×
10.09.2015
216.013.78b8

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ХРАНЕНИЯ АТОМАРНОГО ВОДОРОДА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к химии и водородной энергетике и может быть использовано в транспортном машиностроении. Водород получают в генераторе 1, направляют в приёмник 2, разделяют на два потока 3 и воздействуют на них импульсным магнитным полем с амплитудой магнитной индукции В более 100 гаусс. Затем пропускают через аккумуляторы атомарного водорода 6, заполненные нанодисперсным углеродом, содержащим углеродные нанотрубки с удельной поверхностью от 200 до 550 м/г в качестве микроконтейнеров для хранения водорода, при пульсирующем давлении водорода с амплитудой более 0,1 МПа. Обеспечивается надёжное и безопасное хранение водорода. 1 ил.
Основные результаты: Способ хранения атомарного водорода, включающий использование нанодисперсного углерода, содержащего углеродные нанотрубки в качестве микроконтейнеров для хранения водорода, воздействие на полученный водород импульсным магнитным полем, пропускание водорода через нанодисперсный углерод при пульсирующем давлении, отличающийся тем, что используют нанодисперсный углерод с удельной поверхностью от 200 до 550 м/г, импульсное магнитное поле с амплитудой магнитной индукции В более 100 гаусс и пульсирующее давление водорода с амплитудой более 0,1 МПа.

Изобретение относится к способам хранения водорода и может быть использовано в водородной энергетике для получения, хранения и транспортировки водорода.

В настоящее время разработаны и успешно применяются в промышленности многочисленные технологии и устройства получения водорода, в частности ортоводорода. Основные проблемы связаны с необходимостью снижать энергопотребление и повышать экологичность и безопасность получения, хранения и транспортировки водорода как в газообразном, так и в жидком состояниях (см. например, В.Г. Цихисели Обоснование целесообразности применения в промышленности и на транспорте криоиспользующих преобразователей энергии // Альтернативная энергетика и экология. Международный научный журнал. - Саров: 2000).

Известно устройство и картридж для хранения сжатого газотурбинного водорода (патент RU 2440290, МПК С01В 3/00, F17C 11/00, 07.06.2007), содержащее корпус, микроконтейнеры, проницаемые для водорода, и арматуру для регулирования процесса выделения газообразного водорода.

Недостатком известного технического решения является недостаточно высокое соотношение массы запасенного водорода к общей массе устройства.

Известен также способ сорбции и хранения гелия или водорода (патент RU 2377176, МПК С01В 3/00, F17C 11/00, 22.08.2008), включающий получение водорода, использование микроконтейнеров для хранения водорода и введение в них водорода под давлением.

Недостатком известного способа является низкая сорбционная способность микроконтейнеров для хранения водорода в виде алюмосиликатных микросфер и непригодность их для использования в качестве топлива.

Наиболее близким из известных технических решений к предлагаемому способу хранения атомарного водорода является принятый за прототип способ ионной имплантации изотопов водорода в полые кристаллические наноструктуры (Заявка US №2009/0123789 А), основанный на использовании полых кристаллических наноструктур и ионной имплантации в них водорода.

Недостатком известного технического решения является высокая трудоемкость осуществления технологических операций.

Задачей заявленного изобретения является обеспечение надежного хранения атомарного водорода.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении надежности и топливной эффективности хранения атомарного водорода.

Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в способе хранения атомарного водорода, включающем использование нанодисперсного углерода, содержащего углеродные нанотрубки в качестве микроконтейнеров для хранения водорода, воздействие на полученный водород импульсным магнитным полем, пропускание водорода через нанодисперсный углерод при пульсирующем давлении, используют нанодисперсный углерод с удельной поверхностью от 200 до 550 м2/г, импульсное магнитное поле с амплитудой магнитной индукции В более 100 гаусс и пульсирующее давление водорода с амплитудой более 0,1 МПа.

Принципиальная схема устройства для осуществления предлагаемого способа хранения атомарного водорода показана на чертеже.

Устройство содержит генератор (орто)водорода 1, приемник водорода 2, трубопровод 3, электромагнит 4, блок управления магнитной индукцией 5, аккумулятор атомарного водорода 6 и регулятор давления 7. В качестве микроконтейнеров для хранения водорода используют нанодисперсный углерод, содержащий углеродные нанотрубки, имеющий удельную поверхность от 200 до 550 м2/г и размещенный в аккумуляторе атомарного водорода 6.

В соответствии с принципом Паули электроны атомов водорода, образующих молекулу водорода, должны обязательно отличаться направлением собственного момента количества движения электрона (спином). Если же атомы водорода имеют параллельные спины, то они при взаимодействии упруго отталкиваются друг от друга и не образуют молекулу водорода Н2. Только при взаимодействии атомов водорода с антипараллельными электронными спинами образуется молекула водорода. При генерации водорода в земных условиях магнитное поле Земли нарушает равновероятностный процесс и задает преимущественную ориентацию спина электрона. В результате при температуре выше 273К водород представляет собой смесь: 25% пара- и 75% ортоводорода.

