Ariel-Forscher entwickeln neuartigen Wasserstoffgenerator mit Natriumborhydrid für On

Forscher der Ariel-Universität in Israel haben einen neuartigen Wasserstoffgenerator für den „On-Demand“-Einsatz mit Brennstoffzellen entwickelt. Wasserstoff entsteht in einer katalytischen Hydrolysereaktion von Natriumborhydrid (NaBH4) mit Rutheniumpulver als Katalysator. Der vorgeschlagene Generator ist tragbar und leicht; hat eine hohe Energiedichte; ist einfach zu verwenden, nachzufüllen und zu reinigen; und ist für lange Arbeitsperioden mit der Möglichkeit eines Neustarts nach längeren Ruhezeiten ausgelegt.

Zakhvatkin et al.

Das System besteht aus zwei Hauptkammern: einer oberen Kammer mit granuliertem Natriumborhydrid-Pulver und einer unteren Reaktionskammer mit einer Lösung aus Wasser und Katalysator. Eine peristaltische Pumpe reguliert den Lösungsfluss durch einen Spiralkanal, der sich in der Feststoffkammer befindet.

Das Pulver wird durch ein Sieb vom Kanal getrennt, wodurch ein Verstopfen verhindert wird. Die Lösung wird beim Fließen durch den Kanal gesättigt und tropft in die Reaktionskammer. Um konstante H2-Durchflussraten aufrechtzuerhalten, werden die Lösungstemperatur und der H2-Druck in der Reaktionskammer ständig kontrolliert.

Dieses System sei deutlich leichter und benötige viel weniger Betriebsenergie als andere ähnliche Generatoren, sagten die Forscher.

In einem in der ACS-Fachzeitschrift Energy & Fuels veröffentlichten Artikel berichtete das Team, dass während 6,3 Stunden ihres Experiments 110 Liter Wasserstoff mit einer durchschnittlichen Durchflussrate von 290 ml/min und einem Umwandlungswirkungsgrad von 98 % erzeugt wurden. Die erreichte Energiedichte beträgt 1300 Wh/kg für den Brennstoff, 540 Wh/kg für den Generator und 377 Wh/kg mit angeschlossener 30-W-Brennstoffzelle.

Diese Wasserstofferzeugung hat ein großes Potenzial für eine Vielzahl von Anwendungen in den Bereichen Militär, Fahrzeuge und tragbare Geräte.

Ressourcen

Lev Zakhvatkin, Michael Zolotih, Yonatan Maurice, Alex Schechter und Idit Avrahami (2021) „Hydrogen Production on Demand by a Pump Controlled Hydrolysis of Granulated Sodium Borohydride“ Energy & Fuels doi: 10.1021/acs.energyfuels.1c00367

Gepostet am 27. Juni 2021 in Wasserstoff, Wasserstoffproduktion, Markthintergrund | Permalink | Kommentare (2)