alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2015.23.013alternative-298Research ArticleВОДОРОДНАЯ ЭКОНОМИКАHYDROGEN ECONOMYГЕНЕРАЦИЯ ВОДОРОДА ПУТЕМ ОКИСЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ В НИЗКОКОНЦЕНТРИРОВАННОМ ВОДНОМ РАСТВОРЕ КАЛИЕВОЙ ЩЕЛОЧИ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ ПЕРЕМЕШИВАНИИHYDROGEN GENERATED BY THE OXIDATION OF ALUMINUM IN A LOW CONCENTRATED AQUEOUS POTASSIUM HYDROXIDE SOLUTION UNDER VIGOROUS STIRRINGАмбарянГ. Н.AmbaryanG. N.

стажер-исследователь ОИВТ РАН

intern researcher in JIHT RAS

ambaryan1991@gmail.comДудоладовА. О.DudoladovA. O.

стажер-исследователь ОИВТ РАН

intern researcher in JIHT RAS

ambaryan1991@gmail.comМешковЕ. А.MeshkoE. A.

младший научный сотрудник ОИВТ РАН

junior researcher in JIHT RAS

ambaryan1991@gmail.comВласкинМ. С.VlaskinM. S.

канд. техн. наук, зав. лабораторией энергоаккумулирующих веществ ОИВТ РАН

PhD (engineering), Chief of Laboratory of Energy Accumulating Materials in JIHT RAS

ambaryan1991@gmail.comЖукА. З.ZhukA. Z.

д-р физ.-мат. наук по специальности «Теплофизика и молекулярная физика», руководитель Научно-исследовательского центра новых энергетических проблем ОИВТ РАН

DSc (physics and mathematics) with a degree in “Thermal physics and molecular physics”, head of Institute for New Energetic Problems in JIHT RAS

ambaryan1991@gmail.comШкольниковЕ. А.ShkolnikovE. I.

д-р техн. наук, руководитель отдела алюмоэнергетики ОИВТ РАН

DSc (engineering), head of Department of Aluminum Energy in JIHT RAS

ambaryan1991@gmail.comОбъединенный институт высоких температур РАН 125412, Москва, ул. Ижорская, д. 13, стр. 2РоссияJoint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Science 13/2 Izhorskaya str., Moscow, 125412 RussiaRussian Federation20152604201602395104Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20162016Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/298

Данная работа посвящена разработке научно-технических основ создания энергетической установки. В качестве топлива используется алюминий, а в качестве окислителя – низкоконцентрированный водный раствор калиевой щелочи. Было проведено исследование процесса окисления кускового (гранул и стружки) алюминия в водных растворах калиевой щелочи с относительно низкими значениями концентраций при одновременном воздействии на реакционное пространство механического перемешивания. Эксперименты проводились при таких концентрациях щелочи и таких скоростях перемешивания, которые сами по себе не приводили бы к существенной скорости окисления и степени превращения алюминия. Целью настоящей работы являлось установление синергетического эффекта от двух видов активации. Задачей работы являлось установление зависимости степени превращения алюминия (выход водорода) от таких параметров, как соотношение объема водного раствора и массы алюминия (α), концентрации щелочи в растворе, формы частиц алюминия, скорости перемешивания, а также химической чистоты исходных реагентов. 

This work is devoted to development of scientific and technological bases of creation of the power plant. The aluminum used as fuel, and an oxidizer - low concentrated aqueous potassium hydroxide solution. In this paper a study was conducted of the oxidation of particulate (granules and particles) of aluminum in aqueous potassium hydroxide solution with a relatively low values, while the impact on the mechanical mixing reaction space. Experiments were conducted under these concentrations of alkali and stirring speeds, which in themselves would not lead to signif-icant rate of oxidation and the degree of conversion of aluminum. The aim of this work is to establish synergies between the two types of activation. The objectives is to establish the degree of conversion depending aluminum (yield hydrogen) on parameters such as the volume ratio of aqueous solution to the weight of alumina (α), the concentration of alkali in solution form aluminum particles, agitation speed, as well as chemical purity of the starting reactants. 

