Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОКИСЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ С ВЫДЕЛЕНИЕМ ВОДОРОДА

https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.21.013

Полный текст:

Аннотация

Данная работа посвящена разработке научно-технических основ создания энергетических установок, использующих в качестве топлива алюминий, а в качестве окислителя – воду, применительно к использованию их в условиях низких температур. Генерация водорода в условиях низких температур при окислении алюминия в воде или водных растворах осложняется формированием на его поверхности оксидной пленки, а также уменьшением скорости реакции при понижении температуры. Тем не менее, в данной работе приведены методы, позволяющие решить вышеуказанные проблемы. Эксперименты показали, что объем водорода, выделившегося при взаимодействии порошка активированного алюминия с водным раствором KOH, значительно выше, чем с растворами ZnCl2 и CaCl2. При –10 °C степень превращения алюминия для NaOH равна 94%, для KOH – 93%; при –20 °C: для NaOH – 36%, для KOH – 80%. Для раствора KOH при –30 °C и –40 °C: 67 и 17% соответственно. При окислении гранул неактивированного алюминия в водном растворе соляной кислоты с добавлением соли CuCl2 выделилось более 2120 мл водорода; для раствора FeCl3 был зарегистрирован выход водорода порядка 70 мл при частичном замерзании раствора.

Об авторах

А. О. Дудоладов
Объединенный институт высоких температур РАН 125412 Москва, ул. Ижорская, д. 13, стр. 2
Россия

стажер-исследователь ОИВТ РАН



О. А. Буряковская
Объединенный институт высоких температур РАН 125412 Москва, ул. Ижорская, д. 13, стр. 2
Россия

стажер-исследователь ОИВТ РАН



М. С. Власкин
Объединенный институт высоких температур РАН 125412 Москва, ул. Ижорская, д. 13, стр. 2
Россия

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



А. З. Жук
Объединенный институт высоких температур РАН 125412 Москва, ул. Ижорская, д. 13, стр. 2
Россия

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



Е. И. Школьников
Объединенный институт высоких температур РАН 125412 Москва, ул. Ижорская, д. 13, стр. 2
Россия

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



Список литературы

1. Клейменов Б.В., Мазалов Ю.А., Берш А.В., Низовцев В.Е. Перспективы развития водородной энергетики на основе алюминия // ИНФОРМОСТ радиоэлектроника и телекоммуникации. 2005. № 3(39). С. 58-60.

2. Babak Alinejad, Korosh Mahmoodi. A novel method for generating hydrogen by hydrolysis of highly activated aluminum nanoparticles in pure water // Int. J. Hydrogen Energy. 2009. Vol. 34. P. 7934-38.

3. Korosh Mahmoodi, Babak Alinejad. Enhancement of hydrogen generation rate in reaction of aluminum with water // Int. J. Hydrogen Energy. 2010. Vol. 35. P. 5227-32.

4. Xiani Huang, Tong Gao, Xiaole Pan, Dong Wei, Chunju Lv, Laishun Qin, Yuexiang Huang. A Review: Feasibility of hydrogen generation from the reaction between aluminum and water for fuel cell applications // J. Power Sources. 2013. Vol. 229. P. 133-40.

5. Parmuzina A.V., Kravchenko O.V. Activation of aluminium metal to evolve hydrogen from water // Int. J. Hydrogen Energy. 2008. Vol. 33. P. 3073-76.

6. 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. 16382-87.

7. Rosenband V., Gany A. Application of activated aluminum powder for generation of hydrogen from water // Int. J. Hydrogen Energy. 2010. Vol. 35. P. 10898-904.

8. Берш А.В., Лисицын А.В., Сороковиков А.И., Власкин М.С., Мазалов Ю.А., Школьников Е.И. Исследование процессов генерации пароводородной смеси в реакторе гидротермального окисления алюминия для энергетических установок // Теплофизика высоких температур. 2010. Т. 48, № 6. С. 908-915.

9. 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, № 5. P. 1888-1894.

10. 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, № 20. P. 8828-8835.

11. Shkolnikov E.I., Zhuk A.Z., Vlaskin M.S. Aluminum as energy carrier: Feasibility analysis and current technologies overview // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2011. Vol. 15, № 9. P. 4611-4623.

12. Синявский В.С., В Устьянцев.У. Защита от коррозии бурильных труб из алюминиевых сплавов. М.: Недра, 1976.

13. Путилова И.Н., Балезин С.А., Баранник В.П. Ингибиторы коррозии металлов. М.: Госхимиздат, 1958.

14. Щукин Е.Д. Эффект Ребиндера. Международный ежегодник «Наука и человечество». 1970. С. 337-367.


Для цитирования:


Дудоладов А.О., Буряковская О.А., Власкин М.С., Жук А.З., Школьников Е.И. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОКИСЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ С ВЫДЕЛЕНИЕМ ВОДОРОДА. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2015;(21):112-120. https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.21.013

For citation:


Dudoladov A.O., Buryakovskaya O.A., Vlaskin M.S., Zhuk A.Z., Shkolnikov E.I. EXPERIMENTAL STUDY ON LOW-TEMPERATURE ALUMINIUM OXIDATION PROCESS ACCOMPANIED BY GENERATION OF HYDROGEN. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2015;(21):112-120. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.21.013

Просмотров: 267


ISSN 1608-8298 (Print)