13940

توليد هيدروژن توسط هيدروليز مواد فلزي

1402

دكتر سيد مهدي علوي

تاكنون، توليدات صنعتي در سرتاسر جهان عمدتاً از سوخت‌هاي فسيلي مانند زغال‌سنگ، نفت و گاز طبيعي تامين مي‌شود كه منجر به آلودگي شديد باران اسيدي و اثر گلخانه‌اي در صورت استفاده بيش از حد مي‌شود. به دليل مسائل زيست محيطي جدي ناشي از استفاده بيش از حد از سوخت هاي فسيلي، جايگزيني سوخت هاي فسيلي با انرژي پاك و پايدار توجه زيادي را به خود جلب مي كند. بنابراين، هيدروژن به طور گسترده به عنوان يكي از بالقوه ترين جايگزين ها به عنوان يك سيستم انرژي پايدار در آينده در نظر گرفته شده است. روش هاي مرسوم فعلي توليد هيدروژن عمدتاً شامل توليد هيدروژن از سوخت هاي فسيلي مانند گاز طبيعي، نفت، متانول و غيره است. همچنين شامل توليد هيدروژن از الكتروليز آب، زيست توده، و فوتوليز خورشيدي آب و نيز واكنش هيدروليز خود به خودي مواد مبتني بر فلز سبك از جمله Mg، Al و NaBH4 كه يك روش اميدواركننده براي يكپارچه سازي ذخيره سازي ايمن و تامين موثر هيدروژن است. با اين حال، اين مواد هيدروليتيك به دليل تشكيل لايه‌هاي گذر سطحي، همچنان با سينتيك هيدروژن كند و بازده كم H2 مواجه هستند. در حالي كه استراتژي هاي متعددي مانند پالايش ساختار مواد، تركيب با مواد ديگر، آلياژسازي و اصلاح محلول هاي آبي براي افزايش عملكرد توليد هيدروژن پيشنهاد شده است، هزينه بالاي ناشي از برگشت ناپذيري مانع از كاربرد در مقياس بزرگ مي شود. بنابراين، بازسازي كم هزينه مواد از محصول جانبي هيدروليتيك براي توليد هيدروژن از طريق هيدروليز ضروري است. هيدروليز منيزيم يا هيدريدهاي آن به دليل شرايط واكنش ملايم آن، فراواني بالا در زمين و كم هزينه بودن آنها توجه فزاينده اي را به خود جلب مي كند، كه مي تواند در دماي اتاق و در محيط استاندارد جو بدون استفاده از كاتاليزورهاي گران قيمت محقق شود. توليد هيدروژن با هيدروليز Al مزاياي خوبي دارد. با توجه به فراواني و خواص Al مانند چگالي كم، چگالي انرژي بالا، انرژي ويژه بالا و قابليت بازيافت، مي توان از آن به عنوان يك حامل انرژي در آينده استفاده كرد. براي ترويج هيدروليز Al براي توليد هيدروژن بر حسب تقاضا، محققان روش‌هاي فعال‌سازي مختلف مانند آسياب گلوله‌اي، آلياژسازي، افزودن مواد افزودني مختلف و غيره را مطالعه كرده‌اند.از راهبردهاي تقويت واكنش ميتوان به اضافه كردن كاتاليست ها يا مواد افزودني مانند كاتاليزورهاي اكسيد و هيدروكسيد، فلزات واسطه، فلزات با نقطه ذوب پايين، اكسيدهاي فلزي، نمك فلزها و مواد كربي نام برد.

9/23/2024 12:00:00 AM

84256

1403/07/30

Hydrogen production by hydrolysis of metallic materials

هيدروژن , آب , توليد هيدروژن , واكنش هيدروليز , آلومينيوم , هيدروليز آلومينيوم , هيدروليز منيزيم , هيدروكسيد , مقدار pH , كاتاليز

hydrogen , water , hydrogen generation , hydrolysis reaction , aluminum , Al hydrolysis , Mg hydrolysis , hydroxide , pH value , catalysis