов. Вследствие образования диборана при нагреве раствора NaBH4 и кислотном гидролизе, основным исследования направлены на изучения гидролиза NaBH4 в присутствии катализаторов, преимущественно содержащих кобальт и никель. Эффективными инструментами управления их активностью и стабильностью являются выбор природы предшественника активного компонента и модифицирующих добавок, а также варьирование условий и температуры термической обработки катализатора. Традиционно растворы NaBH4 рассматривались как источники водорода, но они не стабильны при хранении. В связи с этим предложено хранить и использовать для генерации водорода таблетированные водородгенерирующие композиции на основе NaBH4, которые содержат до 10 мас% водорода. В их состав вводят дешевые кобальтовые, никелевые или биметаллические кобальт-никелевые катализаторы, чтобы газогенерация начиналась сразу после добавления воды из любого природного источника. Состав воды не влияет на чистоту получаемого водорода. Согласно данным ИК спектроскопии и хроматографического анализа образующийся газ содержит только незначительные примеси паров воды и может без дополнительной очистки и увлажнения подаваться в анодное пространство топливного элемента. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-08-00599.

Библиографическая ссылка: Нецкина О.В. , Комова О.В. , Симагина В.И.
Водородгенерирующие композиции на основе гидридных соединений
В сборнике Взаимодействие изотопов водорода с конструкционными металлами "IHISM'19 Junior. Сборник тезизов докладов тринадцатой международной школы молодых ученых и специалистов им. А.А. Курдюмова. Саров, 01-05 июля 2019 г.. – РФЯЦ-ВНИИЭФ., 2019. – C.91-92.

Идентификаторы БД: Нет идентификаторов

Цитирование в БД: Пока нет цитирований