energiei generate de hidrogen devine o adevărată
UCH # 1105; Nye a găsit un cost eficient mod de producere a hidrogenului din apă în cantități arbitrare. Acestea sunt realizate din aluminiu pentru a reacționa cu apa, de învățare livra prin aliaj special printr-un oxid pl protector # 1105; APIS. oxid metalic reductibil este mai favorabil decât minereul de aluminiu.
În timp ce toată lumea este în curs de dezvoltare celule de combustibil și energie de hidrogen vorbesc despre viitor, scepticii nu obosește să repete că până în prezent omenirea, nu există nici o modalitate ieftină de a produce hidrogen. Metoda modernă de producere a electroliza apei este, cu toate acestea, să pună în aplicare la scară globală a șarjelor de energie electrică necesară.
Principala speranță a omenirii impune proiectul de fuziune nucleară, care ar trebui să deschidă sursă inepuizabilă oamenilor de energie, cu toate acestea, pentru a prezice data primei puneri în funcțiune a unui Tokamak este încă nimeni nu poate. In plus, cercetatorii incearca sa se adapteze bacterii pentru a genera hidrogen din alimente și deșeuri industriale, și totuși să încerce să imite procesul de fotosinteză. separarea apei în hidrogen și oxigen în plante. Toate aceste metode sunt încă foarte departe de punerea în aplicare industrială.
Cercetătorii americani par să fi învățat producătoare de hidrogen în cantități mari în reacția de aluminiu cu apă.
Dezvoltatorii de la Universitatea Purdue au creat un nou aliaj metalic îmbogățit cu aluminiu, care poate fi foarte eficient în procesul de generare a hidrogenului. Utilizarea acestui aliaj, dar nu se limitează la acestea, punct de vedere economic, iar această metodă poate fi în viitorul apropiat, pentru a concura cu combustibili moderne utilizate în industria de transport și energie.
Spune Dzherri Vudoll, un profesor universitar și inițiator de muncă, inovația sa pot găsi aplicații în toate domeniile - atât în dispozitive mobile pentru generarea de energie electrică, precum și în instalațiile industriale mari.
Noul aliaj este de 95% din aluminiu, în timp ce restul de 5% - dintr-un aliaj complex de galiu, indiu și staniu. Deși galiu este foarte rară și element de scump, valoarea sa în aliaj atât de mici încât costul aliajului și, în special costul funcționării sale, poate fi avantajoasă comercial.
Atunci când fac acest aliaj în apă reacționează oxidarea aluminiului, având ca rezultat eliberarea hidrogenului și energiei termice și aluminiului în continuă formă de oxid.
2AL + 3H2O -> 3H2 + Al2 O3 + Q
De la fiecare școală chimie curs poate fi conștient de faptul că aluminiul - metalic extrem de activ și ușor reacționează cu apa pentru a elibera hidrogen în timpul oxidării proprii. Cu toate acestea, utilizarea aluminiului in casa, mai ales ca ustensile de gătit, este absolut sigur, ca suprafața de aluminiu este întotdeauna un film foarte fin, dar foarte puternic și inert de oxid de 2O 3. din cauza care fac din aluminiu cu apă intră într-o reacție nu atât de ușor.
Aliaj de indiu, galiu și staniu este o componentă critică a tehnologiei Woodall: previne formarea peliculei de oxid și permite aluminiului intră cantitativ în reacție cu apa.
De asemenea, hidrogenul este reacția produs valoros și energie termică, care poate fi utilizat de asemenea. Alumina sau aliaj de galiu mai inerți, indiu și staniu pot fi recuperate ulterior în timpul procesului industrial cunoscut, astfel, ciclul închis poate reduce costul de generare a energiei, bazată pe bani internă la mai puțin de 2 ruble pe kilowatt oră.
Meritul inginerilor chimice este că acestea nu sunt doar în stare să facă o lucrare titanica cu privire la selectarea compoziției chimice a aliajului de aluminiu, dar, de asemenea, a învățat să controleze microstructura sale, care este cheia pentru funcționalizarea materialului.
