محفز هلامي من نخيل التمر لتوليد الهيدروجين
العنوان الرسمي للبراءة
مركب نانوي مشتق من الكتلة الحيوية لإنتاج الهيدروجين
العنوان الإنجليزي: Biomass derived nanocomposite for hydrogen production
الاختراع
الاختراع
المشكلة
قد يعتمد إنتاج الهيدروجين واسع النطاق على الوقود الأحفوري أو مدخلات طاقة عالية أو تحليل كهربائي مكلف أو طرق محدودة الكفاءة وقابلية التوسع.
أهميتها
قد يدعم إطلاق الهيدروجين المضبوط عند درجات حرارة منخفضة أنظمة توليد متخصصة، بينما يمكن لمكونات المحفز المشتقة من الكتلة الحيوية أن تضيف قيمة إلى المخلفات الزراعية.
النهج
تستخلص الطريقة بلورات السليلوز النانوية من مخلفات نخيل التمر وتربطها عرضيًا مع البنتونيت لتكوين محفز هلامي مائي، ثم تستخدم المحفز لتحليل بوروهيدريد مائيًا عند 20–45 درجة مئوية وإنتاج غاز الهيدروجين.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات التي قد تستفيد باحثي توليد الهيدروجين ومطوري المحفزات ومهندسي أنظمة البوروهيدريد ومنتجي السليلوز النانوي ومعالجي مخلفات نخيل التمر.
القيمة المحتملة
تجمع التقنية سليلوزًا نانويًا مشتقًا محليًا وبنتونيت وتحللًا مائيًا عند حرارة معتدلة وسلوكًا مقاسًا لتوليد الهيدروجين في منصة محفز هلامي مائي واحدة.
الخلفية
الخلفية
يُدرس الهيدروجين بوصفه ناقلًا للطاقة، لكن طرق إنتاجه الشائعة تنطوي على مفاضلات. فيستهلك إصلاح الميثان بالبخار وقودًا أحفوريًا وينتج ثاني أكسيد الكربون، بينما قد يتطلب التحليل الكهربائي طاقة ورأس مال كبيرين. وقد تواجه الطرق الميكروبية والتحفيزية الضوئية قيودًا في الكفاءة أو النطاق. ويوفر التحلل المائي لبوروهيدريدات المعادن إطلاقًا مضبوطًا للهيدروجين لكنه يعتمد على متفاعلات وظروف متخصصة. ويعالج المنشور جانب المحفز بتكوين هلام مائي من البنتونيت والسليلوز النانوي مشتق جزئيًا من مخلفات النخيل.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تُشتت بلورات السليلوز النانوية المستخلصة من مخلفات النخيل مع البنتونيت في الماء، وتُربط عرضيًا بمحلول حمض عضوي وتُسخن لتكوين هلام مائي. ويتفاعل بوروهيدريد الصوديوم أو بوروهيدريد آخر مدرج مع الماء فوق المحفز عند 20–45 درجة مئوية. وضمن الظروف المختبرية المذكورة يوفر المنشور أحجام الهيدروجين ومعدل التوليد ومعلمات التنشيط وFT-IR وXRD وقياسات حجم الهيدروجين مقابل الزمن للمحفز المركب.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- توليد الهيدروجين مختبريًا بالتحلل المائي لبوروهيدريد الصوديوم.
- أبحاث محفزات هلامية للتحلل المضبوط للبوروهيدريد.
- تطوير مركبات السليلوز النانوي والبنتونيت للأنظمة التحفيزية.
- استخدام ذو قيمة مضافة لمخلفات النخيل في مواد مرتبطة بالهيدروجين.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يُستخلص السليلوز النانوي من مخلفات نخيل التمر.
- يجمع الهلام المائي السليلوز النانوي النباتي مع البنتونيت.
- يحدث توليد الهيدروجين ضمن المجال الموصوف 20–45 درجة مئوية.
- تُذكر أحجام الهيدروجين ومعدل التوليد ومعلمات التنشيط.
- توصّف أطياف FT-IR وXRD والمنحنيات الحركية المحفز والتفاعل.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
يصف المنشور توصيف الهلام المائي وحركيات توليد الهيدروجين مختبريًا؛ ولم يثبت تشغيل مفاعل تجاري متكامل.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد يهم الهلام المائي مطوري المحفزات وأنظمة الهيدروجين المضبوطة. وينبغي للتقييم التجاري إثبات إعادة استخدام المحفز وثباته الميكانيكي وتحويل البوروهيدريد ونقاوة الغاز وضبط التفاعل وسلامة التخزين والتداول وإدارة البورات المستهلكة وتجديدها واتساق المادة الأولية ودمج المفاعل وانبعاثات دورة الحياة والتكلفة الكلية للهيدروجين.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C01B3/065العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- B01J31/06العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J31/06العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/036العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C01B3/065العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- C08J3/075تجهيز المركبات الجزيئية الضخمة؛ عمليات الخلط العامة؛ المعالجة اللاحقة
- C08J3/242تجهيز المركبات الجزيئية الضخمة؛ عمليات الخلط العامة؛ المعالجة اللاحقة
- C01B2203/1082العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- C08J2301/02تجهيز المركبات الجزيئية الضخمة؛ عمليات الخلط العامة؛ المعالجة اللاحقة
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولمحمد نادي عبد الحميد إبراهيم
- مخترععبدالرحمن غنيم عواد الهمزاني
- مخترعمرتضى محمد مصطفى أبو قريشة
- مخترععبدالله أ. الدخيل
- مخترعزينب محمد عبد الله المرهون
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- إنتاج الهيدروجين
- سليلوز نانوي
- مخلفات نخيل التمر
- بنتونيت
- محفز هلامي مائي
- تحلل مائي للبوروهيدريد
- بوروهيدريد الصوديوم
- كتلة حيوية
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.