محفز قائم على النحاس لإطلاق الهيدروجين
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة لتوليد الهيدروجين باستخدام مركب نانوي
العنوان الإنجليزي: Method for hydrogen generation using nanocomposite
الاختراع
الاختراع
المشكلة
يكون إطلاق الهيدروجين من بوروهيدريد الصوديوم بطيئاً دون محفز، بينما قد تقيد ندرة المحفزات النبيلة وتكلفتها استخدامها، كما يجب على أنظمة الهيدريدات الكيميائية إدارة بقايا التفاعل والتجديد.
أهميتها
يمكن لمركب نانوي من فلز انتقالي للتحلل المائي للبوروهيدريد أن يدعم أبحاث الهيدروجين عند الطلب، لكن مردود الغاز وإعادة استخدام المحفز ورشح النحاس وسلامة العملية وتجديد الحامل واقتصاديات النظام تتطلب تحققاً مستقلاً.
النهج
تفاعل الطريقة NaBH4 مع الماء بوجود مركب نانوي Cu2(OH)3NO3/CaSiO3/g-C3N4 مصنوع بالموجات الدقيقة لتحفيز التحلل المائي وتوليد الهيدروجين.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة باحثي توليد الهيدروجين، ومطوري مفاعلات الهيدريدات الكيميائية، ومصنعي المحفزات، ومختبرات الطاقة المحمولة، ومجموعات المواد التي تدرس هجائن النحاس وسيليكات الكالسيوم ونتريد الكربون.
القيمة المحتملة
يجمع الإفصاح محفزاً مسامياً متوسطياً من ثلاثة مكونات ونطاقات معلنة لمعدل التحلل المائي وظروفاً قريبة من حرارة الغرفة وأعلى منها ومسار تحضير محدداً بالموجات الدقيقة في طريقة واحدة لتوليد الهيدروجين.
الخلفية
الخلفية
يخزن بوروهيدريد الصوديوم الهيدروجين كيميائياً ويمكنه إطلاقه بالتحلل المائي، لكن تفاعله غير المحفز أبطأ من أن يناسب كثيراً من مفاهيم التوليد عند الطلب. ويمكن للمحفزات النبيلة تسريع التفاعل، إلا أن ندرتها وتكلفتها تحفزان بدائل الفلزات الانتقالية. كما يجب على أي نظام عملي معالجة تخزين المتفاعل وإطلاق الحرارة وتنقية الهيدروجين وفصل المحفز وإدارة ميتابورات الصوديوم المستهلكة وتجديد الحامل. وتقيّم البراءة تحديداً مركباً من نترات هيدروكسيد النحاس وسيليكات الكالسيوم ونتريد الكربون لهذا الدور.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يحتوي المحفز 20–40% وزناً من كل من g-C3N4 وCu2(OH)3NO3 وCaSiO3. وتذكر المطالبات معدلات هيدروجين 2400–2600 مل/دقيقة عند 35–40°م و250–300 مل/دقيقة عند 25–30°م عند تحليل 0.5–1 غ NaBH4. ويُحضّر CaSiO3 وg-C3N4 منفصلين، ثم يخلطان مع ملح نحاس في غليكول ويعالجان بالموجات الدقيقة عند 160–200°م و4–6 بار لمدة 30–90 دقيقة. ويضم المنتج قضباناً وأسلاكاً وصفائح نانوية ومساماً متوسطة.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- توليد مختبري محتمل للهيدروجين من بوروهيدريد الصوديوم.
- دراسات محتملة لحركية مفاعلات الهيدريدات الكيميائية.
- أبحاث محتملة لإعادة استخدام المحفز وتعطله.
- تطوير محتمل لمصدر هيدروجين عند الطلب بعد التحقق من السلامة.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يستخدم محفزاً غير نبيل من ثلاثة مكونات.
- يحدد معدلات التحلل المائي عند نطاقين حراريين.
- يحدد خصائص المسام المتوسطة والقضبان والأسلاك والصفائح النانوية.
- يوفر عملية تصنيع مقابلة بالموجات الدقيقة.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
منشور براءة اختراع يصف تصنيع المحفز وتوصيفه واختبار توليد الهيدروجين؛ لم يثبت التحقق المستقل أو التسويق التجاري.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد تهم الطريقة مطوري الهيدريدات الكيميائية وأنظمة الهيدروجين المحمولة. وينبغي للتقييم التجاري التحقق مستقلاً من قياسات معدل الغاز والمردود الكلي وجرعة المحفز وإعادة استخدامه ورشح النحاس ونقاء الهيدروجين وضبط الحرارة والضغط ومناولة NaBH4 واسترداد ميتابورات الصوديوم وتجديدها وتوسيع المفاعل وتصنيع المحفز وطاقة دورة الحياة وتكلفة الهيدروجين المسلّم.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- B01J27/25العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/02العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J23/02العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J27/25العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/40العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/45العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/613العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/615العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/633العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/647العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/04العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/08العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/342العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C01B21/0605العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- C01B3/06العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- C01B3/065العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- C01B33/24العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- Y02E60/36خفض انبعاثات غازات الدفيئة [GHG] المتصلة بتوليد الطاقة أو نقلها أو توزيعها
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولبابكر يعقوب الهادي عبد الخير
- مخترعمحمد نادي عبد الحميد إبراهيم
- مخترعمحمد خيري عبد الفتاح عمران
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- توليد الهيدروجين
- بوروهيدريد الصوديوم
- تحلل مائي
- Cu2(OH)3NO3
- CaSiO3
- g-C3N4
- تحضير بالموجات الدقيقة
- محفز مركب نانوي
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.