ERDF — UNICAEN — ALAIN ESCHLIMANN — ALLOC COFIN (Q3673334)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3673334 in France
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | ERDF — UNICAEN — ALAIN ESCHLIMANN — ALLOC COFIN |
Project Q3673334 in France |
Statements
41,978.86 Euro
0 references
88,298.0 Euro
0 references
47.54 percent
0 references
1 November 2015
0 references
30 April 2019
0 references
UNIVERSITE DE CAEN NORMANDIE
0 references
14032
0 references
L'hydrogène est l'élément le plus abondant de l'univers, le 9ème sur la terre et le 2ème dans les océans. Cette caractéristique associée à ses propriétés physiques et chimiques lui confère un potentiel remarquable pour une utilisation comme vecteur énergétique. Associé aux piles à combustible, l'hydrogène peut en effet, être utilisé comme vecteur d'énergie pour les transports et la production d'électricité, contribuant au remplacement des carburants fossiles. Certains (J. Rifkin entre autres) voient dans cette évolution une révolution aussi importante que celle provoquée par l'utilisation du charbon au début de l'ère industrielle. Les pouvoirs publics, particulièrement aux Etats-Unis et au Japon, placent de grands espoirs dans cet usage étendu de l'hydrogène. Mais l'hydrogène possède une faible densité et un point d'ébullition très bas qui rendent son stockage et son transport extrêmement difficile. Un kilogramme de H2 occupe un volume de 11000 litres à température et pression ambiantes! Il faut donc le stocker sous forme comprimé. Mais le stockage sous forme de gaz comprimé ou de liquide a un coût énergétique important. Apprendre à mieux stocker l'hydrogène est un enjeu capital en particulier pour l'écomobilité. Une des options développée consiste à stocker l'hydrogène sous forme d'AF via l'hydrogénation du CO2 en AF. Paul Sabatier fut le premier à démontrer dès 1912 qu'il est possible de générer réversiblement de l'hydrogène à partir de l'AF en présence de catalyseurs métalliques ou d'oxydes de métaux (équation 1). Ce travail pionnier, rarement cité, a été suivi de plusieurs études visant à développer pour cette réaction des catalyseurs de déshydrogénation efficaces mais surtout sélectifs afin d'éviter la formation de monoxyde de carbone selon une réaction de déshydratation de l'AF.L'intérêt de l'usage de l'AF est du en particulier à sa facilité d'accès ; il peut être obtenu soit à partir de l'oxydation de la biomasse ou via l'hydrogénation du dioxyde de carbone (CO2). A ce jour, la production d'AF est de l'ordre de 800.000 tonnes/an (BASF et Kemira sont les plus grands producteurs au monde). Un autre avantage, et non des moindres, est quil contient 53 g/L de dihydrogène à température et pression ambiante, ce qui est deux fois la capacité du dihydrogène comprimé à 350 bar.Différents groupes ont montré que la décomposition sélective de l'AF en H2 et CO2 est possible en présence de métaux nobles et de ligands complexes. Le dihydrogène peut ainsi être produit dans une large plage de pression (1-600 bars) et la réaction n'engendre pas de CO, polluant des catalyseurs employés dans les piles à combustible. Néanmoins, malgré la variété de catalyseurs développés en phase homogène ou hétérogène, les plus actifs sont à base de métaux précieux à savoir l'iridium, le ruthénium, l'or, ou le palladium. Récemment, des catalyseurs prometteurs à base de fer ont été développés mais ils nécessitent l'emploi de ligands difficilement accessibles. Une alternative pour suppléer ces catalyseurs à base de métaux serait d'avoir recours à des organocatalyseurs, composés peu coûteux et aisés à produire. A ce jour aucune méthode permettant de produire de l'hydrogène à partir d'AF et utilisant des catalyseurs organiques, n'a été proposée. (French)
0 references
Hydrogen is the most abundant element in the universe, the 9th on Earth and the 2nd in the oceans. This characteristic combined with its physical and chemical properties gives it a remarkable potential for use as an energy carrier. Combined with fuel cells, hydrogen can be used as an energy carrier for transport and electricity generation, contributing to the replacement of fossil fuels. Some (J. Rifkin among others) see this evolution as a revolution as important as that caused by the use of coal at the beginning of the industrial era. Governments, particularly in the United States and Japan, place great hopes in this widespread use of hydrogen. But hydrogen has a low density and a very low boiling point that makes storage and transport extremely difficult. One kilogram of H2 occupies a volume of 11000 litres at ambient temperature and pressure! It must therefore be stored in compressed form. But storage in the form of compressed gas or liquid has a significant energy cost. Learning how to store hydrogen better is a crucial issue in particular for eco-mobility. One of the options developed is to store hydrogen as AF via hydrogenation of CO2 in AF. Paul Sabatier was the first to demonstrate in 1912 that hydrogen can be reversibly generated from AF in the presence of metal catalysts or metal oxides (Equation 1). This pioneering work, rarely cited, has been followed by several studies aimed at developing effective but above all selective dehydrogenation catalysts for this reaction in order to avoid the formation of carbon monoxide according to an AF dehydration reaction. it can be obtained either from biomass oxidation or by hydrogenation of carbon dioxide (CO2). To date, AF production is around 800,000 tonnes/year (BASF and Kemira are the largest producers in the world). Another advantage, not least, is that it contains 53 g/L of dihydrogen at room temperature and pressure, which is twice the capacity of the 350 bar compressed dihydrogen. Different groups have shown that the selective decomposition of AF to H2 and CO2 is possible in the presence of noble metals and complex ligands. Dihydrogen can thus be produced in a wide pressure range (1-600 bar) and the reaction does not generate CO, polluting catalysts used in fuel cells. Nevertheless, despite the variety of catalysts developed in the homogeneous or heterogeneous phase, the most active are based on precious metals, i.e. iridium, ruthenium, gold, or palladium. Recently, promising iron-based catalysts have been developed but require the use of ligands that are difficult to access. An alternative to replacing these metal-based catalysts would be to use organocatalysers, which are inexpensive and easy to produce. To date, no method for producing hydrogen from AF and using organic catalysts has been proposed. (English)
18 November 2021
0.7395976591878014
0 references
Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Element des Universums, das 9. auf der Erde und das 2. in den Ozeanen. Dieses Merkmal in Verbindung mit seinen physikalischen und chemischen Eigenschaften verleiht ihm ein bemerkenswertes Potenzial für den Einsatz als Energieträger. In Verbindung mit Brennstoffzellen kann Wasserstoff als Energieträger für den Verkehr und die Stromerzeugung genutzt werden, was zum Ersatz fossiler Brennstoffe beiträgt. Einige (u. a. J. Rifkin) sehen in dieser Entwicklung eine so wichtige Revolution wie die Kohlenutzung zu Beginn des industriellen Zeitalters. Die Regierungen, insbesondere in den USA und Japan, setzen große Hoffnungen auf diese weit verbreitete Verwendung von Wasserstoff. Wasserstoff weist jedoch eine geringe Dichte und einen sehr niedrigen Siedepunkt auf, was seine Lagerung und seinen Transport äußerst schwierig macht. Ein Kilogramm H2 nimmt ein Volumen von 11.000 Litern bei Umgebungstemperatur und -druck ein! Daher ist es in Tablettenform zu lagern. Aber die Lagerung in Form von komprimierten Gasen oder Flüssigkeiten hat erhebliche Energiekosten. Das Lernen, wie Wasserstoff besser gespeichert werden kann, ist vor allem für die Ökomobilität von entscheidender Bedeutung. Eine der entwickelten Optionen besteht darin, Wasserstoff in AF-Form durch Hydrierung von CO2 zu AF zu speichern. Paul Sabatier demonstrierte 1912 als erster, dass es möglich ist, Wasserstoff aus der AF in Gegenwart von Metallkatalysatoren oder Metalloxiden reversibel zu erzeugen (Gleichung 1). Auf diese bahnbrechende Arbeit, die selten genannt wird, folgten mehrere Studien zur Entwicklung wirksamer, aber vor allem selektiver Dehydrierungskatalysatoren für diese Reaktion, um die Bildung von Kohlenmonoxid durch eine Entwässerungsreaktion der AF zu verhindern. es kann entweder aus der Oxidation von Biomasse oder durch Hydrierung von Kohlendioxid (CO2) gewonnen werden. Bis heute liegt die Produktion von AF bei rund 800.000 Tonnen pro Jahr (BASF und Kemira sind die größten Produzenten der Welt). Ein weiterer Vorteil, und nicht zuletzt, ist, dass es 53 g/l Dihydrogen bei Raumtemperatur und -druck enthält, was doppelt so groß ist wie die Kapazität von komprimiertem Dihydrogen bis 350 bar. Verschiedene Gruppen haben gezeigt, dass eine selektive Zersetzung von AF in H2 und CO2 in Gegenwart von Edelmetallen und komplexen Liganden möglich ist. So kann Diwasserstoff in einem breiten Druckbereich (1-600 bar) erzeugt werden, und die Reaktion führt nicht zu CO, was die in Brennstoffzellen eingesetzten Katalysatoren verschmutzt. Trotz der Vielzahl von Katalysatoren, die in einer homogenen oder heterogenen Phase entwickelt wurden, sind die aktivsten Edelmetalle wie Iridium, Ruthenium, Gold oder Palladium. In jüngster Zeit wurden vielversprechende Katalysatoren auf Eisenbasis entwickelt, die jedoch den Einsatz schwer zugänglicher Ligands erfordern. Eine Alternative zur Substitution dieser Katalysatoren auf Metallbasis wäre die Verwendung von kostengünstigen und leicht zu produzierenden Organokatalysatoren. Bisher wurde keine Methode zur Herstellung von Wasserstoff aus AF unter Verwendung organischer Katalysatoren vorgeschlagen. (German)
