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俄羅斯研發出廢鋁制氫技術

2018-06-30 09:28
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據科技部網站報道,俄羅斯國家研究型大學“莫斯科鋼鐵學院”研發出鋁及有色金屬廢料化學制氫技術及實驗裝置,所制備的氫可用于車載供電系統及固定式小型電力裝置。相關成果發布在《Powder Technology》科學期刊上。

該校科研團隊采用“鋁-水”系統以廢鋁作為反應物研發出化學制氫的整套技術,包括,原材料的化驗分析、廢鋁粉碎處理方案、氧化過程工藝參數的選擇、所制備固體金屬反應物存儲和運輸要求等。研制出廢鋁制氫的氧化劑,并設計制造出制氫實驗裝置。裝置適用于處理廢鋁及其它水解金屬以制備氫燃料,具有可靠的防爆性。由于金屬鋁表面易形成氧化保護膜,隔絕氧化劑與金屬鋁的接觸,抑制化學反應的進行,科研團隊在整套技術中增加了機械活化這個工藝環節,即對廢鋁進行粉碎和化學處理,防止其氧化保護膜的形成。

鋁與水反應所產生的氫氣可用于燃料電池發電,重量15克的飲料易拉罐儲藏的化學能為255千焦耳,折合成的能源可使油耗5升的汽車行駛20米。俄羅斯每年可產生20-30億個鋁制易拉罐,約合4萬多噸純鋁,而整個歐洲再生鋁市場規模達千萬噸,其中一半未被有效利用,浪費的能源大約為130太焦耳。

鋁為活潑金屬,在空氣中發生緩慢氧化,廢棄的鋁會在短時間內被腐蝕掉,一方面,有價值金屬未被有效利用;而另一方面,釋放出的氫 氣又對環境產生污染。部分歐洲國家回收廢鋁及其它有色金屬廢料,進行分選、再熔煉,之后作為再生原材料二次利用,在這方面成功事例為瑞士,其每年廢鋁回收處理率可達90%以上,但這種處理方法帶來運輸、清洗和再熔煉的費用,并產生大量毒性殘渣,所以各國正努力研發廢鋁綜合處理技術,以期在清潔能源領域有所突破。


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