ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОГО ХРАНЕНИЯ ВОДОРОДА С ПОМОЩЬЮ
ОРГАНИЧЕСКИХ НОСИТЕЛЕЙ: ТЕРМОДИНАМИКА ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
М.Е. Коннова, Лучкова А.В., С.В. Востриков, Е.А. Мартыненко, С.П. Веревкин
Самарский государственный технический университет,
Россия, г. Самара, ул. Первомайская, д. 18, 443100
E-mail: vostrikov.sv@samgtu.ru
Основной задачей современного мира является рациональное природопользование без ощутимого
вреда окружающей среде. Во всем мире идет тенденция отказа от использования традиционных
источников энергии - угля, нефти и газа, т.к. при их сжигании в атмосферу выбрасывается огромное
количество вредных веществ и усиливается парниковый эффект. Водородную энергетику называют одним
из перспективных направлений получения энергии в будущем, поскольку молекула водорода является
самой энергонасыщенной из известных молекул, а ресурсы для его получения, по сути, неисчерпаемы.
Сдерживающими факторами развития водородной энергетики и технологии являются проблемы
разработки эффективных и безопасных систем хранения водорода.
Концепцию жидких органических носителей водорода (LOHC-Liquid Organic Hydrogen Carrier)
называют одной из наиболее экономически выгодной и безопасной среди других систем хранения и
транспортировки водорода (например, хранение в виде сжатого или сжиженного водорода) [1]. Она
основана на использовании органических соединений, которые способны накапливать водород, образуя с
ним химические связи, в то же время выделение водорода осуществляется с помощью реакции
дегидрирования. Реализуемый таким образом цикл накопления и выделения водорода может повторяться
многократно. Теоретически они позволяют хранить энергию в течение длительного времени без каких-
либо потерь, а также благодаря своим свойствам, аналогичным свойствам нефтепродуктов, можно будет
использовать существующую инфраструктуру.
Полициклические углеводороды рассматриваются как одни из перспективных носителей
водорода за счет их стабильности в условиях химических превращений и при хранении. Гидрированные и
алкилзамещенные производные имеют приемлемые температуры плавления и давления насыщенных
паров. Однако, их применение может быть осложнено из-за высоких значений энтальпии гидрирования-
дегидрирования. Таким образом, выбор оптимального LOHC должен быть основан на термодинамическом
анализе системы.
В материалах доклада будут рассмотрены теоретические основы безопасного хранения водорода
с помощью органических носителей, представлены основные результаты по изучению равновесия реакций
гидрирования-дегидрирования полициклических соединений, показаны наиболее перспективные системы
с точки зрения термодинамического анализа.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Правительства Российской Федерации,
постановление №220 от 9 апреля 2010 года, грант №14.Z50.31.0038.
Достарыңызбен бөлісу: |