1 December 2021
0 references
Waterstof is het meest voorkomende element in het universum, de 9e op Aarde en de 2e in de oceanen. Dit kenmerk in combinatie met zijn fysische en chemische eigenschappen geeft het een opmerkelijk potentieel voor gebruik als energiedrager. In combinatie met brandstofcellen kan waterstof worden gebruikt als energiedrager voor vervoer en elektriciteitsopwekking, wat bijdraagt tot de vervanging van fossiele brandstoffen. Sommigen (o.a. J. Rifkin) zien deze evolutie als een revolutie die even belangrijk is als die welke veroorzaakt wordt door het gebruik van steenkool aan het begin van het industriële tijdperk. Regeringen, met name in de Verenigde Staten en Japan, hopen veel op dit wijdverbreide gebruik van waterstof. Maar waterstof heeft een lage dichtheid en een zeer laag kookpunt dat opslag en transport uiterst moeilijk maakt. Eén kilogram H2 neemt bij omgevingstemperatuur en druk een volume van 11000 liter in! Het moet daarom in gecomprimeerde vorm worden opgeslagen. Maar opslag in de vorm van gecomprimeerd gas of vloeistof heeft een aanzienlijke energiekosten. Leren hoe waterstof beter kan worden opgeslagen, is met name voor ecomobiliteit van cruciaal belang. Een van de ontwikkelde opties is waterstof als AF op te slaan via hydrogenering van CO2 in AF. Paul Sabatier was de eerste die in 1912 aantoonde dat waterstof reversibel kan worden opgewekt uit AF in aanwezigheid van metaalkatalysatoren of metaaloxiden (vergelijking 1). Dit baanbrekende werk, dat zelden wordt genoemd, is gevolgd door verschillende studies gericht op het ontwikkelen van effectieve maar vooral selectieve dehydrogenatiekatalysatoren voor deze reactie om de vorming van koolmonoxide volgens een AF-dehydratiereactie te voorkomen. het kan worden verkregen uit de oxidatie van biomassa of door hydrogenering van kooldioxide (CO2). Tot op heden bedraagt de productie van AF ongeveer 800.000 ton/jaar (BASF en Kemira zijn de grootste producenten ter wereld). Een ander voordeel, niet in de laatste plaats, is dat het bij kamertemperatuur en druk 53 g/l dihydrogeen bevat, wat tweemaal de capaciteit is van de 350 bar gecomprimeerde dihydrogeen. Verschillende groepen hebben aangetoond dat de selectieve decompositie van AF tot H2 en CO2 mogelijk is in aanwezigheid van edelmetalen en complexe liganden. Dihydrogeen kan dus worden geproduceerd in een breed drukbereik (1-600 bar) en de reactie genereert geen CO-vervuilende katalysatoren die in brandstofcellen worden gebruikt. Ondanks de verscheidenheid aan katalysatoren die zich in de homogene of heterogene fase hebben ontwikkeld, zijn de meest actieve echter gebaseerd op edelmetalen, d.w.z. iridium, ruthenium, goud of palladium. Onlangs zijn veelbelovende op ijzer gebaseerde katalysatoren ontwikkeld, maar vereisen het gebruik van liganden die moeilijk toegankelijk zijn. Een alternatief voor het vervangen van deze metaalgebaseerde katalysatoren zou zijn om gebruik te maken van organocatalysers, die goedkoop en gemakkelijk te produceren zijn. Tot op heden is geen methode voorgesteld voor de productie van waterstof uit AF en het gebruik van organische katalysatoren. (Dutch)
6 December 2021
0 references
L'idrogeno è l'elemento più abbondante nell'universo, il nono sulla Terra e il 2º negli oceani. Questa caratteristica unita alle sue proprietà fisiche e chimiche gli conferisce un notevole potenziale di utilizzo come vettore energetico. In combinazione con le celle a combustibile, l'idrogeno può essere utilizzato come vettore energetico per i trasporti e la produzione di elettricità, contribuendo alla sostituzione dei combustibili fossili. Alcuni (J. Rifkin, tra gli altri) vedono questa evoluzione come una rivoluzione tanto importante quanto quella causata dall'uso del carbone all'inizio dell'era industriale. I governi, in particolare negli Stati Uniti e in Giappone, ripongono grandi speranze in questo uso diffuso dell'idrogeno. Ma l'idrogeno ha una bassa densità e un punto di ebollizione molto basso che rende estremamente difficile lo stoccaggio e il trasporto. Un chilogrammo di H2 occupa un volume di 11000 litri a temperatura e pressione ambiente! Esso deve pertanto essere conservato in forma compressa. Ma lo stoccaggio sotto forma di gas compresso o liquido ha un costo energetico significativo. Imparare a immagazzinare meglio l'idrogeno è una questione cruciale, in particolare per l'ecomobilità. Una delle opzioni sviluppate è quella di immagazzinare l'idrogeno come AF attraverso l'idrogenazione di CO2 in AF. Paul Sabatier è stato il primo a dimostrare nel 1912 che l'idrogeno può essere generato in modo reversibile dall'AF in presenza di catalizzatori metallici o ossidi metallici (Equazione 1). Questo lavoro pionieristico, raramente citato, è stato seguito da diversi studi volti a sviluppare efficaci ma soprattutto catalizzatori di deidrogenazione selettivi per questa reazione al fine di evitare la formazione di monossido di carbonio secondo una reazione di disidratazione AF. può essere ottenuto dall'ossidazione della biomassa o dall'idrogenazione dell'anidride carbonica (CO2). Ad oggi, la produzione di AF è di circa 800.000 tonnellate/anno (BASF e Kemira sono i maggiori produttori al mondo). Un altro vantaggio, non da ultimo, è che contiene 53 g/l di diidrogeno a temperatura ambiente e pressione, che è il doppio della capacità del diidrogeno compresso 350 bar. Diversi gruppi hanno dimostrato che la decomposizione selettiva di AF a H2 e CO2 è possibile in presenza di metalli nobili e leganti complessi. Il diidrogeno può quindi essere prodotto in un ampio intervallo di pressione (1-600 bar) e la reazione non genera CO, catalizzatori inquinanti utilizzati nelle celle a combustibile. Tuttavia, nonostante la varietà di catalizzatori sviluppata nella fase omogenea o eterogenea, i più attivi sono basati su metalli preziosi, vale a dire iridio, rutenio, oro o palladio. Recentemente, sono stati sviluppati promettenti catalizzatori a base di ferro, ma richiedono l'uso di leganti di difficile accesso. Un'alternativa alla sostituzione di questi catalizzatori a base di metalli sarebbe l'uso di organocatalizzanti, che sono poco costosi e facili da produrre. Ad oggi non è stato proposto alcun metodo per produrre idrogeno da AF e utilizzare catalizzatori organici. (Italian)
13 January 2022
0 references
El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, el noveno en la Tierra y el segundo en los océanos. Esta característica, combinada con sus propiedades físicas y químicas, le da un notable potencial de uso como portador de energía. Combinado con pilas de combustible, el hidrógeno puede utilizarse como vector energético para el transporte y la generación de electricidad, contribuyendo a la sustitución de los combustibles fósiles. Algunos (J. Rifkin entre otros) ven esta evolución como una revolución tan importante como la causada por el uso del carbón al comienzo de la era industrial. Los gobiernos, particularmente en los Estados Unidos y Japón, depositan grandes esperanzas en este uso generalizado del hidrógeno. Pero el hidrógeno tiene una baja densidad y un punto de ebullición muy bajo que hace extremadamente difícil el almacenamiento y el transporte. ¡Un kilogramo de H2 ocupa un volumen de 11000 litros a temperatura ambiente y presión! Por lo tanto, debe almacenarse en forma comprimida. Pero el almacenamiento en forma de gas comprimido o líquido tiene un costo energético significativo. Aprender a almacenar mejor hidrógeno es una cuestión crucial, en particular para la ecomovilidad. Una de las opciones desarrolladas es almacenar hidrógeno como AF a través de la hidrogenación de CO2 en AF. Paul Sabatier fue el primero en demostrar en 1912 que el hidrógeno puede ser generado reversiblemente a partir de AF en presencia de catalizadores metálicos u óxidos metálicos (Ecuación 1). Este trabajo pionero, raramente citado, ha sido seguido por varios estudios dirigidos a desarrollar catalizadores de deshidrogenación eficaces pero sobre todo selectivos para esta reacción, con el fin de evitar la formación de monóxido de carbono según una reacción de deshidratación AF. puede