هيدروجين

العرض الأساسي

بشكل أساسي ، في الظروف التي يكون فيها نقل الهيدروجين (H2) مشكلة ، مع المحفزات النانوية للمواد الكمية المصممة ذريًا ، فإننا نقوي الحلول لإنتاج وتخزين H2 - في الموقع.

المحفزات النانوية للمواد الكمومية ، هي العرض الرئيسي.

المواد الكمومية هي فئة متخصصة من المواد النانوية ، عادة <20 نانومتر أو 0.02 ميكرون في البعد. إنها أصعب فئة من المواد النانوية في التصنيع والأكثر كفاءة للتطبيقات الصناعية. بالنسبة للنشاط التحفيزي العالي ، سواء كان ذلك لتخزين أو توليد H2 ، فمن الأهمية بمكان ألا يتم حجب سطحها بواسطة الروابط والشوائب وجزيئات السد الأخرى المستخدمة أثناء إجراء التوليف على سبيل المثال.

توليد الهيدروجين

تحقيقًا لهذه الغاية ، نقدم مواد كمومية ذات مساحة سطحية عالية وخالية من الترابط لتوليد الهيدروجين (H2) لزيادة التفاعل ، مما يتيح خفض حاجز طاقة التفاعل لتقسيم المياه وقدرة الامتصاص التحفيزي النانوي لـ H2.

تخزين الهيدروجين

على الرغم من أن الهيدروجين يحتوي على أعلى كثافة للطاقة الجاذبية من بين جميع المواد المعروفة (120-142 ميجا جول / كجم) ، إلا أنه يقصر عن مصادر الوقود الطبيعي عندما يتعلق الأمر بكثافة الطاقة الحجمية (9 ميجا جول / لتر).

ما هي الآثار؟

في سيناريو حيث يتم تقييد النظام بوزن 1 كيلوغرام (kg) أو 2.2 رطل ، فإن الهيدروجين السائل يحتوي على كمية كبيرة من الطاقة. ومع ذلك ، في سيناريو بحد حجم الخزان 1 لتر (0.22 جالون) ، تميل أنواع الوقود الأخرى إلى حمل المزيد من الطاقة.

مشكلة الحجم وكثافة الطاقة هي مشكلة يمكن أن تعالجها المواد الكمومية ، عن طريق امتصاص المزيد من H2 لكل وحدة حجم من المحفز النانوي (في بعض الحالات 1000x حجمها في H2) وتجاوز قيود الحجم للخزانات ، عند الاقتضاء ، لكل كثافة طاقة متاحة.

يمكن استخدام المحفزات النانوية للتخزين في الحجم المنخفض وبالتالي الوزن ، مع تخزين المزيد من H2 للحصول على ناتج أعلى في كثافة الطاقة لكل وحدة حجم ، لكل خزان تخزين.

والسبب في ذلك هو أن المواد الكمومية لها سعة تخزين أعلى من الأنظمة العادية وهذه الأرصدة تكلف على المدى الطويل. تتناسب كمية الهيدروجين التي يمكن امتصاصها عمليًا مع مساحة السطح المحددة لركائز الامتزاز (أي المحفزات النانوية).

في ملخص

تعمل المحفزات الكمومية على تحفيز توليد H2 ، دون الحاجة إلى إدخال طاقة كهربائية أو درجات حرارة عالية أو تنشيط ضوئي. التفاعلات هي في جوهرها تحفيزية نانوية ، وكبيرة وتحدث في درجة الحرارة المحيطة ، وتستمر على مدى فترات زمنية طويلة.

يتم توفير جميع المنتجات في شكل مسحوق ، للاستخدام المباشر في تلك الحالة أو لتشكيل الحبيبات. يمكن معالجة المحفزات الكمية لاحقًا للتجديد وإعادة الاستخدام ، عند الضرورة.

QC-PDH

اللون: مسحوق النانو الأسود

مساحة السطح (BET): 98971 سم 2 / جم

1 كجم (2.2 رطل) من المحفز النانوي متوسط سعة تخزين الهيدروجين: ~ 83.17 لترًا من الهيدروجين

Save translation

درجة حرارة امتصاص H2: تقريبًا. 50-300 درجة مئوية (122-572 درجة فهرنهايت) في ظل فراغ أو تدفق غاز خامل

التطبيقات: محفز كمي لتخزين الهيدروجين. يمكن امتصاص الهيدروجين ثم امتصاصه مرة أخرى من المحفز الكمي لآلاف الدورات.

تم تحسين معدل امتصاص الهيدروجين بشكل كبير على المقياس النانوي نتيجة لمسافة الانتشار الأقصر مقارنة بالمواد التقليدية. كلما كانت المادة الكمومية أدق ، زادت نسبة الحجم إلى الحجم ، وهو أمر موات لعملية الامتصاص. تقدم المواد الكمية بالتالي بديلاً لتخزين الهيدروجين يتغلب على الحاجزين الرئيسيين للمواد السائبة / العادية:

معدل امتصاص H2

          الافراج عن درجة الحرارة.