Существование водорода одновременно в двух изомерных формах вызывает определенные сложности при его снижении и связано это с дополнительным выделением энергии при их рекомбинации. В связи с этим необходимо осуществлять орто-пара конверсию водорода и/или разрабатывать способы раздельного хранения атомарного водорода с антипараллельными электронными спинами, воздействуя на водород сильным внешним магнитным полем с управляемым вектором и амплитудой.

Предлагаемый способ в устройстве реализуют следующим образом.

Водород после генератора 1 в приемнике 2 разделяют на два потока и воздействуют на разделенные потоки водорода импульсным магнитным полем с амплитудой магнитной индукции В более 100 гаусс антипараллельного направления и пропускают разделенные потоки через нанодисперсный углерод, размещенный в аккумуляторах атомарного водорода 6, при пульсирующем давлении водорода с амплитудой более 0,1 МПа.

В выполненных исследованиях в аккумуляторах атомарного водорода 6 был использован нанодисперсный углерод, содержащий около 30% по объему углеродных нанотрубок, с высокой поверхностной активностью и имеющий удельную поверхность порядка 300 м2 на 1 г массы.

Способ хранения атомарного водорода, включающий использование нанодисперсного углерода, содержащего углеродные нанотрубки в качестве микроконтейнеров для хранения водорода, воздействие на полученный водород импульсным магнитным полем, пропускание водорода через нанодисперсный углерод при пульсирующем давлении, отличающийся тем, что используют нанодисперсный углерод с удельной поверхностью от 200 до 550 м/г, импульсное магнитное поле с амплитудой магнитной индукции В более 100 гаусс и пульсирующее давление водорода с амплитудой более 0,1 МПа.
СПОСОБ ХРАНЕНИЯ АТОМАРНОГО ВОДОРОДА

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 111-120 of 272 items.
12.01.2017
№217.015.5b3e

Ёмкостной инерционный датчик давления, способ его сборки и способ измерения давления

Группа изобретений относится к измерительной технике. Изобретения могут быть использованы для исследования переходных процессов в авиационной космической технике и в разных отраслях промышленности. Техническим результатом изобретения является уменьшение времени и затрат энергоресурсов ИО при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589494
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.6ab7

Аэродинамический руль

Изобретение относится к средствам управления полетом летательных аппаратов. Аэродинамический руль состоит из переднего и заднего поворотных звеньев с максимальным углом поворота переднего звена, меньшим максимального угла поворота заднего звена относительно не отклоненного положения. Переднее и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593178
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.7530

Устройство пневматического нагружения фюзеляжа самолета при прочностных испытаниях на ресурс

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для создания циклических нагрузок внутренним избыточным давлением воздуха при испытаниях на ресурс фюзеляжей и других авиационных гермоотсеков. Устройство содержит источник сжатого воздуха со стабилизатором давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598778
Дата охранного документа: 27.09.2016
13.01.2017
№217.015.7538

Способ пневматического нагружения фюзеляжа самолета при прочностных испытаниях на ресурс

Изобретение относится к области испытательной техники и предназначено для создания циклических трапециевидных программ нагружения избыточным давлением воздуха при прочностных испытаниях на ресурс фюзеляжей и других авиационных гермоотсеков. В ходе реализации способа устанавливают границы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598700
Дата охранного документа: 27.09.2016
13.01.2017
№217.015.7579

Способ регистрации параметров условий нагружения при эксплуатации или ресурсных испытаниях механических конструкций

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для мониторинга напряженности механических конструкций при их эксплуатации или проведении сертификационных ресурсных испытаний. Предлагаемый способ заключается в том, что при любом методе схематизации характерного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598702
Дата охранного документа: 27.09.2016
13.01.2017
№217.015.7672

Способ определения температурной зависимости степени черноты (варианты)

Изобретение относится к теплофизике и может быть использовано для определения температурной зависимости интегральной степени черноты покрытий и поверхностей твердых тел. Способ включает измерение температуры на внешних и внутренних поверхностях двух размещенных параллельно с небольшим зазором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598699
Дата охранного документа: 27.09.2016
13.01.2017
№217.015.76dd

Способ контроля обрывов изолированных термопар при теплопрочностных испытаниях конструкций и измерительная информационная система для его осуществления (варианты)

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для теплопрочностных испытаний конструкций. Способ заключается в том, что в измерительной информационной системе с режимами измерения сигналов термопар и сопротивления резисторных датчиков измеряют сопротивление термоэлектродов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598703
Дата охранного документа: 27.09.2016
13.01.2017
№217.015.77eb

Система энергопитания рулевых приводов первичных органов управления пассажирского самолета

