[發明專利]獲得用于產生H2的混合物的方法和設備、相應的混合物

在審

• 申請號: 201680073060.3
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN108883930A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 杰拉德斯·韋赫爾姆斯·盧格蒂希德
• 申請（專利權）人: H2燃料系統有限公司
• 主分類號: C01B3/06
• 分類號: C01B3/06
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;洪欣

獲得用于產生H₂的混合物的方法，所述混合物包含金屬硼氫化物(Me(BH₄)_n)、金屬氫氧化物(Me(OH)_n)和H₂O，其中Me是金屬并且n是金屬離子的價態。H₂O提供為超純水(UPW)，UPW的電導率低于1μS/cm。所述方法包括將所述金屬硼氫化物和所述金屬氫氧化物溶于UPW以獲得用于產生H₂的混合物，所述混合物包含為所述混合物的45％mol至55％mol的量的所述金屬硼氫化物的硼氫(BH₄)根、為所述混合物的2％mol至5％mol的量的所述金屬氫氧化物的氫氧(OH)根、以及用于混合物的剩余部分的至少大量的UPW。

發明領域

本發明涉及獲得用于產生H₂的混合物的方法以及相應的套組、混合物和設備。本發明還涉及用于產生氫的方法和相應的設備。

發明背景

在H₂(被稱為氫，氫原子將被稱為原子氫)的生產、儲存和運輸中涉及的相當高的成本阻礙其快速且廣泛的推廣。僅在對于所產生的能量的每一單位而言氫價格已經普遍降低至電力、汽油、柴油、天然氣等的現行價格水平(例如，每兆焦耳的成本(€/MJ))的情況下，預期發生氫的突破性進展。

目前，已知三種產生氫的生產方法：

-作為另一化學過程的副產物，對此，釋放氫所需要的能量是次要的；

-蒸氣重整技術，對此，產生氫所需要的能量為約140MJ/kgH₂(141.1kJ/摩爾)；以及

-電解技術，對此，產生氫所需要的能量為約204.5MJ/kgH₂(206.1kJ/摩爾)。

當考慮氫產生的環境CO₂足跡時，則僅通過使用經由諸如風、水、地熱源和太陽的源產生的電力可以獲得零CO₂足跡。可以將核動力用作替代選擇，其中鑒于環境考慮，強烈優選使用釷作為燃料。在蒸氣重整技術中使用生物質被認為是CO₂中性的。

以氣體形式使用氫。其轉化為熱量通過使用燃燒或催化劑而完成，并且其轉化為電能通常通過采用燃料室。可以觀察到以下缺點：

-氫的低比重意味著每千克氫氣燃料需要許多空間，這使得通過陸路或水路的運輸成本高；

-將氫用于能量產生的核心問題是在目前的生產方法下其能量損失；以及

-當冷卻或壓縮氫時，在氫儲存中損失能量。

已經嘗試通過使氫液化來解決長距離的運輸問題。在實際應用中，此類技術以成本和所涉及的復雜性形式示出許多缺點。其需要許多能量來保持氫足夠冷以使其保持處于液態。通常在氫儲存于杜瓦瓶(Dewar)中約14天后開始蒸發，而在一般隔離的容器中將立即開始蒸發。蒸發的氫可以用作燃料以例如驅動用于運輸的船舶或卡車。根據經驗，在實際應用中，一方面已經將壓縮氫的壓力從300bar升高至700bar以具有足夠的運輸范圍，其涉及在運輸期間對于氫的儲存損失約6％的氫。

目前還未提出切合實際的方案以減少所提及的缺點。

發明概述

本發明的目的是提供獲得用于產生H₂的混合物的方法和設備、相應的混合物和用于產生H₂的方法和設備，其沒有或幾乎沒有已知方法和技術的缺點。

本發明的另一或供替代的目的是提供液體H₂燃料連同用于混合和釋放化學鍵合的H₂的任何設備和/或裝置，所述液體H₂燃料滿足美國能源部(US DoE)和StorHy聯盟(用于汽車應用的氫氣儲存系統)的要求。