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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及一种用于生产氢气的方法,更具体地,涉及一种用于通过使用水电解生产氢气的方法。
技术介绍
1、电解是使用电来分离化合物的元素的过程。水的电解是在一百多年前发现的,并且包括通过由水电极连接的电源输送的连续电流将水分子(h2o)分解成氧气(o2)和氢气(h2)气体。电子被阳极中的阴离子释放,并且电子被阴极中的阳离子捕获。
2、水由一个氧原子和两个氢原子组成。每个氢原子通过一对成键电子与氧原子共价键合。氧也具有两对非成键电子。因此,氧原子周围存在四对电子:两对与氢原子形成共价键的一部分,并且两对在另一侧不被共享。与氢不同,氧是电负性或“亲电子”原子。
3、此外,水是一种“极性”分子;也就是说,它具有不规则的电子密度分布。由于这个原因,水在氧原子附近具有部分负电荷,而在氢原子附近具有部分正电荷。
4、这些原子通过称为化学键的力相互键合。这些键具有与之相关联的、具有一定的值的一定的能量(称为“键能”)。如果水分子与电解质结合,并在连续的电流中施加大于链接其原子的键的能量的一定量的电能,则水分子将断裂,并且通过这样做将会将分子分成氧和氢。
5、具体地,该过程通过连接到由铂金或不锈钢制成的两个电极的电能源进行,所述两个电极表示正极和负极。这些电极被放置为与水接触。水与施加的电流接触引起分子分解。
6、在电解过程期间,水中的阴极带负电荷,发生还原反应,其中来自阴极的电子(e-)被提供给氢阳离子以形成氢气气体。
7、阴极半反应:
8、阴极:2[2h+(ac
9、在带正电荷的阳极中,氧化引起反应,从而引起产生氧气气体并向阳极提供电极以完成回路:
10、阳极半反应:
11、阳极:2h2o(l)→o2(g)+4h+(ac)+4e-
12、如果我们配平两个半反应可以得到:
13、阳极:2h2o(l)→o2(g)+4h+(ac)+4e-
14、阴极:2[2h+(ac)+2e-→h2(g)]
15、---------------------
16、2h2o(l)→2h2(g)+o2(g)
17、通过这个水电解过程获得的气体具有不同的应用。氢(h)是一种燃料,其在能源工业中的应用具有巨大的潜力。氢作为燃料的主要好处是它不会像其他已知的(和被更广泛使用的)气体(诸如石油或天然气)那样产生温室气体。
18、不幸的是,尽管氢是地球上最丰富的元素之一,但它并不容易获得,因为它在自然界中并不是孤立存在的。
19、氢通常通过电解直接从水中获得。
20、市场上可用的有两种主要技术,碱性电解槽和聚合物电解质膜(pem)电解槽。碱性电解槽在投资方面更便宜(它们通常使用镍催化剂),但它们效率较低。另一方面,pem电解槽要昂贵得多(它们通常使用铂族金属催化剂),但它们更有效率,并且可以在具有更高电流的密度下操作,并且因此,如果氢气产出是足够大的,可能更便宜。
21、不幸的是,目前的技术效率不高。与获得的氢气量相比,通过已知的方法生产氢气的能量成本是高的。
22、需要以更具成本效益的方式生产氢气。
技术实现思路
1、一种水电解系统,包括:容器;多个微电池,位于容器内部;微电池以容器的中心轴为中心;第一支架,位于微电池的第一侧;第二支架,位于微电池的第二侧;多个磁体,安装在第一和第二支架上,磁体平行于微电池放置;在容器内部的液体。第一和第二支架适于连接到马达。第一和第二支架在电解过程期间旋转。第一支架上的磁体产生第一磁场,并且第二支架上的磁体产生第二磁场;并且第一和第二磁场具有相反的极性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水电解系统,包括:
2.根据权利要求1所述的水电解系统,其中所述微电池是12V电池。
3.根据权利要求1所述的水电解系统,其中所述微电池是36V电池。
4.根据权利要求1所述的水电解系统,其中所述微电池以45毫米的距离间隔开。
5.一种用于生产氢气的方法,包括以下步骤:
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种水电解系统,包括:
2.根据权利要求1所述的水电解系统,其中所述微电池是12v电池。
3.根据权利要求1所述的水电解系统,其中所述微...
【专利技术属性】
技术研发人员:马丁·鲁本·沃尼特瓦奇亚尼,J·A·卡佩罗,
申请(专利权)人:马丁·鲁本·沃尼特瓦奇亚尼,
类型:发明
国别省市:
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