Изобретение относится к электроснабжению системы управления и передачи для приведения в действие поверхностей управления самолета. Система энергопитания рулевых приводов первичных органов управления пассажирского самолета содержит бортовые электрогенераторы переменного тока, вспомогательные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598926
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.791b

Способ мониторинга нагрузок и накопленной усталостной повреждаемости в условиях эксплуатации самолета

Изобретение относится к авиации и касается способа мониторинга нагрузок и накопленной усталостной повреждаемости конструкции агрегатов планера в условиях реальной эксплуатации. При мониторинге нагрузок и накопленной усталостной повреждаемости конструкции агрегатов планера на основе обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599108
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.85ea

Бронебойный боеприпас

Изобретение относится к области вооружения, а именно к бронебойным боеприпасам, в частности к снарядам с реактивным двигателем, запускаемым из ствола орудия. Бронебойный боеприпас содержит гильзу с метательным зарядом и снаряд. Последний включает поддон, закрепленный в нем бронебойный сердечник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603688
Дата охранного документа: 27.11.2016
Showing 111-120 of 157 items.
12.01.2017
№217.015.5b3e

Ёмкостной инерционный датчик давления, способ его сборки и способ измерения давления

Группа изобретений относится к измерительной технике. Изобретения могут быть использованы для исследования переходных процессов в авиационной космической технике и в разных отраслях промышленности. Техническим результатом изобретения является уменьшение времени и затрат энергоресурсов ИО при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589494
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.6ab7

Аэродинамический руль

Изобретение относится к средствам управления полетом летательных аппаратов. Аэродинамический руль состоит из переднего и заднего поворотных звеньев с максимальным углом поворота переднего звена, меньшим максимального угла поворота заднего звена относительно не отклоненного положения. Переднее и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593178
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.7530

Устройство пневматического нагружения фюзеляжа самолета при прочностных испытаниях на ресурс

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для создания циклических нагрузок внутренним избыточным давлением воздуха при испытаниях на ресурс фюзеляжей и других авиационных гермоотсеков. Устройство содержит источник сжатого воздуха со стабилизатором давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598778
Дата охранного документа: 27.09.2016
13.01.2017
№217.015.7538

Способ пневматического нагружения фюзеляжа самолета при прочностных испытаниях на ресурс

Изобретение относится к области испытательной техники и предназначено для создания циклических трапециевидных программ нагружения избыточным давлением воздуха при прочностных испытаниях на ресурс фюзеляжей и других авиационных гермоотсеков. В ходе реализации способа устанавливают границы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598700
Дата охранного документа: 27.09.2016
13.01.2017
№217.015.7579

Способ регистрации параметров условий нагружения при эксплуатации или ресурсных испытаниях механических конструкций

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для мониторинга напряженности механических конструкций при их эксплуатации или проведении сертификационных ресурсных испытаний. Предлагаемый способ заключается в том, что при любом методе схематизации характерного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598702
Дата охранного документа: 27.09.2016
13.01.2017
№217.015.7672

Способ определения температурной зависимости степени черноты (варианты)

Изобретение относится к теплофизике и может быть использовано для определения температурной зависимости интегральной степени черноты покрытий и поверхностей твердых тел. Способ включает измерение температуры на внешних и внутренних поверхностях двух размещенных параллельно с небольшим зазором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598699
Дата охранного документа: 27.09.2016
13.01.2017
№217.015.76dd

Способ контроля обрывов изолированных термопар при теплопрочностных испытаниях конструкций и измерительная информационная система для его осуществления (варианты)

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для теплопрочностных испытаний конструкций. Способ заключается в том, что в измерительной информационной системе с режимами измерения сигналов термопар и сопротивления резисторных датчиков измеряют сопротивление термоэлектродов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598703
Дата охранного документа: 27.09.2016
13.01.2017
№217.015.77eb

Система энергопитания рулевых приводов первичных органов управления пассажирского самолета

Изобретение относится к электроснабжению системы управления и передачи для приведения в действие поверхностей управления самолета. Система энергопитания рулевых приводов первичных органов управления пассажирского самолета содержит бортовые электрогенераторы переменного тока, вспомогательные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598926
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.791b

Способ мониторинга нагрузок и накопленной усталостной повреждаемости в условиях эксплуатации самолета

Изобретение относится к авиации и касается способа мониторинга нагрузок и накопленной усталостной повреждаемости конструкции агрегатов планера в условиях реальной эксплуатации. При мониторинге нагрузок и накопленной усталостной повреждаемости конструкции агрегатов планера на основе обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599108
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.85ea

Бронебойный боеприпас

Изобретение относится к области вооружения, а именно к бронебойным боеприпасам, в частности к снарядам с реактивным двигателем, запускаемым из ствола орудия. Бронебойный боеприпас содержит гильзу с метательным зарядом и снаряд. Последний включает поддон, закрепленный в нем бронебойный сердечник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603688
Дата охранного документа: 27.11.2016
+ добавить свой РИД