obtenerse a partir de la oxidación de la biomasa o por hidrogenación de dióxido de carbono (CO2). Hasta la fecha, la producción de AF es de alrededor de 800.000 toneladas/año (BASF y Kemira son los mayores productores del mundo). Otra ventaja, no menos importante, es que contiene 53 g/L de dihidrógeno a temperatura ambiente y presión, que es el doble de la capacidad del dihidrógeno comprimido de 350 bar. Diversos grupos han demostrado que la descomposición selectiva de AF a H2 y CO2 es posible en presencia de metales nobles y ligandos complejos. Por lo tanto, el dihidrógeno puede producirse en un amplio rango de presión (1-600 bar) y la reacción no genera CO, catalizadores contaminantes utilizados en las pilas de combustible. Sin embargo, a pesar de la variedad de catalizadores desarrollados en la fase homogénea o heterogénea, los más activos se basan en metales preciosos, es decir, iridio, rutenio, oro o paladio. Recientemente, se han desarrollado catalizadores prometedores basados en el hierro, pero requieren el uso de ligandos de difícil acceso. Una alternativa a la sustitución de estos catalizadores a base de metal sería el uso de organocatalizadores, que son baratos y fáciles de producir. Hasta la fecha, no se ha propuesto ningún método para producir hidrógeno a partir de AF y utilizar catalizadores orgánicos. (Spanish)
14 January 2022
0 references
Vesinik on kõige rikkalikum element universumis, 9. kohal Maal ja 2. ookeanis. See omadus koos oma füüsikaliste ja keemiliste omadustega annab sellele märkimisväärse kasutusvõimaluse energiakandjana. Koos kütuseelementidega saab vesinikku kasutada transpordis ja elektritootmises energiakandjana, aidates kaasa fossiilkütuste asendamisele. Mõned (muu hulgas J. Rifkin) peavad seda arengut sama oluliseks revolutsiooniks kui see, mille põhjustas söe kasutamine tööstusajastu alguses. Valitsused, eriti Ameerika Ühendriikides ja Jaapanis, annavad suurt lootust vesiniku laialdasele kasutamisele. Kuid vesinikul on madal tihedus ja väga madal keemistemperatuur, mis muudab säilitamise ja transpordi äärmiselt raskeks. Üks kilogramm H2 mahutab 11000 liitrit ümbritseva õhu temperatuuril ja rõhul! Seepärast tuleb seda ladustada kokkusurutud kujul. Kuid ladustamisel surugaasi või vedeliku kujul on märkimisväärne energiakulu. Vesiniku parema salvestamise õppimine on eriti ökoliikuvuse seisukohast väga oluline küsimus. Üks välja töötatud variante on vesiniku salvestamine AF-ina CO2 hüdrogeenimise teel AF-is. Paul Sabatier oli esimene, kes 1912. aastal tõestas, et vesinikku saab AF-ist pööratavalt toota metallkatalüsaatorite või metallioksiidide juuresolekul (võrrand 1). Sellele teedrajavale tööle, millele harva viidatakse, on järgnenud mitu uuringut, mille eesmärk on töötada välja tõhusad, kuid eelkõige selektiivsed dehüdrogeenimiskatalüsaatorid selle reaktsiooni jaoks, et vältida süsinikmonooksiidi moodustumist vastavalt AF dehüdratsioonireaktsioonile. Seda võib saada kas biomassi oksüdeerimisel või süsinikdioksiidi (CO2) hüdrogeenimisel. Praeguseks on AF-i toodang ligikaudu 800 000 tonni aastas (BASF ja Kemira on maailma suurimad tootjad). Veel üks eelis on see, et see sisaldab toatemperatuuril ja -rõhul 53 g/l divesinikku, mis on 350 baari surudivesiniku mahust kaks korda suurem. Erinevad rühmad on näidanud, et AF-i valikuline lagunemine H2-ks ja CO2ks on võimalik väärismetallide ja kompleksligandite juuresolekul. Divesinikku saab seega toota laias rõhuvahemikus (1–600 baari) ja reaktsioon ei tekita CO, saastavaid kütuseelementides kasutatavaid katalüsaatoreid. Hoolimata homogeenses või heterogeenses faasis arendatud katalüsaatorite mitmekesisusest, põhinevad kõige aktiivsemad katalüsaatorid väärismetallidel, st iriidiumil, ruteeniumil, kullal või pallaadiumil. Hiljuti on välja töötatud paljutõotavad rauapõhised katalüsaatorid, mis nõuavad raskesti ligipääsetavate ligandite kasutamist. Alternatiiviks nende metallipõhiste katalüsaatorite asendamisele oleks kasutada organokatalüsaatoreid, mis on odavad ja kergesti toodetavad. Seni ei ole esitatud ühtegi meetodit vesiniku tootmiseks AF-ist ja orgaaniliste katalüsaatorite kasutamiseks. (Estonian)
11 August 2022
0 references
Vandenilis yra gausiausias elementas visatoje, 9-asis Žemėje ir 2-asis vandenynuose. Ši savybė kartu su savo fizinėmis ir cheminėmis savybėmis suteikia jai išskirtinį potencialą naudoti kaip energijos nešiklį. Vandenilis kartu su kuro elementais gali būti naudojamas kaip energijos nešiklis transportui ir elektros energijos gamybai, taip prisidedant prie iškastinio kuro pakeitimo. Kai kurie (J. Rifkin, be kita ko) mano, kad ši evoliucija yra tokia svarbi revoliucija, kaip ir anglies naudojimas pramonės eros pradžioje. Vyriausybės, ypač Jungtinėse Amerikos Valstijose ir Japonijoje, teikia daug vilčių šiuo plačiai naudojamu vandeniliu. Tačiau vandenilis turi mažą tankį ir labai mažą virimo temperatūrą, todėl labai sunku laikyti ir transportuoti. Vienas kilogramas H2 užima 11000 litrų tūrio aplinkos temperatūroje ir slėgyje! Todėl jis turi būti laikomas suspaustu pavidalu. Tačiau saugojimas suslėgtų dujų ar skysčio pavidalu turi didelę energijos kainą. Mokymasis, kaip geriau laikyti vandenilį, yra labai svarbus klausimas, visų pirma ekologinio judumo srityje. Viena iš sukurtų galimybių – vandenilį laikyti AF naudojant hidrinant CO2 AF. Paul Sabatier buvo pirmasis, kuris 1912 m. įrodė, kad vandenilis gali būti grįžtamai gaminamas iš AF, naudojant metalo katalizatorius arba metalų oksidus (1 lygtis). Po šio naujoviško darbo, retai cituojamo, buvo atlikti keli tyrimai, kuriais siekiama sukurti veiksmingus, bet visų pirma selektyvius dehidracijos katalizatorius šiai reakcijai, kad būtų išvengta anglies monoksido susidarymo pagal AF dehidratacijos reakciją. Jis gali būti gaunamas iš biomasės oksidacijos arba anglies dioksido (CO2) hidrinimo. Iki šiol AF gamyba yra apie 800 000 tonų per metus (BASF ir Kemira yra didžiausi gamintojai pasaulyje). Kitas privalumas, ne mažiau, yra tai, kad jame yra 53 g/l divandenilio kambario temperatūroje ir slėgyje, kuris yra dvigubai didesnis už 350 bar suspausto divandenilio talpą. Įvairios grupės parodė, kad selektyvus AF skilimas į H2 ir CO2 yra įmanomas esant tauriesiems metalams ir sudėtingiems ligandams. Taigi divandenilis gali būti gaminamas plačiame slėgio diapazone (1–600 barų), o reakcija negeneruoja CO, teršiant kuro elementuose naudojamus katalizatorius. Vis dėlto, nepaisant to, kad katalizatoriai išsivystė vienalytėje ar nevienalytėje fazėje, aktyviausiai naudojami taurieji metalai, t. y. iridis, rutenis, auksas ar paladis. Neseniai buvo sukurti perspektyvūs geležies katalizatoriai, tačiau reikia naudoti sunkiai prieinamus ligandus. Alternatyva šių metalo pagrindu pagamintų katalizatorių pakeitimui būtų naudoti nebrangius ir lengvai gaminamus organinius katalizatorius. Iki šiol nebuvo pasiūlyta vandenilio gamybos iš AF ir organinių katalizatorių metodo. (Lithuanian)
11 August 2022
0 references
Vodik je najobilniji element u svemiru, 9. na Zemlji i 2. u oceanima. Ova karakteristika u kombinaciji s fizikalnim i kemijskim svojstvima daje joj izvanredan potencijal za korištenje kao nositelj energije. U kombinaciji s gorivnim ćelijama vodik se može upotrebljavati kao nositelj energije za prijevoz i proizvodnju električne energije, čime se doprinosi zamjeni fosilnih goriva. Neki (J. Rifkin među ostalima) vide ovu evoluciju kao revoluciju jednako važnu kao i onu uzrokovanu korištenjem ugljena na početku industrijske ere. Vlade, osobito u Sjedinjenim Američkim Državama i Japanu, daju velike nade u ovu široku uporabu vodika. Ali vodik ima nisku gustoću i vrlo nisku točku vrenja koja čini skladištenje i prijevoz iznimno teškim. Jedan kilogram H2 zauzima volumen od 11000 litara na sobnoj temperaturi i tlaku! Stoga se mora skladištiti u komprimiranom obliku. No, skladištenje u obliku komprimiranog plina ili tekućine ima značajan trošak energije. Učenje boljeg skladištenja vodika ključno je pitanje, posebno za eko-mobilnost. Jedna je od razvijenih opcija skladištenje vodika kao AF-a hidrogenacijom CO2 u AF-u. Paul Sabatier prvi je pokazao 1912. da se vodik može reverzibilno generirati iz AF-a u prisutnosti metalnih katalizatora ili metalnih oksida (jednadžba 1). Ovaj pionirski rad, rijetko citiran, slijedi nekoliko studija usmjerenih na razvoj učinkovitih, ali prije svega selektivnih dehidrogenacijskih katalizatora za ovu reakciju kako bi se izbjeglo stvaranje ugljičnog monoksida prema AF dehidracijskoj reakciji. može se dobiti bilo iz oksidacije biomase ili hidrogenacijom ugljikova dioksida (CO2). Proizvodnja aluminijske folije do danas iznosi oko 800 000 tona godišnje (BASF i Kemira najveći su proizvođači na svijetu). Još jedna prednost je, među ostalim, da sadrži 53 g/l dihidrogena na sobnoj temperaturi i tlaku, što je dvostruko veće od kapaciteta 350 bara komprimiranog dihidrogena. Različite skupine pokazale su da je selektivna razgradnja AF-a na H2 i CO2 moguća u prisutnosti plemenitih metala i složenih liganda. Stoga se dihidrogen može proizvesti u širokom rasponu tlaka (1 – 600 bara), a reakcija ne stvara CO, onečišćujuće katalizatore koji se upotrebljavaju u gorivnim ćelijama. Ipak, unatoč raznolikosti katalizatora razvijenih u homogenoj ili heterogenoj fazi, najaktivniji se temelje na plemenitim kovinama, tj. iridija, rutenija, zlata ili paladija. Nedavno su razvijeni obećavajući katalizatori na bazi željeza, ali za njih je potrebna upotreba liganda kojima je teško pristupiti. Alternativa zamjeni tih katalizatora na bazi metala bila bi upotreba organokatalizatora, koji su jeftini i jednostavni za proizvodnju. Do danas nije predložena metoda za proizvodnju vodika iz AF-a i upotrebu organskih katalizatora. (Croatian)