Faptul că amestecul metalului în timpul solidificării formează o soluție solidă omogenă, datorită diferențelor în structura rețelele cristaline ale metalelor, în plus, formând aliajul are un punct de topire relativ scăzut. Ca rezultat, aliajul final se formează în timpul răcirii din topitură sub formă de amestecuri de două faze independente - un aliaj de aluminiu și galiu, indiu și staniu, încorporate în grosimea materialului sub formă de cristalite microscopice.
Este această compoziție în două faze și determină capacitatea de aluminiu din aliaj reacționează cu apă în condiții normale, și este, prin urmare, esențială pentru toate tehnologiile.
Mai mult decât atât, după cum sa dovedit, materialul activ poate fi preparat în două forme diferite, în funcție de metoda de răcire a amestecului metal topit. Aparent, după o răcire rapidă (călire) structură cristalină soluție nu are timp să fie reconstruite, prin care un eșantion de ieșire este în mod substanțial o singură fază. Aliaj Woodall în această formă nu reacționează cu apă până la până la umezit cu amestec topit de galiu, indiu și staniu.
Cu toate acestea, capacitatea de a găsi un astfel de material umezită reacționează cu apă în condiții normale, oamenii de știință destul de inspirat și de ceva timp mai târziu a descoperit capacitatea de a topi aluminiu îmbogățit cristalizat cu răcire lentă într-o manieră bifazică. Un astfel de material este capabil să reacționeze cu apa fără participarea aliajului lichid galiu, indiu și staniu. Ca oameni de știință cred, factorul determinant în obstacolul pe suprafață, pentru a forma un material de peliculă de oxid este o microstructură de material la interfața dintre cele două faze de material care formează.
In acest moment, oamenii de știință sunt preocupați de problema tehnologică de brichetare a aliajului său pentru a spori ușurința de utilizare. De exemplu, aliaj de aluminiu brusochek pot fi introduse în reactor, ale cărei dimensiuni sunt determinate de cantitatea necesară de hidrogen și hidrogen pentru a da cât de mult doriți într-un loc și într-un moment în care este necesar. O astfel de tehnologie este adus la concluzia sa logică, se va elimina două probleme mai presante de energie de hidrogen (în afară de producerea hidrogenului din apă), și anume, stocarea hidrogenului și transport.
Aliaj de indiu, galiu și staniu component este inert și nu participă la reacție, astfel încât, după terminarea reacției poate fi refolosit aproape fără pierderi.
Alumina este, de asemenea, o substanță foarte convenabil pentru reducerea acesteia electrochimică, în conformitate cu procesul Hall-Heroult, utilizate în mod obișnuit în industria aluminiului este acum:
2Al2 O3 + 3C = 4AL + 3CO2
Potrivit UCH # 1105; GUVERNAMENTAL, recuperarea aluminiului dintr-un oxid, care rezultă în producerea de hidrogen, chiar mai mică decât producția standard din bauxită, deși un ciclu complet de aluminiu din aluminiu, desigur, cost - perpetuă mișcare UCH # 1105; Nye conduce nu a adunat .
În principiu, tehnologia de punere în aplicare a Woodall, nu au fost încă descrise în publicațiile științifice nu necesită noi inovații - este necesar doar să se adapteze infrastructura de livrare din aliaj de către utilizatorul final și de a organiza procesul de reducere folosind metode industriale bine stabilite de producere a aluminiului metalic.
Aluminiul este metalul cel mai abundent pe Pământ. În plus, subprodus minereurilor de dezvoltare bauxita - minerale care conțin aluminiu, galiu este tocmai - cea mai valoroasă componentă a aliajului Woodall.
Omul de știință, care a primit cel mai mare premiu în trecut, în domeniul tehnologiei în Statele Unite, a declarat că, în plus față de problemele de natură pur economică, precum și necesitatea unor experimente suplimentare privind efectul compoziției și, în special, microstructura la interfața în noul material de pe proprietățile sale. O astfel de lucru ar putea fi posibil, în viitor, pentru a trece la utilizarea de metale mai ieftine și mai accesibile decât galiu.