Главная » 2018 » Декабрь » 27 » Получение водорода из алюминия щёлочи и воды плюс ускорение реакции методом электролиза.
05:01
Получение водорода из алюминия щёлочи и воды плюс ускорение реакции методом электролиза.
Взаимодействие с водой. Алюминий устойчив к воздействию воды, даже кипящей, благодаря оксидной пленке на его поверхности. Если эту пленку разрушить (потереть поверхность алюминия наждачной бумагой или погрузить ненадолго в горячий раствор щелочи), то алюминий активно взаимодействует с водой с выделением водорода. Взаимодействие с щелочами. Алюминий легко растворяется в водных растворах щелочей, выделяя водород в зависимости от молярного соотношения веществ: Эта реакция применяется для получения в лаборатории водорода и предостерегает не хранить щелочи в алюминиевой посуде.
Для получения водорода из алюминия можно использовать свойство алюминия взаимодействовать с неконцентрированными кислотами:
а при определённых условиях и с водой методом электролиза и пропускания тока.
2Аl + 6Н2О = 2Аl(ОН)3 + ЗН2
или 2AI + ЗН2О = Al2O3 + 3H2,
Молярная масса алюминия M=27 г/моль, что равно 0,027 кг/моль.
Молярная масса водорода, состоящего из двух атомов составляет 2г/моль, что равно 0,002 кг/моль.
Молярная масса воды равна 18 г/моль.
Во всех этих реакциях из двух молекул алюминия получается три молекулы водорода.
Значит, в реакции из каждых 0,054 кг алюминия получается 0,006 кг водорода. Во второй реакции алюминия с водой для получения Al2O3 также участвует 0,054 кг воды. В первой реакции количество воды для получения 2Аl(ОН)3 будет участвовать в два раза больше. Несложными вычислениями получаем, что при химических реакциях с участием 1 кг алюминия и как минимум 1 кг воды получаем 0,111 кг водорода, объём которого при нормальных условиях составит 1,24 м3.
Теперь посчитаем энергетическую ценность полученного водорода.
Теплота сгорания водорода составляет 120 МДж/кг. Для полученного количества водорода количество энергии при его сгорании составит 13,32 МДж, что после перевода в более наглядные единицы измерения составит 3,7 кВт.ч. энергии.
Если теплота сгорания бензина в среднем составляет 46 МДж/кг, то для замены энергии водорода, полученной из 1 кг алюминия понадобится 0,296 кг бензина, или примерно треть литра.
Японская компания Genepax представила в Осаке (Osaka, Япония) автомобиль на воде, точнее, электромобиль c H2O в качестве топлива. Одного литра абсолютно любой воды (дождевой, речной, морской) достаточно, чтобы ехать на нем в течение часа со скоростью 80 километров в час.
Силовая установка на топливных ячейках под названием Water Energy System (WES) расщепляет воду на водород и кислород, но вместо того, чтобы сжигать полученный водород его заново соединяют с кислородом в электрохимическом генераторе. Полученное электричество питает электромотор, а на выходе образуется пар — то есть та же вода.
Ответ: В Японии создали автомобиль работающий на воде. Но нефтяное ворье сразу же зарезало эту разработку. Так что продолжаем покупать у них бензин и дышать выхлопами...Революционные разработки часто проходят без ожидаемого ажиотажа. Вот также спокойно, без фанфар в 2008 году японская компания Genepax представила электромобиль, двигатель которого питается от уникальных топливных элементов, генерирующих воду в электрический ток. Сенсации не получилось, потому как работа в этом направлении ведется уже давно. И на первый взгляд, ничего нового японцы не продемонстрировали. Однако...За основу был взят проверенный временем Reva G-Wiz. Главным дополнением к известной схеме стала топливная система Water Energy System. Перед нами, по сути, традиционный водородомобиль. Но дело в том, что электромобиль Genepax не хранит водород в баллонах, а получает его путем химической реакции из обыкновенной воды.
Мембранный блок электродов системы WES помогает полностью расщепить воду на атомы кислорода и водорода. Но в отличие от традиционной реакции металлогидрида и воды, система WES позволяет делать это в течении длительного времени. Здесь нет катализаторов, использующих драгметаллы, тем не менее, себестоимость топливного элемента составляет более 18 тысяч долларов. Безусловно, японские инженеры создали более совершенный преобразователь, способный разлагать воду на необходимые элементы. Но очевидно, что мощность силовой системы Water Energy System пока еще очень низкая. Наверно, поэтому никаких данных, даже на официальном сайте Genepax о характеристиках электромобиля до сих пор нет. Разработка Genepax не перевернула современный автопром, как могло показаться многим. Но, надеемся, что она приблизила нас на шаг к эффективному и экологически чистому автомобилю. Будем следить за развитием этой технологии.
