מימן, אחסון וייצור: אבולוציה וטכנולוגיות H2

גסטון כתב:זה חסר כל נתוני ביצועים, אבל אנחנו יודעים בדיוק המסה של מימן מאוחסן 1 ק"ג של חומצה פורמית ואת האנרגיה המקסימלית שניתן להפיק באמצעות מימן זו.

החל מחומצה פורמית, אנו מתאוששים מקסימום 1,4 KWh / קילו.

אם EPFL יכול לעשות יותר טוב, זה לא על דיסוציאציה מזרז של חומצה פורמית כי הם חייבים לכתוב מאמר, אבל על השיטה החדשה שלהם באמצעות מימן

כריסטוף כתב:זה תרמוכימיה בסיסית.

ובכל זאת, אני לא יודע איפה לעזוב את coef. 14!?!

בשבילי זה, במקרה הגרוע, על המסה, קוצנית. פחות מ- 9 ...

PCI מסיבי: 6.4 / 1.22 = 5.2 MJ לכל ק"ג של חומצה = 1.4 kWh
PCI מסה kerosen = 12 kWh הוא 8.6 פעמים טוב יותר מאשר חומצה ...

גסטון כתב:אם EPFL יכול לעשות יותר טוב, זה לא על דיסוציאציה מזרז של חומצה פורמית כי הם חייבים לכתוב מאמר, אבל על השיטה החדשה שלהם באמצעות מימן

תחתון: כרך 0,6%
מעולה: כרך 6,5%

גז טבעי 5% 15%

Obamot כתב:אבל כאן הם תמיד תכונות תרמוכימיות ופיסיקליות של HCOOH:

Obamot כתב:בסדר, אני מבין. מכאן הנימוק לומר שזה לא יהיה עבור תחבורה, אבל עבור ההתקנה באתר.

ויקי כתב:תכונות כימיות-פיסיקליות

קשר OO הוא לא יציב עקב חמצון של חמצן שווה -1. הקבוצה הפונקציונלית כך תגובתי ועשויה להגיב כפי מחמצן (המקרה הנפוץ ביותר) או צמצום (עבור תרכובות מסוימות כגון מי חמצן) כדי להשיג מדינות חמצון יציבות יותר. תכונה נוספת של קבוצה זו היא היכולת שלה ליצור רדיקלים על ידי מחשוף homolytic של הקשר OO. זה יכול להיות מחשוף יזם תרמית על ידי קטליזה או על ידי UV.

ובכל זאת, אני לא יודע איפה לעזוב את coef. 14!?!

43,15Mj / נפט ק"ג נגד חומצה פורמית -425KJ / השומה או על ידי 46,02g ועבור H2 גזי המוצר -393,5KJ / mol ועם CO2 + 0,9KJ / mol המציין כי הפירוק של בקשה חומצה פורמית קצת אנרגיה 425-393,5 + 0,9 = 32,4KJ / mol לא נחשב על ידי גסטון, המבוסס על 286 או 237KJ / mol, אשר מפחית 237-32,4 = 204,6KJ / שומה H2 או 53g ידי ליטר פורמית ו- g 2 לכל mol של H2 נותן:
204,6/2x53=5421KJ/l soit 1,5KWh/litre

... שומה אחת של H2 שוקלת 2g ולכן 53g מכיל 53 / 2 = 26,5moles של H2
בנוסף הוא 53g / ליטר עם צפיפות של 1,22Kg / ליטר שנותן H2 43,44g / ק"ג של חומצה פורמית.
כך עבור מטוס לפי משקל הוא 5421 / 1.22 = 4443KJ / קילו = 1,234KWh / קילו של פורמי.

זאת לעומת קרוסין 43,15KJ / ק"ג הוא 12KWh / קילו ולכן עם גורם קצת יותר מאשר 12 / 1.234 = 9,7 פעמים פחות אנרגיה לק"ג של חומצה פורמית לעומת קילו של נפט!
עבור מטוס, אותה אנרגיה דורשת 9,7 פעמים יותר משקל של חומצה פורמית מאשר נפט.
גם על ידי שיפור היעילות על מטוס חשמלי, בהשוואה לכור נפט, אנחנו לא תתרחק מן הקלילות של דלק נפט.

לקרוא:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Acide_m%C3 ... o%C3%AFque
ובמיוחד גם באנגלית:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Enthalpie_ ... _formation
http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_e ... _formation
http://fr.wikipedia.org/wiki/Dihydrog%C3%A8ne

תכונות כימיות-פיסיקליות
הקישור OO אינו יציב בשל מצב חמצון של חמצן שווה ל- 1. הקבוצה הפונקציונלית כך תגובתי ועשויה להגיב כפי מחמצן (המקרה הנפוץ ביותר) או צמצום (עבור תרכובות מסוימות כגון מי חמצן) כדי להשיג מדינות חמצון יציבות יותר. תכונה נוספת של קבוצה זו היא היכולת שלה ליצור רדיקלים על ידי מחשוף homolytic של הקשר OO. מחשוף זה יכול להיות ביוזמת תרמית, על ידי קטליזה או על ידי UV.