11 August 2022
0 references
Το υδρογόνο είναι το πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν, το 9ο στη Γη και το 2ο στους ωκεανούς. Αυτό το χαρακτηριστικό σε συνδυασμό με τις φυσικές και χημικές του ιδιότητες του δίνει αξιοσημείωτο δυναμικό για χρήση ως φορέας ενέργειας. Σε συνδυασμό με κυψέλες καυσίμου, το υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φορέας ενέργειας για τις μεταφορές και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, συμβάλλοντας στην αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων. Μερικοί (J. Rifkin μεταξύ άλλων) βλέπουν αυτή την εξέλιξη ως μια επανάσταση τόσο σημαντική όσο αυτή που προκαλείται από τη χρήση του άνθρακα στην αρχή της βιομηχανικής εποχής. Οι κυβερνήσεις, ιδίως στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ιαπωνία, δίνουν μεγάλες ελπίδες σε αυτή την ευρεία χρήση του υδρογόνου. Αλλά το υδρογόνο έχει χαμηλή πυκνότητα και πολύ χαμηλό σημείο ζέσεως που καθιστά εξαιρετικά δύσκολη την αποθήκευση και τη μεταφορά. Ένα κιλό H2 καταλαμβάνει όγκο 11000 λίτρων σε θερμοκρασία και πίεση περιβάλλοντος! Ως εκ τούτου, πρέπει να φυλάσσεται σε συμπιεσμένη μορφή. Αλλά η αποθήκευση με τη μορφή συμπιεσμένου αερίου ή υγρού έχει σημαντικό ενεργειακό κόστος. Η εκμάθηση τρόπων καλύτερης αποθήκευσης του υδρογόνου αποτελεί κρίσιμο ζήτημα, ιδίως για την οικολογική κινητικότητα. Μία από τις επιλογές που αναπτύχθηκαν είναι η αποθήκευση υδρογόνου ως AF μέσω υδρογόνωσης CO2 στο AF. Ο Paul Sabatier ήταν ο πρώτος που απέδειξε το 1912 ότι το υδρογόνο μπορεί να παραχθεί αντιστρέψιμα από το AF παρουσία μεταλλικών καταλυτών ή μεταλλικών οξειδίων (εξίσωση 1). Αυτό το πρωτοποριακό έργο, που σπανίως αναφέρεται, έχει ακολουθηθεί από αρκετές μελέτες με στόχο την ανάπτυξη αποτελεσματικών αλλά κυρίως επιλεκτικών καταλυτών αφυδρογόνωσης για την αντίδραση αυτή, προκειμένου να αποφευχθεί ο σχηματισμός μονοξειδίου του άνθρακα σύμφωνα με αντίδραση αφυδάτωσης AF. Μέχρι σήμερα, η παραγωγή AF είναι περίπου 800.000 τόνοι ετησίως (η BASF και η Kemira είναι οι μεγαλύτεροι παραγωγοί στον κόσμο). Ένα άλλο πλεονέκτημα, μεταξύ άλλων, είναι ότι περιέχει 53 g/L διυδρογόνου σε θερμοκρασία δωματίου και πίεση, η οποία είναι διπλάσια από τη χωρητικότητα του συμπιεσμένου διυδρογόνου 350 bar. Διάφορες ομάδες έχουν δείξει ότι η επιλεκτική αποσύνθεση του AF σε H2 και CO2 είναι δυνατή παρουσία ευγενών μετάλλων και σύνθετων δεσμών. Έτσι, το διυδρογόνο μπορεί να παραχθεί σε ευρύ φάσμα πίεσης (1-600 bar) και η αντίδραση δεν παράγει CO, ρυπογόνους καταλύτες που χρησιμοποιούνται σε κυψέλες καυσίμου. Ωστόσο, παρά την ποικιλία των καταλυτών που αναπτύσσονται στην ομοιογενή ή ετερογενή φάση, οι πιο δραστήριοι βασίζονται σε πολύτιμα μέταλλα, δηλαδή ιρίδιο, ρουθήνιο, χρυσό ή παλλάδιο. Πρόσφατα, έχουν αναπτυχθεί πολλά υποσχόμενοι καταλύτες με βάση τον σίδηρο, αλλά απαιτούν τη χρήση συνδέσμων που είναι δύσκολο να προσπελαστούν. Μια εναλλακτική λύση αντί της αντικατάστασης αυτών των καταλυτών με βάση τα μέταλλα θα ήταν η χρήση οργανοκαταλυτών, οι οποίοι είναι φτηνοί και εύκολοι στην παραγωγή. Μέχρι σήμερα, δεν έχει προταθεί μέθοδος για την παραγωγή υδρογόνου από AF και τη χρήση οργανικών καταλυτών. (Greek)
11 August 2022
0 references
Vodík je najhojnejší prvok vo vesmíre, 9. na Zemi a druhý v oceánoch. Táto charakteristika v kombinácii s fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami jej dáva pozoruhodný potenciál na použitie ako nosič energie. V kombinácii s palivovými článkami sa vodík môže použiť ako nosič energie na dopravu a výrobu elektrickej energie, čo prispieva k nahradeniu fosílnych palív. Niektorí (okrem iného J. Rifkin) považujú tento vývoj za takú dôležitú revolúciu, ako je revolúcia spôsobená používaním uhlia na začiatku priemyselnej éry. Vlády, najmä v Spojených štátoch a Japonsku, vkladajú veľké nádeje v toto rozsiahle využívanie vodíka. Vodík má však nízku hustotu a veľmi nízku teplotu varu, ktorá veľmi sťažuje skladovanie a prepravu. Jeden kilogram H2 zaberá objem 11000 litrov pri teplote a tlaku okolia! Preto sa musí skladovať v stlačenej forme. Ale skladovanie vo forme stlačeného plynu alebo kvapaliny má značné náklady na energiu. Učenie sa, ako lepšie skladovať vodík, je kľúčovou otázkou, najmä pokiaľ ide o ekologickú mobilitu. Jednou z vyvinutých možností je skladovanie vodíka ako AF prostredníctvom hydrogenácie CO2 v AF. Paul Sabatier bol prvý, ktorý v roku 1912 preukázal, že vodík môže byť reverzibilne generovaný z AF v prítomnosti kovových katalyzátorov alebo oxidov kovov (rovnica 1). Po tejto priekopníckej práci, ktorá bola zriedka citovaná, nasledovalo niekoľko štúdií zameraných na vývoj účinných, ale predovšetkým selektívnych dehydrogenačných katalyzátorov pre túto reakciu, aby sa zabránilo tvorbe oxidu uhoľnatého podľa dehydratačnej reakcie AF. Môže sa získať buď oxidáciou biomasy alebo hydrogenáciou oxidu uhličitého (CO2). K dnešnému dňu je produkcia AF približne 800 000 ton/rok (BASF a Kemira sú najväčšími výrobcami na svete). Ďalšou výhodou je v neposlednom rade to, že obsahuje 53 g/l dihydrogenu pri izbovej teplote a tlaku, čo je dvojnásobok kapacity stlačeného dihydrogenu 350 bar. Rôzne skupiny ukázali, že selektívny rozklad AF na H2 a CO2 je možný za prítomnosti ušľachtilých kovov a komplexných ligandov. Dihydrogen sa tak môže vyrábať v širokom rozsahu tlaku (1 – 600 barov) a reakcia nevytvára CO, znečisťujúce katalyzátory používané v palivových článkoch. Napriek rôznorodosti katalyzátorov vyvinutých v homogénnej alebo heterogénnej fáze sú najaktívnejšie založené na drahých kovoch, t. j. irídium, ruténium, zlato alebo paládium. V poslednej dobe boli vyvinuté sľubné katalyzátory na báze železa, ale vyžadujú si používanie ligandov, ktoré sú ťažko prístupné. Alternatívou k nahradeniu týchto kovových katalyzátorov by bolo používanie organokatalyzérov, ktoré sú lacné a ľahko sa vyrábajú. K dnešnému dňu nebola navrhnutá žiadna metóda výroby vodíka z AF a s použitím organických katalyzátorov. (Slovak)
11 August 2022
0 references
Vety on maailmankaikkeuden runsain alkuaine, 9. maapallolla ja toinen valtamerissä. Tämä ominaisuus yhdistettynä sen fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin antaa sille merkittävän mahdollisuuden käyttää energiankantajana. Yhdessä polttokennojen kanssa vetyä voidaan käyttää energiankantajana liikenteessä ja sähköntuotannossa, mikä edistää fossiilisten polttoaineiden korvaamista. Jotkut (mm. J. Rifkin) pitävät tätä kehitystä vallankumouksena, joka on yhtä tärkeä kuin kivihiilen käytön aiheuttama vallankumous teollisen aikakauden alussa. Erityisesti Yhdysvaltojen ja Japanin hallitukset asettavat suuria toiveita vedyn laajalle levinneelle käytölle. Vedyn tiheys on kuitenkin alhainen ja kiehumispiste on hyvin alhainen, mikä tekee varastoinnista ja kuljetuksesta erittäin vaikeaa. Yksi kilo H2:ta on tilavuudeltaan 11000 litraa ympäristön lämpötilassa ja paineessa! Sen vuoksi se on varastoitava tiivistetyssä muodossa. Paineistetun kaasun tai nesteen muodossa tapahtuva varastointi aiheuttaa kuitenkin merkittäviä energiakustannuksia. Vedyn paremman varastoinnin oppiminen on ratkaisevan tärkeää erityisesti ekoliikkuvuuden kannalta. Yksi kehitetyistä vaihtoehdoista on vedyn säilyttäminen AF:na hiilidioksidin hydrauksen avulla AF:ään. Paul Sabatier osoitti ensimmäisenä vuonna 1912, että vetyä voidaan tuottaa käänteisesti AF:stä metallikatalyyttien tai metallioksidien läsnä ollessa (yhtälö 1). Tätä uraauurtavaa työtä, jota harvoin mainittiin, on seurannut useita tutkimuksia, joiden tarkoituksena on kehittää tehokkaita mutta ennen kaikkea selektiivisiä hydrogenointikatalysaattoreita tälle reaktiolle, jotta vältetään hiilimonoksidin muodostuminen AF-dehydraatioreaktion mukaan. Se voidaan saada joko biomassan hapettumisen tai hiilidioksidin hydrauksen (CO2) avulla. Tähän mennessä AF:n tuotanto on noin 800 000 tonnia vuodessa (BASF ja Kemira ovat maailman suurimmat tuottajat). Toinen etu, eikä vähiten, on se, että se sisältää 53 g/l vetyä huoneenlämmössä ja paineessa, mikä on kaksinkertainen 350 baarin paineistetun diveteen kapasiteettiin nähden. Eri ryhmät ovat osoittaneet, että AF:n selektiivinen hajoaminen H2:ksi ja CO2:ksi on mahdollista jalometallien ja monimutkaisten ligandien läsnä ollessa. Näin ollen vetyä voidaan tuottaa laajalla painealueella (1–600 bar), eikä reaktio tuota polttokennoissa käytettäviä saastuttavia katalyyttejä CO:ta. Homogeenisessa tai heterogeenisessa vaiheessa kehitettyjen katalyyttien moninaisuudesta huolimatta aktiivisimpia ovat jalometallit eli iridium, rutenium, kulta tai palladium. Viime aikoina on kehitetty lupaavia rautapohjaisia katalyyttejä, mutta ne edellyttävät vaikeasti saatavilla olevien ligandien käyttöä. Vaihtoehtona näiden metallipohjaisten katalysaattoreiden korvaamiselle olisi käyttää organocatalysaattoreita, jotka ovat edullisia ja helppoja tuottaa. Tähän mennessä ei ole ehdotettu menetelmää vedyn tuottamiseksi AF:stä ja orgaanisten katalyyttien käytöstä. (Finnish)
