Портативные генераторы чистого водорода из боргидрида натрия

Катализатор получения сверхчистого водорода

Разработаны прототипы генераторов, гранулированные и блочные катализаторы, позволяющие получать водород “по требованию” с чистотой 99,98 об. % в температурном диапазоне от -20 °С до +60 °С без дополнительного подвода электрической и тепловой энергии.

Управление процессом осуществляют с использованием пневматической или электронной системы.

Прототип проточного генератора водорода
Мощность топливных элементов, Вт		до 500
Габаритные размеры, диаметр/высота , мм		80х120
Масса , г		300
Катализатор		содержит металлы Pt-группы

Прототип генератора с «водородной таблеткой»
Мощность топливных элементов, Вт	от 5 до 100	от 100 до 1000
Габаритные размеры, диаметр/высота, мм	70х10	80х170
Масса , г	150	2500
Катализатор	содержит кобальт

Преимущества генераторов на основе гидридсодержащих картриджей
Простота и компактность	Высокая энергоемкость
Быстрая замена картриджей в полевых условиях	Возможность длительного хранения в рабочем состоянии
Безопасность для окружающей среды

Области применения

Генераторы обеспечивают водородом портативные автономные источники энергии на основе топливных элементов:
- Зарядных устройств для аккумуляторов переносного оборудования
- Мобильных систем аварийного назначения (радиомаяки, навигаторы и др.)
- Мобильных устройств (телефоны, ноутбуки, бытовые электронные приборы)
- Транспортных средств

Аэростатные приложения (метеозонды, наддув спасательных плавсредств)

Заправка водородом баллонов высокого давления (до 50 МПа) в полевых условиях

Стадия разработки

Разработаны катализаторы для гидролиза комплексных борсодержащих гидридов (боргидрид натрия, амминборан).
Созданы прототипы генераторов различной конструкции и испытаны совместно с топливными элементами и термоэлектропреобразователями теплового излучения.

Организация-соисполнитель

ФГУП «ГНИИХТЭОС».
ИТПМ СО РАН.

Контакты

д.х.н. Симагина Валентина Ильинична

Факс (383) 330-76-91
Тел.: (383) 330-73-36
E-mail: simagina@catalysis.ru

Основные публикации по разработке

1. O.V. Netskina, D.G. Kellerman, A.V. Ishchenko, O.V. Komova, V.I. Simagina, Amorphous ferromagnetic cobalt-boron composition reduced by sodium borohydride: phase transformation at heat-treatment and its influence on the catalytic properties// Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects . 2018. V. 537C. P. 485-494.

2. O.V. Netskina, D.I. Kochubey, I.P. Prosvirin, S.E. Malykhin, O.V. Komova, V.V. Kanazhevskiy, Yu.G. Chukalkin, V.I. Bobrovskii, D.G. Kellerman, A.V. Ishchenko, V.I. Simagina. Cobalt-boron catalyst for NaBH4 hydrolysis: The state of the active component forming from cobalt chloride in a reaction medium// Molecular Catalysis. 2017. V. 441. P. 100–108.

3. О.В. Нецкина, Н.Л. Кайль, О.В. Комова, В.И. Симагина Твердая водородгенерирующая композиция на основе боргидрида натрия: изучение генерации водорода в воде, взятой из разных источников//Ползуновский вестник. 2017. № 3. С. 149-153.

4. О.В. Нецкина, О.В. Комова, В.И. Симагина Разработка эффективных кобальтовых катализаторов для твердофазных водородгенерирующих композиций на основе боргидрида натрия//Катализ в промышленности. 2017. Т. 17. № 6. С. 527-533.

5. О.В. Нецкина, О.В. Комова, В.И. Симагина Гранулированные родиевые катализаторы гидролиза боргидрида натрия для генераторов высокочистого водорода// Журнал прикладная химия. 2016. Т. 89. Вып.10. C. 1305-1311.

6. Simagina, V.I., Ozerova, A.M., Komova, O.V., Odegova, G.V., Kellerman, D.G., Fursenko, R.V., Odintsov, E.S., Netskina, O.V. Cobalt boride catalysts for small-scale energy application. Catalysis Today, Volume 242, Part A, 15 March 2015, Pages 221-229. DOI: 10.1016/j.cattod.2014.06.030

7. Netskina, O.V., Ozerova, A.M., Komova, O.V., Odegova, G.V., Simagina, V.I. Hydrogen storage systems based on solid-state NaBH4/CoxB composite: Influence of catalyst properties on hydrogen generation rate. Catalysis Today. Volume 245, 1 May 2015, Pages 86–92. DOI: 10.1016/j.cattod.2014.05.029

7. O.V. Netskina, R.V. Fursenko, O.V. Komova, E.S. Odintsov, V.I. Simagina NaBH4 generator integrated with energy conversion device based on hydrogen combustion. Journal of Power Sources, Volume 273, 1 January 2015, Pages 278-281

9. Одинцов, Р.В. Фурсенко, О.В. Нецкина, О.В. Комова, В.И. Симагина, Д.В. Чусов. Разработка и экспериментальное исследование малоразмерных энергопреобразующих устройств, интегрированных с компактным генератором горючего газа. Вестник инженерной школы ДВФУ. 2013. № 4 (17) с. 1-9.

10. V.I. Simagina, O.V. Netskina, O.V. Komova, A.M. Ozerova. Progress in the catalysts for H2 generation from NaBH4 fuel. Current Topics in Catalysis. 2012. V. 10. p. 147-165.

11. V.I. Simagina, P.A. Storozhenko, O.V. Netskina, O.V. Komova, G.V. Odegova, Yu.V.Larichev, A.V., Ishchenko, A.M. Ozerova Development of catalysts for hydrogen generation from hydride compounds. Catalysis Today, 2008, V. 138, №. 3-4, P. 253-259.

12. Симагина В.И., Нецкина О.В., Комова О.В. Гидридные материалы – компактная форма хранения водорода для портативных топливных элементов. Альтернативная энергетика и экология, 2007, №10, с. 54-64.

Патенты

1. Патент РФ № 2323045. Опубликован бюл.№12 от 27.04.2008 г. Катализатор (варианты), способ его приготовления и процесс получения водорода из растворов гидридов. В.И.Симагина, В.Н. Пармон, П.А. Стороженко, О.В. Нецкина, О.В. Комова. заявитель и патентообладатель: Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН. Заявка на патент РФ № 2007109021 от 12.03.2007 г.

.

Новости

Портативные генераторы чистого водорода из боргидрида натрия