[发明专利]获得用于产生H2的混合物的方法和设备、相应的混合物

说明书

获得用于产生H₂的混合物的方法，所述混合物包含金属硼氢化物(Me(BH₄)_n)、金属氢氧化物(Me(OH)_n)和H₂O，其中Me是金属并且n是金属离子的价态。H₂O提供为超纯水(UPW)，UPW的电导率低于1μS/cm。所述方法包括将所述金属硼氢化物和所述金属氢氧化物溶于UPW以获得用于产生H₂的混合物，所述混合物包含为所述混合物的45％mol至55％mol的量的所述金属硼氢化物的硼氢(BH₄)根、为所述混合物的2％mol至5％mol的量的所述金属氢氧化物的氢氧(OH)根、以及用于混合物的剩余部分的至少大量的UPW。

发明领域

本发明涉及获得用于产生H₂的混合物的方法以及相应的套组、混合物和设备。本发明还涉及用于产生氢的方法和相应的设备。

发明背景

在H₂(被称为氢，氢原子将被称为原子氢)的生产、储存和运输中涉及的相当高的成本阻碍其快速且广泛的推广。仅在对于所产生的能量的每一单位而言氢价格已经普遍降低至电力、汽油、柴油、天然气等的现行价格水平(例如，每兆焦耳的成本(€/MJ))的情况下，预期发生氢的突破性进展。

目前，已知三种产生氢的生产方法：

-作为另一化学过程的副产物，对此，释放氢所需要的能量是次要的；

-蒸气重整技术，对此，产生氢所需要的能量为约140MJ/kgH₂(141.1kJ/摩尔)；以及

-电解技术，对此，产生氢所需要的能量为约204.5MJ/kgH₂(206.1kJ/摩尔)。

当考虑氢产生的环境CO₂足迹时，则仅通过使用经由诸如风、水、地热源和太阳的源产生的电力可以获得零CO₂足迹。可以将核动力用作替代选择，其中鉴于环境考虑，强烈优选使用钍作为燃料。在蒸气重整技术中使用生物质被认为是CO₂中性的。

以气体形式使用氢。其转化为热量通过使用燃烧或催化剂而完成，并且其转化为电能通常通过采用燃料室。可以观察到以下缺点：

-氢的低比重意味着每千克氢气燃料需要许多空间，这使得通过陆路或水路的运输成本高；

-将氢用于能量产生的核心问题是在目前的生产方法下其能量损失；以及

-当冷却或压缩氢时，在氢储存中损失能量。

已经尝试通过使氢液化来解决长距离的运输问题。在实际应用中，此类技术以成本和所涉及的复杂性形式示出许多缺点。其需要许多能量来保持氢足够冷以使其保持处于液态。通常在氢储存于杜瓦瓶(Dewar)中约14天后开始蒸发，而在一般隔离的容器中将立即开始蒸发。蒸发的氢可以用作燃料以例如驱动用于运输的船舶或卡车。根据经验，在实际应用中，一方面已经将压缩氢的压力从300bar升高至700bar以具有足够的运输范围，其涉及在运输期间对于氢的储存损失约6％的氢。

目前还未提出切合实际的方案以减少所提及的缺点。

发明概述

本发明的目的是提供获得用于产生H₂的混合物的方法和设备、相应的混合物和用于产生H₂的方法和设备，其没有或几乎没有已知方法和技术的缺点。

本发明的另一或供替代的目的是提供液体H₂燃料连同用于混合和释放化学键合的H₂的任何设备和/或装置，所述液体H₂燃料满足美国能源部(US DoE)和StorHy联盟(用于汽车应用的氢气储存系统)的要求。