11 August 2022
0 references
Wodór jest najliczniejszym elementem we wszechświecie, 9. na Ziemi i drugim w oceanach. Cecha ta w połączeniu z jego właściwościami fizycznymi i chemicznymi daje jej niezwykły potencjał do wykorzystania jako nośnik energii. W połączeniu z ogniwami paliwowymi wodór może być wykorzystywany jako nośnik energii w transporcie i wytwarzaniu energii elektrycznej, przyczyniając się do zastąpienia paliw kopalnych. Niektórzy (m.in. J. Rifkin) postrzegają tę ewolucję jako rewolucję równie ważną jak ta spowodowana wykorzystaniem węgla na początku epoki przemysłowej. Rządy, zwłaszcza w Stanach Zjednoczonych i Japonii, kładą wielkie nadzieje na to powszechne stosowanie wodoru. Ale wodór ma niską gęstość i bardzo niską temperaturę wrzenia, co sprawia, że przechowywanie i transport są niezwykle trudne. Jeden kilogram H2 zajmuje objętość 11000 litrów przy temperaturze otoczenia i ciśnieniu! W związku z tym musi być przechowywany w formie skompresowanej. Ale magazynowanie w postaci sprężonego gazu lub cieczy ma znaczny koszt energii. Uczenie się, jak lepiej przechowywać wodór, jest kwestią kluczową, w szczególności w odniesieniu do ekomobilności. Jedną z opracowanych opcji jest magazynowanie wodoru jako AF poprzez uwodornienie CO2 w AF. Paul Sabatier jako pierwszy wykazał w 1912 r., że wodór może być wytwarzany w sposób odwracalny z AF w obecności katalizatorów metali lub tlenków metali (równanie 1). Po tej pionierskiej pracy, rzadko cytowanej, przeprowadzono kilka badań mających na celu opracowanie skutecznych, ale przede wszystkim selektywnych katalizatorów odwodornienia dla tej reakcji w celu uniknięcia powstawania tlenku węgla zgodnie z reakcją odwodnienia AF. Można go uzyskać albo z utleniania biomasy, albo poprzez uwodornienie dwutlenku węgla (CO2). Do tej pory produkcja AF wynosi około 800 000 ton rocznie (BASF i Kemira są największymi producentami na świecie). Kolejną zaletą jest to, że zawiera 53 g/l diwodoru w temperaturze pokojowej i ciśnieniu, co jest dwukrotnie większe od pojemności 350 barów sprężonego diwodu. Różne grupy wykazały, że selektywny rozkład AF na H2 i CO2 jest możliwy w obecności metali szlachetnych i ligandów złożonych. Diwodór może być zatem wytwarzany w szerokim zakresie ciśnienia (1-600 barów), a reakcja nie generuje CO, zanieczyszczających katalizatorów stosowanych w ogniwach paliwowych. Niemniej jednak, pomimo różnorodności katalizatorów opracowanych w fazie jednorodnej lub heterogenicznej, najbardziej aktywne są metale szlachetne, tj. iryd, ruten, złoto lub pallad. Niedawno opracowano obiecujące katalizatory na bazie żelaza, ale wymagają one stosowania trudno dostępnych ligandów. Alternatywą dla zastąpienia tych katalizatorów na bazie metalu byłoby stosowanie organokatalizerów, które są niedrogie i łatwe w produkcji. Do tej pory nie zaproponowano żadnej metody wytwarzania wodoru z AF i z wykorzystaniem katalizatorów organicznych. (Polish)
11 August 2022
0 references
A hidrogén a legbőségesebb elem az univerzumban, a 9. a Földön és a 2. az óceánokban. Ez a jellemző fizikai és kémiai tulajdonságaival kombinálva figyelemreméltó energiahordozóként való felhasználás lehetőségét hordozza magában. Az üzemanyagcellákkal kombinálva a hidrogén energiahordozóként használható a közlekedésben és a villamosenergia-termelésben, ami hozzájárul a fosszilis tüzelőanyagok helyettesítéséhez. Egyesek (többek között J. Rifkin) ezt az evolúciót olyan fontos forradalomnak tekintik, mint amelyet a szén használata okozott az ipari korszak kezdetén. A kormányok, különösen az Egyesült Államokban és Japánban, nagy reményeket táplálnak a hidrogén széles körű felhasználásában. A hidrogén azonban alacsony sűrűségű és nagyon alacsony forráspontú, ami rendkívül megnehezíti a tárolást és a szállítást. Egy kilogramm H2 11000 liter térfogatot foglal el környezeti hőmérsékleten és nyomáson! Ezért tömörített formában kell tárolni. De a sűrített gáz vagy folyadék formájában történő tárolás jelentős energiaköltséggel jár. A hidrogén jobb tárolásának megtanulása kulcsfontosságú kérdés, különösen az ökomobilitás szempontjából. Az egyik kidolgozott lehetőség a hidrogén AF-ként való tárolása a CO2 AF-ben történő hidrogénezésével. Paul Sabatier volt az első, aki 1912-ben bebizonyította, hogy a hidrogén visszafordítható AF-ből fém katalizátorok vagy fémoxidok jelenlétében (1. egyenlet). Ezt az úttörő munkát, amelyet ritkán idéznek, számos tanulmány követte, amelyek célja, hogy hatékony, de mindenekelőtt szelektív dehidrogenizációs katalizátorokat fejlesszenek ki e reakcióhoz annak érdekében, hogy elkerüljék a szén-monoxid AF dehidrációs reakció szerinti képződését. Ez vagy biomassza oxidációjával vagy szén-dioxid (CO2) hidrogénezésével nyerhető. Az AF termelése eddig mintegy 800 000 tonna/év (a BASF és a Kemira a világ legnagyobb termelői). Egy másik előny, nem utolsósorban, hogy 53 g/l dihidrogént tartalmaz szobahőmérsékleten és nyomáson, ami kétszerese a 350 bar sűrített dihidrogén kapacitásának. Különböző csoportok kimutatták, hogy az AF H2-ra és CO2-ra történő szelektív bomlása nemesfémek és összetett ligandok jelenlétében lehetséges. A dihidrogén így széles nyomástartományban (1–600 bar) állítható elő, és a reakció nem generál CO-t, szennyező katalizátorokat az üzemanyagcellákban. Mindazonáltal a homogén vagy heterogén fázisban kifejlesztett katalizátorok sokfélesége ellenére a legaktívabbak nemesfémeken, azaz irídiumon, ruténiumon, aranyon vagy palládiumon alapulnak. A közelmúltban ígéretes vasalapú katalizátorokat fejlesztettek ki, amelyekhez nehezen hozzáférhető ligandumok szükségesek. E fémalapú katalizátorok helyettesítésének alternatívája az lenne, ha olyan organokatalizátorokat használnánk, amelyek olcsóak és könnyen előállíthatók. Az AF-ből történő hidrogén előállítására és szerves katalizátorok felhasználásával eddig nem javasoltak módszert. (Hungarian)
11 August 2022
0 references
Vodík je nejhojnější prvek ve vesmíru, devátý na Zemi a druhý v oceánech. Tato vlastnost v kombinaci s jeho fyzikálními a chemickými vlastnostmi dává pozoruhodný potenciál pro použití jako nosič energie. V kombinaci s palivovými články může být vodík používán jako nosič energie pro dopravu a výrobu elektřiny, což přispívá k nahrazení fosilních paliv. Někteří (mimo jiné J. Rifkin) vnímají tento vývoj jako revoluci, která je stejně důležitá jako revoluce způsobená využíváním uhlí na počátku průmyslové éry. Vlády, zejména ve Spojených státech a Japonsku, vkládají velké naděje v toto rozšířené využívání vodíku. Ale vodík má nízkou hustotu a velmi nízký bod varu, což znesnadňuje skladování a přepravu. Jeden kilogram H2 zabírá 11000 litrů při okolní teplotě a tlaku! Proto musí být skladován v komprimované formě. Ale skladování ve formě stlačeného plynu nebo kapaliny má značné náklady na energii. Naučit se lépe skladovat vodík je zásadní otázkou, zejména pokud jde o ekomobilitu. Jednou z vypracovaných možností je skladování vodíku jako AF prostřednictvím hydrogenace CO2 v AF. Paul Sabatier byl první, kdo v roce 1912 prokázal, že vodík může být reverzibilně generován z AF za přítomnosti kovových katalyzátorů nebo oxidů kovů (rovnice 1). Po této průkopnické práci, zřídka citované, následovalo několik studií zaměřených na vývoj účinných, ale především selektivních katalyzátorů dehydrogenace pro tuto reakci, aby se zabránilo tvorbě oxidu uhelnatého podle AF dehydratační reakce. Může být získán buď oxidací biomasy, nebo hydrogenací oxidu uhličitého (CO2). K dnešnímu dni dosahuje produkce AF přibližně 800 000 tun ročně (BASF a Kemira jsou největšími výrobci na světě). Další výhodou, v neposlední řadě, je, že obsahuje 53 g/l dihydrogenu při pokojové teplotě a tlaku, což je dvojnásobek kapacity 350 bar stlačeného dihydrogenu. Různé skupiny prokázaly, že selektivní rozklad AF na H2 a CO2 je možný za přítomnosti ušlechtilých kovů a složitých ligandů. Dihydrogen tak může být vyroben v širokém rozsahu tlaku (1–600 bar) a reakce negeneruje CO, znečišťující katalyzátory používané v palivových článcích. Nicméně, navzdory různorodosti katalyzátorů vyvinutých v homogenní nebo heterogenní fázi, nejaktivnější jsou založeny na drahých kovů, tj. iridium, ruthenium, zlato nebo palladium. V poslední době byly vyvinuty slibné katalyzátory na bázi železa, ale vyžadují použití ligandů, které jsou obtížně dostupné. Alternativou k nahrazení těchto katalyzátorů na bázi kovů by bylo použití organocatalyzérů, které jsou levné a snadno se vyrábějí. Dosud nebyla navržena žádná metoda pro výrobu vodíku z AF a za použití organických katalyzátorů. (Czech)