гидроксид алюминияалюминийгидроксид калиянизкоконцентрированный раствор калиевой щелочиводородгенерация водородамеханическое окислениеaluminium hydroxidealuminumpotassium hydroxidelow concentrated aqueous potassium hydroxide solutionhydrogenhydrogen generationmechanical oxidationReferencesКороновский Н.В., Якушова А.Ф. Основы геоогии. Учеб. для географ. спец. вузов. М.: Высш. шк., 1991.Koronovskij N.V., Yakushova A.F. Osnovy geologii. Moscow: Vysš. šk. Publ., 1991. (in Russ.)Берш А.В., Лисицын А.В., Сороковиков А.И., Власкин М.С., Мазалов Ю.А., Школьников Е.И. Иследование процессов генерации пароводородной смеси в реакторе гидротермального окисления алюминия для энергетических установок // Теплофизика высоких температур. 2010. Т. 48, № 6. С. 908–915.Bersh A.V., Lisicyn A.V., Sorokovikov A.I., Vlaskin M.S., Mazalov Yu.A., Shkolnikov E.I. Issledo-vanie processov generacii parovodorodnoj smesi v reaktore gidrotermalʹnogo okisleniâ alûminiâ dlâ ènergetičeskih ustanovok. Teplofizika vysokih temperatur, 2010, vol. 48, no. 6, pp. 908–915 (in Russ.).Vlaskin M.S., Shkolnikov E.I., Bersh A.V., Zhuk A.Z., Lisicyn A.V., Sorokovikov A.I., Pankina Y.V. An experimental aluminum-fueled power plant // J. Power Sources. 2011. Vol. 196, No. 20. P. 8828–8835.Vlaskin M.S., Shkolnikov E.I., Bersh A.V., Zhuk A.Z., Lisicyn A.V., Sorokovikov A.I., Pankina Y.V. An experimental aluminum-fueled power plant. J. Power Sources, 2011, vol. 196, no. 20, pp. 8828–8835 (in Eng.).Vlaskin M.S., Shkolnikov E.I., Lisicyn A.V., Bersh A.V., Zhuk A.Z. Computational and experimental investigation on thermodynamics of the reactor of aluminum oxidation in saturated wet steam // International J. Hydrogen energy. 2010. Vol. 35, No. 5. P. 1888–1894.Vlaskin M.S., Shkolnikov E.I., Lisicyn A.V., Bersh A.V., Zhuk A.Z. Computational and experimental investi-gation on thermodynamics of the reactor of aluminum oxidation in saturated wet steam. International J. Hydrogen energy, 2010, vol. 35, no. 5, pp. 1888–1894 (in Eng.).Parmuzina A.V., Kravchenko O.V. Activation of aluminium metal to envolve hydrogen from water // Int. J. Hydrogen Energy. 2008. Vol. 33. P. 3073–3076.Parmuzina A.V., Kravchenko O.V. Activation of aluminium metal to envolve hydrogen from water. Int. J. Hydrogen Energy, 2008, vol. 33, pp. 3073–3076 (in Eng.).Ilyukhina A.V., Ilyukhin A.S., Shkolnikov E.I. Hydrogen generation from water by means of activated aluminum // Int. J. Hydrogen Energy. 2012. Vol. 37. P. 16382–16387.Ilyukhina A.V., Ilyukhin A.S., Shkolnikov E.I. Hydrogen generation from water by means of activated aluminum. Int. J. Hydrogen Energy, 2012, vol. 37, pp. 16382–16387 (in Eng.).Xiani Huang, Tong Gao. A review: Feasibility of hydrogen generation from the reaction between aluminum and water for fuel cell applications // J. Power Sources. 2013. Vol. 229. P. 133–140.Xiani Huang, Tong Gao. A review: Feasibility of hydrogen generation from the reaction between aluminum and water for fuel cell applications. J. Power Sources, 2013, vol. 229, pp. 133–140 (in Eng.).Korosh Mahmoodi, Babak Alinejad. Enhancement of hydrogen generation rate in reaction of aluminum with water // International Journal of Hydrogen Energy. June 2010. Vol. 35, Iss. 11. P. 5227–5232.Korosh Mahmoodi, Babak Alinejad. Enhancement of hydrogen generation rate in reaction of aluminum with water. International Journal of Hydrogen Energy, June 2010, vol. 35, iss. 11, pp. 5227–5232 (in Eng.).Kunio Uehara, Hideo Takeshita, Hiromi Kotaka. Hydrogen gas generation in the wet cutting of aluminum and its alloys // Journal of Materials Processing Technology. 2002. Vol. 127. P. 174–177.Kunio Uehara, Hideo Takeshita, Hiromi Kotaka. Hydrogen gas generation in the wet cutting of aluminum and its alloys. Journal of Materials Processing Technology, 2002, vol. 127, pp. 174–177 (in Eng.).Lluís Solera, Angélica María Candelaa, Jorge Macanásb. In situ generation of hydrogen from water by aluminum corrosion in solutions of sodium aluminate // Journal of Power Sources. July 2009. Vol. 192, Iss. 1. 1 P. 21–26.Lluís Solera, Angélica María Candelaa, Jorge Macanásb. In situ generation of hydrogen from water by aluminum corrosion in solutions of sodium aluminate. Journal of Power Sources, July 2009, vol. 192, iss. 1,1 pp. 21–26 (in Eng.).Takehito Hiraki, Satoru Yamauchi. Process for Recycling Waste Aluminum with Generation of High-Pressure Hydrogen // Environ. Sci. Technol. 2007. Vol. 41. P. 4454–4457.Takehito Hiraki, Satoru Yamauchi. Process for Recycling Waste Aluminum with Generation of High-Pressure Hydrogen. Environ. Sci. Technol., 2007, vol. 41, pp. 4454–4457 (in Eng.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.