Реакция алюминия с водой для получения водорода

Цель Hengyang - описать и оценить потенциал реакций алюминия и воды для производства водорода для бортовых транспортных средств на водородных двигателях.Хотя концепция реакции алюминиевого металла с водой для получения водорода не является новойВ последнее время появилось несколько утверждений о том, что такие реакции алюминия и воды могут быть использованы для питания устройств с топливными элементами для портативных приложений, таких как аварийные генераторы и ноутбуки.,и может даже рассматриваться для возможного использования в качестве источника водорода для транспортных средств на топливных элементах.

При комнатной температуре реакция между алюминиевым металлом и водой для образования гидроксида алюминия и водорода выглядит следующим образом: 2Al + 6H2O = 2Al ((OH) 3 + 3H2.Гравиметрическая емкость водорода от этой реакции равна 30,7 массовых% и объемная емкость водорода 46 г H2/L.

Хотя эта реакция термодинамически благоприятна, it does not proceed due to the presence of a coherent and adherent layer of aluminum oxide that forms on the surface of aluminum particles which prevents water from coming into direct contact with the aluminum metalКлючом к индукции и поддержанию реакции алюминия с водой при комнатной температуре является непрерывное удаление и/или разрушение этого согласованного/прилипшего слоя оксида алюминия.

Для реакции алюминий-вода были исследованы ряд способов стимулирования реакции, включая добавление гидроксидных стимуляторов, таких как NaOH, оксидных стимуляторов, таких как Al2O3,и солевые промоторы, такие как NaClЭти добавки разрушают слой оксида алюминия на алюминиевом металле.была изучена реакция воды с расплавленными сплавами алюминия, такими как алюминий-литий и алюминий-галлийВ этом случае расплавленный характер сплава препятствует развитию согласованного и сцепляющегося слоя оксида алюминия.Концепция использования реакции алюминия и воды для получения водорода на борту транспортных средств на водородных двигателях представляет ряд трудностей.Во-первых, системы хранения, использующие этот подход, не смогут достичь целей системы DOE 2015 года в 5,5 мас. % водорода и 40 граммов водорода на литр.на основе опубликованной кинетики скорости реакции алюминия и водыПо мнению экспертов, этот подход затрудняет достижение минимального потока водорода для транспортных средств на топливных элементах.стоимость производства водорода по этому подходу определяется стоимостью алюминиевого металла.

Хотя системы реакции алюминий-вода не могут достичь целей по бортовому хранению водорода в транспортных средствах,Использование алюминия в качестве расщепляющего вещества для производства водорода может иметь полезное значение для применения не в транспортных средствах..