11 August 2022
0 references
Ūdeņradis ir visbagātākais elements Visumā, 9. uz Zemes un 2. okeānos. Šī īpašība apvienojumā ar fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām dod tai ievērojamu potenciālu to izmantot par enerģijas nesēju. Apvienojumā ar kurināmā elementiem ūdeņradi var izmantot kā enerģijas nesēju transportam un elektroenerģijas ražošanai, tādējādi veicinot fosilā kurināmā aizstāšanu. Daži (J. Rifkin cita starpā) uzskata, ka šī evolūcija ir tikpat svarīga revolūcija kā tā, ko izraisīja ogļu izmantošana rūpnieciskā laikmeta sākumā. Valdības, jo īpaši Amerikas Savienotajās Valstīs un Japānā, pauž lielas cerības par šo plašo ūdeņraža izmantošanu. Bet ūdeņradim ir zems blīvums un ļoti zems viršanas punkts, kas padara uzglabāšanu un transportēšanu ārkārtīgi sarežģītu. Viens kilograms H2 aizņem 11000 litru tilpumu apkārtējā temperatūrā un spiedienā! Tāpēc tas jāuzglabā saspiestā veidā. Bet uzglabāšanai saspiestas gāzes vai šķidruma veidā ir ievērojamas enerģijas izmaksas. Iemācīties labāk uzglabāt ūdeņradi ir būtisks jautājums, jo īpaši ekomobilitātei. Viena no izstrādātajām iespējām ir uzglabāt ūdeņradi kā AF, hidrogenējot CO2 AF. Paul Sabatier bija pirmais, kas 1912. gadā demonstrēja, ka ūdeņradi var atgriezeniski ģenerēt no AF metāla katalizatoru vai metāla oksīdu klātbūtnē (1. vienādojums). Šim novatoriskajam darbam, kas reti minēts, seko vairāki pētījumi, kuru mērķis ir izstrādāt efektīvus, bet galvenokārt selektīvus dehidrogenēšanas katalizatorus šai reakcijai, lai izvairītos no oglekļa monoksīda veidošanās saskaņā ar AF dehidratācijas reakciju. To var iegūt vai nu no biomasas oksidācijas, vai ar oglekļa dioksīda (CO2) hidrogenēšanu. Līdz šim AF ražošana ir aptuveni 800 000 tonnu gadā (BASF un Kemira ir lielākie ražotāji pasaulē). Vēl viena priekšrocība ir tā, ka tā satur 53 g/l dihidrogēna istabas temperatūrā un spiedienā, kas ir divreiz lielāka par 350 bāru saspiestā dihidrogēna jaudu. Dažādas grupas ir pierādījušas, ka selektīva AF sadalīšanās līdz H2 un CO2 ir iespējama cēlmetālu un kompleksu ligandu klātbūtnē. Tādējādi dihidrogēnu var ražot plašā spiediena diapazonā (1–600 bar), un reakcija nerada CO, piesārņojošus katalizatorus, ko izmanto kurināmā elementos. Tomēr, neskatoties uz dažādiem katalizatoriem, kas izstrādāti viendabīgā vai neviendabīgā fāzē, aktīvākie ir dārgmetāli, t. i., irīdijs, rutēnijs, zelts vai pallādijs. Nesen ir izstrādāti daudzsološi katalizatori uz dzelzs bāzes, bet tiem ir nepieciešams izmantot ligandus, kuriem ir grūti piekļūt. Alternatīva šo metālu katalizatoru aizstāšanai būtu izmantot organokatalizatorus, kas ir lēti un viegli ražojami. Līdz šim nav ierosināta metode ūdeņraža ražošanai no AF un organisko katalizatoru izmantošanai. (Latvian)
11 August 2022
0 references
Is é hidrigin an ghné is flúirseach sna cruinne, an 9ú ar domhan agus an 2a sna haigéin. Tugann an tréith seo in éineacht lena hairíonna fisiceacha agus ceimiceacha deis iontach é a úsáid mar iompróir fuinnimh. In éineacht le breosla-chealla, is féidir hidrigin a úsáid mar iompróir fuinnimh le haghaidh iompair agus giniúna leictreachais, rud a rannchuideoidh le breoslaí iontaise a ionadú. Tá cuid acu (J. Rifkin i measc daoine eile) den tuairim go bhfuil an éabhlóid seo chomh tábhachtach céanna leis an réabhlóid a tharla mar thoradh ar úsáid guail ag tús na ré tionsclaíche. Cuireann Rialtais, go háirithe sna Stáit Aontaithe agus sa tSeapáin, dóchas mór san úsáid fhorleathan hidrigine seo. Ach tá dlús íseal agus fiuchphointe an-íseal ag hidrigin a fhágann go bhfuil sé an-deacair stóráil agus iompar a dhéanamh. Áitíonn cileagram amháin de H2 toirt 11000 lítear ag teocht agus brú comhthimpeallach! Dá bhrí sin, ní mór é a stóráil i bhfoirm chomhbhrúite. Ach tá costas suntasach fuinnimh ag stóráil i bhfoirm gáis nó leachta comhbhrúite. Is saincheist ríthábhachtach go háirithe don éicea-shoghluaisteacht é conas hidrigin a stóráil ar bhealach níos fearr. Ceann de na roghanna a forbraíodh is ea hidrigin a stóráil mar AF trí hidriginiú CO2 in AF. Ba é Paul Sabatier an chéad cheann a léirigh i 1912 gur féidir hidrigin a ghiniúint go hiniompaithe ó AF i láthair catalaíoch miotail nó ocsaídí miotail (Cothromóid 1). Tá roinnt staidéar le leanúint ag an obair cheannródaíoch seo, is annamh a luadh, atá dírithe ar chatalaígh díhidriginithe roghnaíocha éifeachtacha a fhorbairt don imoibriú seo d’fhonn aonocsaíd charbóin a chruthú de réir imoibriú díhiodráitithe AF. is féidir é a fháil ó ocsaídiú bithmhaise nó trí hidriginiú dé-ocsaíd charbóin (CO2). Go dtí seo, is ionann táirgeadh AF agus thart ar 800,000 tona in aghaidh na bliana (is iadBASF agus Kemira na táirgeoirí is mó ar domhan). Buntáiste eile, ar a laghad, ná go bhfuil 53 g/L de dhéhidrigine ann ag teocht an tseomra agus ag brú, atá dhá oiread cumas na dihydrogen comhbhrúite 350 barra. Léirigh grúpaí éagsúla gur féidir dianscaoileadh roghnaíoch AF go H2 agus CO2 a dhéanamh i láthair miotail uasal agus ligandaí casta. Dá bhrí sin, is féidir déhidrigine a tháirgeadh i raon leathan brú (1-600 bar) agus ní ghineann an t-imoibriú CO, catalaígh truaillithe a úsáidtear i gcealla breosla. Mar sin féin, in ainneoin éagsúlacht na gcatalaíoch a forbraíodh sa chéim aonchineálach nó ilchineálach, tá an ceann is gníomhaí bunaithe ar mhiotail lómhara, i.e. iridium, ruitéiniam, ór, nó pallaidiam. Le déanaí, forbraíodh catalaígh iarann-bhunaithe a bhfuil gealladh fúthu ach éilíonn siad úsáid a bhaint as ligands atá deacair a rochtain. Rogha eile chun na catalaígh bunaithe ar mhiotal seo a athsholáthar ná organocatalysers a úsáid, atá saor agus éasca a tháirgeadh. Go dtí seo, níor moladh modh ar bith chun hidrigin a tháirgeadh ó AF agus chun catalaígh orgánacha a úsáid. (Irish)
11 August 2022
0 references
Vodik je najobsežnejši element v vesolju, 9. na Zemlji in 2. v oceanih. Ta značilnost skupaj s fizikalnimi in kemijskimi lastnostmi ji daje izjemen potencial za uporabo kot nosilec energije. Vodik se lahko v kombinaciji z gorivnimi celicami uporablja kot nosilec energije za promet in proizvodnjo električne energije, kar prispeva k nadomestitvi fosilnih goriv. Nekateri (J. Rifkin med drugim) ta razvoj vidijo kot revolucijo, ki je tako pomembna kot revolucija, ki jo je povzročila uporaba premoga na začetku industrijske dobe. Vlade, zlasti v Združenih državah in na Japonskem, močno upajo v to razširjeno uporabo vodika. Vendar ima vodik nizko gostoto in zelo nizko vrelišče, zaradi česar je shranjevanje in prevoz izjemno težko. En kilogram H2 zavzema prostornino 11000 litrov pri sobni temperaturi in tlaku! Zato ga je treba shraniti v stisnjeni obliki. Toda skladiščenje v obliki stisnjenega plina ali tekočine ima znatne stroške energije. Učenje boljšega shranjevanja vodika je ključno vprašanje, zlasti za ekološko mobilnost. Ena od razvitih možnosti je shranjevanje vodika kot AF s hidrogenacijo CO2 v AF. Paul Sabatier je bil prvi, ki je leta 1912 dokazal, da je vodik mogoče reverzibilno proizvajati iz AF v prisotnosti kovinskih katalizatorjev ali kovinskih oksidov (enačba 1). Temu pionirskemu delu, ki se redko navaja, je sledilo več študij, katerih cilj je razvoj učinkovitih, predvsem pa selektivnih katalizatorjev dehidrogenacije za to reakcijo, da bi se izognili nastajanju ogljikovega monoksida v skladu z reakcijo dehidracije AF. Lahko ga dobimo iz oksidacije biomase ali s hidrogenacijo ogljikovega dioksida (CO2). Do danes je proizvodnja AF približno 800.000 ton/leto (BASF in Kemira sta največja proizvajalca na svetu). Še ena prednost je, da vsebuje 53 g/l dihidrogena pri sobni temperaturi in tlaku, kar je dvakrat več od prostornine 350 bar stisnjenega dihidrogena. Različne skupine so pokazale, da je selektivna razgradnja AF na H2 in CO2 mogoča v prisotnosti plemenitih kovin in kompleksnih ligandov. Dihidrogen se tako lahko proizvaja v širokem območju tlaka (1–600 barov), reakcija pa ne proizvaja CO, ki onesnažuje katalizatorje, ki se uporabljajo v gorivnih celicah. Kljub raznolikosti katalizatorjev, razvitih v homogeni ali heterogeni fazi, najbolj aktivni temeljijo na plemenitih kovinah, tj. iridij, rutenij, zlato ali paladij. Nedavno so bili razviti obetavni katalizatorji na osnovi železa, vendar zahtevajo uporabo ligandov, ki so težko dostopni. Alternativa nadomestitvi teh kovinskih katalizatorjev bi bila uporaba organokatalizatorjev, ki so poceni in enostavni za proizvodnjo. Doslej ni bila predlagana nobena metoda za proizvodnjo vodika iz AF in z uporabo organskih katalizatorjev. (Slovenian)
11 August 2022
0 references
