Способ получения водорода и тепловой энергии

1 Изобретение относится к области, использующей энергоаккумулирующие вещества для получения водорода и тепловой энергии при контакте с водой. Известен способ приготовления композиции на основе алюминия с последующим контактом ее с водой для получения водорода.(А.С.945061, публ. 23.07.82 г., кл. G 01 В 3/08). Способ включает приготовление композиции на основе активации алюминия и последующий контакт ее с водой. В данном способе активацию проводят на алюминиевом слитке ртутью с последующей термообработкой в вакууме при температуре 600-658 С в течение 1-1,5 ч. Однако, этот способ получения композиции и водорода с одной стороны требует стационарных установок для обеспечения необходимых условий процесса(высокой температуры, вакуума и др.), и с другой стороны материал композиции не везде применим из-за экологического фактора (ртуть),а также не дает возможности регулирования скорости выделения водорода и тепловой энергии. Основной целью изобретения является обеспечение простоты изготовления композиции для получения водорода и регулирования скорости выделения водорода из воды при контакте композиции с последней. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения водорода и тепловой энергии, включающем приготовление композиции на основе активации алюминия и последующий контакт ее с водой, активацию ведут на текстурированном или активированном алюминии,или его сплавах путем нанесения расплава легоплавких металлов на его торец с последующей выдержкой в течение 30-40 мин при комнатной температуре, а в период контакта с водой композицию подвергают механическому сжатию в направлении, перпендикулярном плоскости текстуры. Текстурированный алюминий получают из алюминиевой фольги, свернутой в рулон и подвергнутой воздействию ударного молота перпендикулярно текстуре при нагреве, или воздействию подвергают алюминий, полученный путем прессования частиц диспергированного алюминия, получаемого в вибромельнице из отходов дюралюминия или чистого алюминия с 2% добавкой металлического расплава. В качестве металлического расплава используют расплавы галия, индия и олова. Активация и текстурирование позволяют обнажить плоскости с избыточной поверхностной энергией, что существенно облегчает процесс диффузии расплава. Предложенный способ осуществляют следующим образом. Образец-слиток из текстурированного или активированного алюминия или сплавов на его основе, имеющий продольную текстуру, приводят торцем в контакт с металли 004121 2 ческим расплавом. В качестве металлического расплава используют сплав легоплавких металлов, например, сплав галия и олова. Этот расплав с большой скоростью проникает вдоль текстуры образца-слитка по плоскостям с избыточной поверхностной энергией, а затем происходит регулярная объемная диффузия в направлении, перпендикулярном слоям текстуры. Причем диффузия протекает за небольшое время,измеряемое минутами. Это объясняется тем, что слои толщиной L, разделяемые поверхностноактивным расплавом, весьма тонкие. Поэтому время, необходимое для регулярной объемной диффузии вдоль всего образца толщиной L в направлении, перпендикулярном слоям, меньшем в n число раз, равным соотношению толщины слоев L к толщине образца L, и занимает около 30-40 мин. После чего образец из полученной композиции готов к работе. Для получения водорода из воды готовую композицию приводят в контакт с водой (опускают емкость, заполненную водой, или дозировано контактируют с водой и т.д.). При этом происходит реакция, скорость которой широко регулируется механическим давлением. Причем реакция происходит одновременно во всем объеме образца с выделением водорода, тепловой энергии с образованием гидроокиси и оксида алюминия. Реакция происходит во всем объеме в связи с тем, что вода как активный материал проникает непосредственно в объем по зонам избыточной поверхностной энергии, покрытой молекулами поверхностно-активного металлического расплава. При контакте, например, одного килограмма композиции с водой (1 л) выделяется около 16 кДж тепловой энергии и более 10 л водорода. Композиция при контакте с водой позволяет осуществить регулирование скорости процесса выделения водорода и тепловой энергии в тысячи раз - от нескольких секунд до нескольких часов путем сжатия образца механическим усилием в направлении, перпендикулярном плоскости текстуры. Предлагаемый способ приготовления композиции для получения водорода и тепловой энергии при ее контакте с водой обеспечивает возможность простоты изготовления композиции, регулирование скорости выделения водорода из воды и мощности выделения тепловой энергии. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения водорода и тепловой энергии, включающий приготовление композиции на основе активации алюминия и последующий контакт композиции с водой, отличающийся тем, что в нем активацию ведут на текстурированном алюминии, полученном из алюминиевой фольги, свернутой в рулон и под 3 вергнутой воздействию ударного молота перпендикулярно текстуре при нагреве, или на алюминии, полученном путем прессования частиц диспергированного алюминия, получаемого в вибромельнице из отходов дюралюминия или чистого алюминия с 2% добавкой металлического расплава или их сплавов, путем нанесения металлического расплава легкоплавких метал 4 лов на его торец с последующей выдержкой в течение 30-40 мин при комнатной температуре,а в период контакта с водой композицию подвергают механическому сжатию в направлении,перпендикулярном плоскости текстуры. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлического расплава используют расплавы галия, индия и олова.