SRT, 11.11.12 כתב:אחסן את האנרגיה של השמש במים וחלודה

חוקרים EPFL לייצר מימן עם שמש, מים ו ... חלודה! הם סוללים את הדרך לפתרון שהוא חסכוני וידידותי לסביבה לאחסון אנרגיות מתחדשות.

כיצד לאחסן אנרגיה סולארית, להפוך אותו זמין בכל עת של היום, וכמובן, בלילה? חוקרי EPFL מפתחים טכנולוגיה שהופכת אור לדלק נקי עם טביעת פחמן ניטרלית: מימן. המרכיבים הבסיסיים של המתכון הם תחמוצות מים ומתכות - לדוגמה, תחמוצת ברזל, או חלודה פרוזאית יותר. קווין סיבולה ועמיתיו הגדילו עצמם מרצונם לחומרים זולים וטכניקות ייצור. מדענים מתכננים לסלול את הדרך למימן סולארי מבחינה כלכלית. מכשיר זה, עדיין ניסיוני, הוא נושא לפרסום ב- Nature Photonics.

הרעיון של המרת אנרגיה סולארית למימן אינו חדש. חוקרים עובדים שם למעלה מארבעה עשורים. זה היה במהלך השנים 90 EPFL משיקה במגזר זה, עם עבודה של מייקל Grätzel. בשיתוף עם עמית מאוניברסיטת ז'נבה, הוא המציא סוג של תאים סולריים המכונה "פוטואלקטרוכימיים התא" (PEC) יכול לייצר מימן ישירות ממים. אב הטיפוס ממנף את העקרונות של התאים הסולריים צבע - הומצאו על ידי אותו מייקל Grätzel - בשילוב עם תחמוצת המבוססת מוליכים למחצה.

המכשיר משולב במלואו. האלקטרונים המיוצרים משמשים ישירות לשחרור חמצן ומימן מהמים. באותה האמבטיה, שתי שכבות נפרדות אחראיות לייצור אלקטרונים כאשר מומרץ ע"י אור: מוליכים למחצה, המסוגל לשחרר חמצן, ואת תא צבע, אשר יש לו את המשימה של מימן משחרר.

החומר היקר ביותר: צלחת הזכוכית!
עבור האב טיפוס האחרון שלו, צוות של קווין סיבולה יצא לפתור את הבעיה העיקרית של טכנולוגיית PEC, כלומר עלות. "צוות אמריקאי הצליח להשיג 12,4 מרשים", אומר קווין סיבולה. המערכת היא מעניינת מאוד ברמה התיאורטית, אבל עם השיטה שלהם, 10 סנטימטרים רבועים של השטח לעלות כמה דולרים 10'000 לייצר. "

מלכתחילה, החוקרים הכריחו את עצמם להשתמש רק חומרים יקרים וטכניקות. מגבלת גודל. "החומר היקר ביותר של המכשיר שלנו הוא צלחת זכוכית!" אומר קווין סיבולה. התשואה עדיין נמוכה - בין 1,4 לבין 3,6%, בהתאם לאבות הטיפוס השונים שנבדקו. אבל הפוטנציאל של הטכנולוגיה הוא ניכר. "עם הקונספט שלנו הזול, המבוססים על תחמוצת ברזל, אנחנו יכולים לקוות להשיג תשואה של 10% בעוד כמה שנים, במחיר שלא יעלה דולרים 80 למ"ר. במחיר זה, נהיה תחרותיים עם שיטות מסורתיות של מיצוי מימן. "

המוליכים למחצה, האחראים לשחרור החמצן, אינם אלא תחמוצת ברזל. "זה חומר שופע ויציב. אין סיכוי שזה יחליד עוד יותר. אבל זה גם אחד המוליכים למחצה הגרוע ביותר אי פעם! "בדיחות קווין סיבולה.

סיליקון מסוממת בננו-חלודה
זו סיבת תחמוצת הברזל המשמשת חוקרים היא קצת יותר משוכלל ממה חלוד מתוך מסמר ישן. Nanostructured מסוממים תחמוצת סיליקון מצופה בשכבת ננומטריים של תחמוצת אלומיניום וקובלט ... כל הטיפולים לייעל את המאפיינים אלקטרוכימי של החומר, אבל נשארים פשוט ליישם. "היינו צריכים שיטה קלה, שבה נוכל פשוט לטבול את החומר או לצייר אותו."

החלק השני של המכשיר מורכב של צבע דו תחמוצת טיטניום - המרכיבים הבסיסיים של תא השמש לצבוע. זו השכבה השנייה מאפשרת אלקטרונים מועברים על ידי תחמוצת ברזל כדי לקבל מספיק אנרגיה כדי לחלץ מימן מן המים.

פוטנציאל מבטיח - עד 16%
10% בעוד כמה שנים, קווין סיבולה מעריך כי בסופו של דבר היא תשיג תשואה של 16%, תוך שמירה על ההיגיון בעלות נמוכה, כי הוא המוקד של הגישה. על ידי כך שניתן לאחסן אנרגיה סולארית בעלות נמוכה יותר, המערכת שפותחה ב EPFL יכול להגדיל במידה ניכרת את הפוטנציאל של המגזר הזה.