Водородът е най-богатият елемент във вселената, 9-ти на Земята и втори в океаните. Тази характеристика, съчетана с нейните физични и химични свойства, ѝ дава забележителен потенциал за използване като енергиен носител. В съчетание с горивните клетки водородът може да се използва като енергиен носител за транспорта и производството на електроенергия, което допринася за замяната на изкопаеми горива. Някои (Дж. Рифкин, наред с други) виждат тази еволюция като революция, също толкова важна, колкото тази, причинена от използването на въглища в началото на индустриалната ера. Правителствата, особено в Съединените щати и Япония, дават големи надежди в тази широко разпространена употреба на водород. Но водородът има ниска плътност и много ниска точка на кипене, което прави съхранението и транспортирането изключително трудно. Един килограм H2 заема обем от 11000 литра при температура и налягане на околната среда! Поради това той трябва да се съхранява в сгъстен вид. Но съхранението под формата на сгъстен газ или течност има значителни разходи за енергия. Научаването на начини за по-добро съхранение на водорода е въпрос от решаващо значение, по-специално за екологичната мобилност. Една от разработените варианти е водородът да се съхранява като AF чрез хидрогениране на CO2 в AF. Пол Сабатиер е първият, който демонстрира през 1912 г., че водородът може да бъде обратимо генериран от AF в присъствието на метални катализатори или метални оксиди (Equation 1). Тази пионерска работа, рядко цитирана, е последвана от няколко проучвания, насочени към разработване на ефективни, но преди всичко селективни катализатори за дехидрогениране за тази реакция, за да се избегне образуването на въглероден оксид в съответствие с реакцията на дехидратация на AF. Тя може да се получи или чрез окисляване на биомаса, или чрез хидрогениране на въглероден диоксид (CO2). Към днешна дата производството на АФ е около 800 000 тона годишно (BASF и Kemira са най-големите производители в света). Друго предимство, не на последно място, е, че съдържа 53 g/L дихидроген при стайна температура и налягане, което е два пъти по-голямо от капацитета на сгъстен дихидроген 350 bar. Различни групи показват, че избирателното разлагане на AF на H2 и CO2 е възможно при наличието на благородни метали и сложни лиганди. По този начин диводородът може да се произвежда в широк диапазон на налягането (1—600 bar) и реакцията не генерира СО, замърсяващи катализатори, използвани в горивните клетки. Въпреки разнообразието от катализатори, разработени в хомогенна или хетерогенна фаза, най-активните се основават на благородни метали, т.е. иридий, рутений, злато или паладий. Наскоро бяха разработени обещаващи катализатори на основата на желязо, но те изискват използването на лиганди, които са трудно достъпни. Алтернатива на замяната на тези катализатори на метална основа би била използването на органокатализатори, които са евтини и лесни за производство. Към днешна дата не е предложен метод за производство на водород от AF и използване на органични катализатори. (Bulgarian)
11 August 2022
0 references
L-idroġenu huwa l-aktar element abbundanti fl-univers, id-9 fid-dinja u t-tieni element fl-oċeani. Din il-karatteristika kkombinata mal-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tagħha tagħtiha potenzjal notevoli għall-użu bħala trasportatur tal-enerġija. Flimkien maċ-ċelloli tal-fjuwil, l-idroġenu jista’ jintuża bħala trasportatur tal-enerġija għat-trasport u l-ġenerazzjoni tal-elettriku, li jikkontribwixxi għas-sostituzzjoni tal-fjuwils fossili. Xi wħud (J. Rifkin fost oħrajn) jaraw din l-evoluzzjoni bħala rivoluzzjoni importanti daqs dik ikkawżata mill-użu tal-faħam fil-bidu tal-era industrijali. Il-gvernijiet, b’mod partikolari fl-Istati Uniti u l-Ġappun, ipoġġu tamiet kbar f’dan l-użu mifrux tal-idroġenu. Iżda l-idroġenu għandu densità baxxa u punt tat-togħlija baxx ħafna li jagħmel il-ħżin u t-trasport estremament diffiċli. Kilogramma ta’ H2 tokkupa volum ta’ 11000 litru f’temperatura u pressjoni ambjentali! Għalhekk għandu jinħażen f’forma kompressata. Iżda l-ħżin fil-forma ta’ gass kompressat jew likwidu għandu spiża sinifikanti tal-enerġija. It-tagħlim dwar kif l-idroġenu jista’ jinħażen aħjar huwa kwistjoni kruċjali b’mod partikolari għall-ekomobbiltà. Waħda mill-għażliet żviluppati hija li l-idroġenu jinħażen bħala AF permezz tal-idroġenizzazzjoni tas-CO2 fl-AF. Paul Sabatier kien l-ewwel wieħed li wera fl-1912 li l-idroġenu jista’ jiġi ġġenerat b’mod riversibbli mill-AF fil-preżenza ta’ katalisti metalliċi jew ossidi tal-metall (Ekwazzjoni 1). Dan ix-xogħol pijunier, li rari jissemma, ġie segwit minn diversi studji mmirati lejn l-iżvilupp ta’ katalisti ta’ deidroġenazzjoni effettivi iżda fuq kollox selettivi għal din ir-reazzjoni sabiex tiġi evitata l-formazzjoni ta’ monossidu tal-karbonju skont reazzjoni ta’ deidratazzjoni AF. dan jista’ jinkiseb jew mill-ossidazzjoni tal-bijomassa jew mill-idroġenizzazzjoni tad-diossidu tal-karbonju (CO2). Sal-lum, il-produzzjoni tal-AF hija ta’ madwar 800,000 tunnellata fis-sena (il-BASF u l-Kemira huma l-akbar produtturi fid-dinja). Vantaġġ ieħor, mhux l-inqas, huwa li fih 53 g/L ta ‘diidroġenu f’temperatura tal-kamra u pressjoni, li hija d-doppju tal-kapaċità tad-diidroġenu kkompressat 350 bar. Gruppi differenti wrew li d-dekompożizzjoni selettiva ta’ AF għal H2 u CO2 hija possibbli fil-preżenza ta’ metalli nobbli u ligandi kumplessi. Id-diidroġenu jista’ għalhekk jiġi prodott f’firxa wiesgħa ta’ pressjoni (1–600 bar) u r-reazzjoni ma tiġġenerax CO, katalisti li jniġġsu użati fiċ-ċelloli tal-fjuwil. Madankollu, minkejja l-varjetà ta’ katalisti żviluppati fil-fażi omoġenja jew eteroġenja, l-aktar attivi huma bbażati fuq metalli prezzjużi, jiġifieri iridju, ruthenium, deheb, jew palladju. Dan l-aħħar, ġew żviluppati katalisti promettenti bbażati fuq il-ħadid iżda jeħtieġu l-użu ta’ ligandi li huma diffiċli biex jiġu aċċessati. Alternattiva għas-sostituzzjoni ta’ dawn il-katalizzaturi bbażati fuq il-metall tkun l-użu ta’ organocatalysers, li ma jiswewx ħafna flus u li huma faċli biex jiġu prodotti. Sal-lum, ma ġie propost l-ebda metodu għall-produzzjoni tal-idroġenu mill-AF u l-użu ta’ katalizzaturi organiċi. (Maltese)
11 August 2022
0 references
O hidrogénio é o elemento mais abundante no universo, o nono na Terra e o segundo nos oceanos. Esta característica, combinada com as suas propriedades físicas e químicas, confere-lhe um notável potencial de utilização como vetor energético. Combinado com as pilhas de combustível, o hidrogénio pode ser utilizado como vetor energético para os transportes e a produção de eletricidade, contribuindo para a substituição dos combustíveis fósseis. Alguns (J. Rifkin, entre outros) vêem esta evolução como uma revolução tão importante como a causada pelo uso do carvão no início da era industrial. Os governos, particularmente nos Estados Unidos e no Japão, depositam grandes esperanças nesta utilização generalizada do hidrogénio. Mas o hidrogénio tem uma baixa densidade e um ponto de ebulição muito baixo, o que torna o armazenamento e o transporte extremamente difíceis. Um quilograma de H2 ocupa um volume de 11000 litros à temperatura ambiente e pressão! Portanto, deve ser armazenado em forma comprimida. Mas o armazenamento sob a forma de gás comprimido ou líquido tem um custo energético significativo. Aprender a armazenar melhor o hidrogénio é uma questão crucial, em especial para a ecomobilidade. Uma das opções desenvolvidas é armazenar hidrogénio como AF através da hidrogenação de CO2 em AF. Paul Sabatier foi o primeiro a demonstrar em 1912 que o hidrogénio pode ser reversivelmente gerado a partir de AF na presença de catalisadores metálicos ou óxidos metálicos (Equação 1). Este trabalho pioneiro, raramente citado, tem sido seguido por vários estudos destinados a desenvolver catalisadores de desidrogenação eficazes, mas acima de tudo seletivos para esta reação, a fim de evitar a formação de monóxido de carbono de acordo com uma reação de desidratação AF. Até à data, a produção de FA é de cerca de 800 000 toneladas/ano (a BASF e a Kemira são os maiores produtores mundiais). Outra vantagem, não menos importante, é que contém 53 g/L de di-hidrogénio à temperatura e pressão ambiente, o que é o dobro da capacidade do di-hidrogénio comprimido de 350 bar. Diferentes grupos têm demonstrado que a decomposição seletiva de AF a H2 e CO2 é possível na presença de metais nobres e ligantes complexos. O di-hidrogénio pode assim ser produzido numa ampla gama de pressões (1-600 bar) e a reacção não gera CO, catalisadores poluentes utilizados em células de combustível. No entanto, apesar da variedade de catalisadores desenvolvidos na fase homogénea ou heterogénea, os mais activos são baseados em metais preciosos, ou seja, irídio, ruténio, ouro ou paládio. Recentemente, catalisadores à base de ferro promissores têm sido desenvolvidos, mas exigem o uso de ligantes que são difíceis de acessar. Uma alternativa à substituição destes catalisadores à base de metal seria a utilização de organocatalisadores, que são baratos e fáceis de produzir. Até à data, não foi proposto qualquer método para a produção de hidrogénio a partir de FA e a utilização de catalisadores orgânicos. (Portuguese)
11 August 2022
0 references
Brint er det mest rigelige element i universet, den 9. på Jorden og den anden i havene. Denne egenskab kombineret med dens fysiske og kemiske egenskaber giver den et bemærkelsesværdigt potentiale for anvendelse som energibærer. Kombineret med brændselsceller kan brint anvendes som energibærer til transport og elproduktion, hvilket bidrager til erstatning af fossile brændstoffer. Nogle (J. Rifkin bl.a.) ser denne udvikling som en revolution så vigtig som den, der forårsages af brugen af kul i begyndelsen af den industrielle æra. Regeringerne, især i USA og Japan, udtrykker store forhåbninger om denne udbredte anvendelse af brint. Men brint har en lav densitet og et meget lavt kogepunkt, der gør opbevaring og transport ekstremt vanskelig. 1 kg H2 optager et volumen på 11000 liter ved omgivende temperatur og tryk! Det skal derfor opbevares i komprimeret form. Men lagring i form af komprimeret gas eller væske har en betydelig energiomkostning. At lære, hvordan brint kan lagres bedre, er et afgørende spørgsmål, navnlig for økomobilitet. En af de muligheder, der er udviklet, er at lagre brint som AF via hydrogenering af CO2 i AF. Paul Sabatier var den første til at demonstrere i 1912, at brint kan reversibelt genereres fra AF i nærværelse af metalkatalysatorer eller metaloxider (ligning 1). Dette pionerarbejde, som sjældent nævnes, er blevet fulgt op af flere undersøgelser, der har til formål at udvikle effektive, men frem for alt selektive dehydrogeneringskatalysatorer til denne reaktion for at undgå dannelsen af kulilte i henhold til en AF-dehydreringsreaktion. Det kan enten opnås ved oxidation af biomasse eller ved hydrogenering af kuldioxid (CO2). Til dato er produktionen af AF ca. 800 000 tons om året (BASF og Kemira er de største producenter i verden). En anden fordel, ikke mindst, er, at det indeholder 53 g/l dihydrogen ved stuetemperatur og -tryk, som er dobbelt så stor som kapaciteten af 350 bar komprimeret dihydrogen. Forskellige grupper har vist, at selektiv nedbrydning af AF til H2 og CO2 er mulig ved tilstedeværelse af ædelmetaller og komplekse ligander. Dihydrogen kan således fremstilles i et bredt trykområde (1-600 bar), og reaktionen genererer ikke CO, forurenende katalysatorer, der anvendes i brændselsceller. Trods de mange forskellige katalysatorer, der er udviklet i den homogene eller heterogene fase, er de mest aktive ikke desto mindre baseret på ædelmetaller, dvs. iridium, ruthenium, guld eller palladium. For nylig er der udviklet lovende jernbaserede katalysatorer, men kræver brug af ligander, der er vanskelige at få adgang til. Et alternativ til udskiftning af disse metalbaserede katalysatorer ville være at anvende organocatalysatorer, som er billige og lette at producere. Hidtil er der ikke foreslået nogen metode til fremstilling af brint fra AF og anvendelse af organiske katalysatorer. (Danish)
11 August 2022
0 references
Hidrogenul este cel mai abundent element din univers, al 9-lea de pe Pământ și al 2-lea din oceane. Această caracteristică combinată cu proprietățile sale fizice și chimice îi conferă un potențial remarcabil de utilizare ca vector energetic. În combinație cu pilele de combustie, hidrogenul poate fi utilizat ca vector energetic pentru transporturi și generarea de energie electrică, contribuind la înlocuirea combustibililor fosili. Unii (J. Rifkin, printre alții) văd această evoluție ca pe o revoluție la fel de importantă ca și cea cauzată de utilizarea cărbunelui la începutul erei industriale. Guvernele, în special în Statele Unite și Japonia, pun mari speranțe în această utilizare pe scară largă a hidrogenului. Dar hidrogenul are o densitate scăzută și un punct de fierbere foarte scăzut, ceea ce face ca depozitarea și transportul să fie extrem de dificile. Un kilogram de H2 ocupă un volum de 11000 litri la temperatura și presiunea ambiantă! Prin urmare, acesta trebuie depozitat sub formă comprimată. Dar stocarea sub formă de gaz comprimat sau lichid are un cost semnificativ al energiei. Învățarea unor modalități mai bune de stocare a hidrogenului este un aspect esențial, în special pentru ecomobilitate. Una dintre opțiunile dezvoltate este stocarea hidrogenului ca AF prin hidrogenarea CO2 în AF. Paul Sabatier a fost primul care a demonstrat în 1912 că hidrogenul poate fi generat reversibil din AF în prezența catalizatorilor metalici sau a oxizilor metalici (ecuația 1). Această lucrare de pionierat, rareori citată, a fost urmată de mai multe studii menite să dezvolte catalizatori de dehidrogenare eficace, dar mai ales selectivi pentru această reacție, pentru a evita formarea de monoxid de carbon în conformitate cu o reacție de deshidratare AF. Până în prezent, producția de AF este de aproximativ 800 000 de tone/an (BASF și Kemira sunt cei mai mari producători din lume). Un alt avantaj, nu în ultimul rând, este că conține 53 g/l de dihidrogen la temperatura și presiunea camerei, care este de două ori capacitatea dihidrogenului comprimat de 350 bar. Diferite grupuri au arătat că descompunerea selectivă a AF în H2 și CO2 este posibilă în prezența metalelor nobile și a liganzilor complecși. Astfel, dihidrogenul poate fi produs într-un interval larg de presiune (1-600 bari), iar reacția nu generează CO, catalizatori poluanți utilizați în pilele de combustie. Cu toate acestea, în ciuda varietății de catalizatori dezvoltați în faza omogenă sau eterogenă, cei mai activi se bazează pe metale prețioase, și anume iridiu, ruteniu, aur sau paladiu. Recent, au fost dezvoltate catalizatori promițători pe bază de fier, dar necesită utilizarea unor liganzi dificil de accesat. O alternativă la înlocuirea acestor catalizatori pe bază de metal ar fi utilizarea organocatalizatorilor, care sunt ieftini și ușor de produs. Până în prezent, nu a fost propusă nicio metodă de producere a hidrogenului din AF și de utilizare a catalizatorilor organici. (Romanian)
11 August 2022
0 references
Väte är det vanligaste elementet i universum, den nionde på jorden och den andra i haven. Denna egenskap i kombination med dess fysikaliska och kemiska egenskaper ger den en anmärkningsvärd potential för användning som energibärare. I kombination med bränsleceller kan vätgas användas som energibärare för transport och elproduktion, vilket bidrar till att ersätta fossila bränslen. Vissa (J. Rifkin m.fl.) ser denna utveckling som en lika viktig revolution som den som orsakades av kolanvändningen i början av den industriella eran. Regeringarna, särskilt i Förenta staterna och Japan, hyser stora förhoppningar om denna utbredda användning av vätgas. Men väte har en låg densitet och en mycket låg kokpunkt som gör lagring och transport extremt svår. 1 kg H2 upptar en volym på 11000 liter vid omgivningstemperatur och tryck! Det måste därför lagras i komprimerad form. Men lagring i form av komprimerad gas eller vätska har en betydande energikostnad. Att lära sig att lagra vätgas bättre är en avgörande fråga, särskilt när det gäller ekomobilitet. Ett av de alternativ som tagits fram är att lagra väte som AF genom hydrogenering av CO2 i AF. Paul Sabatier var den första att demonstrera 1912 att väte kan reversibelt genereras från AF i närvaro av metallkatalysatorer eller metalloxider (Ekvation 1). Detta pionjärarbete, som sällan citeras, har följts av flera studier som syftar till att utveckla effektiva men framför allt selektiva dehydrogenationskatalysatorer för denna reaktion för att undvika bildning av kolmonoxid enligt en AF-dehydreringsreaktion. Det kan erhållas antingen genom oxidation av biomassa eller genom hydrogenering av koldioxid (CO2). Produktionen av aluminiumfluorid uppgår hittills till omkring 800 000 ton/år (BASF och Kemira är de största producenterna i världen). En annan fördel, inte minst, är att den innehåller 53 g/l diväte vid rumstemperatur och tryck, vilket är dubbelt så stor som kapaciteten hos 350 bar komprimerad diväte. Olika grupper har visat att selektiv nedbrytning av AF till H2 och CO2 är möjlig i närvaro av ädelmetaller och komplexa ligander. Diväte kan således produceras i ett brett tryckområde (1–600 bar) och reaktionen genererar inte CO, förorenande katalysatorer som används i bränsleceller. Trots den variation av katalysatorer som utvecklats i en homogen eller heterogen fas är de mest aktiva baserade på ädelmetaller, dvs. iridium, rutenium, guld eller palladium. På senare tid har lovande järnbaserade katalysatorer utvecklats men kräver användning av ligander som är svåra att få tillgång till. Ett alternativ till att ersätta dessa metallbaserade katalysatorer skulle vara att använda organokatalysatorer, som är billiga och lätta att producera. Hittills har det inte föreslagits någon metod för att producera väte från AF och använda organiska katalysatorer. (Swedish)
11 August 2022
0 references
7 December 2023
0 references
Identifiers
15P03335
0 references