바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")에너지 기술 연구 부서[Research Division Direction Director Hasegawa Hiroo] Solar Energy Conversion Group의 Himeda Yuichiro, Solar Energy 전환 그룹은 미국의 수석 화학자 인 Fujita Etsuko와 협력하여 (이 확인자는 수중 온도에서 수소 가스를 만들기 위해 수중 가스를 창조하기 위해 (CO2)포름 산 (HCO2H)고체 중합체 연료 전지 등에 적합하기 위해 포름산을 분해합니다일산화탄소 (CO)|-고효율 고효율 이산화탄소/포름산의 전환 8641_8674 |무료 바카라
이번에 개발 된 기술은 일본의 청정 에너지 기술 협력을 기반으로 AIST와 BNL 간의 협력을 기반으로 무료 바카라와 수소 분자를 활성화하는 새로운 유형의 기술입니다Ligand에 대한 설계 지침을 찾음으로써 실현되었습니다 이번에 개발 된 기술은 이산화탄소와 포름산 사이의 상호 전환 반응의 에너지 효율을 크게 향상시킬 수있는 무료 바카라 기술이며, 미래에 이산화탄소를 사용하는 대규모 수소 저장 시스템을 개발할 것으로 예상됩니다
이 연구 결과는 2012 년 3 월 19 일 (일본 시간)에 발표되었습니다자연 화학디지털 버전에 게시 됨
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| 양성자 반응성 및 양성자 릴레이 형 무료 바카라를 통한 고효율 이산화탄소/포름 산 상호 전환 |
이산화탄소 배출량을 줄이고 지속 가능한 사회를 건설하기 위해 청정 에너지 매체 인 수소를 기반으로 한 수소 에너지 사회를 실현하기를 원합니다 이를 달성하기 위해서는 에너지 밀도가 낮은 수소 가스를 안전하고 효율적으로 저장하고 운반하는 기술을 갖추어야합니다 광합성의 어두운 반응과 마찬가지로 이산화탄소가 수소 (에너지)를 저장하기 위해 감소 할 수 있다면, 수소 사회의 실현에 기여하고 이산화탄소의 효과적인 사용으로 이어질 것입니다 이산화탄소의 수소화에 의해 수득 된 메탄올 및 포름산은 실온에서 액체이며, 상대적으로 높은 에너지 밀도를 가지며, 연구 개발은 저장 및 운반이 쉬운 수소 저장 재료로 수행되었다 그러나 일반적으로 (1) 탄소 이산화탄소 전환 공정은 고압, 고온 조건, (2) 연료 전지에서 역 반응 공정에서 재생 된 수소의 사용이 필요한 에너지가 풍부한 공정과 같은 과제가 있습니다 연료 전지 전극의 역전을 유발하는 일산화탄소의 사용이 필요합니다 수소 저장 및 방출에서의 전환 반응의 에너지 효율을 크게 향상시킬 수있는 고성능 무료 바카라의 개발
AIST는 이산화탄소 수소화 및 포름산의 분해에 의해 수소 생산에 의해 포름 산의 생산에 대한 연구를 진행하고있다 지금까지,양성자 응답 유형무료 바카라는 리간드로 활성화되었으며, 세계 최고 수준의 고성능 무료 바카라였으며, 정상적인 온도 및 수소에서 이산화탄소와 수소에서 수소에서 세계 최초의 성공적인 성공적인 수준의 성공적인 수준이었다 또한 유기 첨가제를 함유하지 않는 물에서 100 ° C 미만의 온도에서 분해 된 포름산에서 성공하여 세계에서 가장 높은 효율로 일산화탄소를 함유하지 않는 수소를 방출하고 수소 저장 (포름 산 생산) 및 방출 (포름 산 분해) 공정 모두에 대해 가장 높은 무료 바카라 발달 기술을 갖는 수소를 방출합니다 반면, BNL은 인공 광합성 무료 바카라의 반응 메커니즘을 분석하는 데 사용됩니다양성자 릴레이|를 기반으로 한 수소 활성화 기술 기술을 보유하고 있습니다 이번에는 두 무료 바카라 기술을 결합한 새로운 무료 바카라 설계 지침을 사용하여 고성능 무료 바카라를 개발했습니다
이 연구 및 개발은 2009 년 11 월 13 일에 열린 일본 우스 정상 회의에서 일본의 청정 에너지 기술 협력 협력 계약을 바탕으로 수행 된 경제 산업부의 "일본 US 에너지 환경 기술 연구 및 표준화 협력 프로젝트 (일본-US 청정 에너지 기술 협력)의 지원으로 수행되었습니다
지금까지 AIST에 의해 개발되었습니다양성자 응답 무료 바카라실온 및 정상 압력에서 물에서, 포름산은 이산화탄소의 수소화 반응에 의해 생성되지만 반응 속도와 수율 (수소 저장량)은 만족스럽지 않았다 (도 1) 새로 설계되고 합성 된 무료 바카라에서, 양성자 반응성 하이드 록실 그룹 (-OH)은 이리듐 (IR) 근처에 배치되고, 수소 분자는 이리 디움과 하이드 록실 기의 산소 원자 사이의 상호 작용을 활용함으로써 활성화된다 이 무료 바카라를 사용하여, 이산화탄소 수소화 반응을 실온 및 대기압에서 물에서 수행하였고, 반응 속도는 기존의 무료 바카라의 것보다 10 배 더 높았으며, 포름 산 (수소 저장량)의 수율은 기존 무료 바카라의 것보다 100 배 더 높았다 다시 말해,이 무료 바카라를 사용하면 에너지를 소비하는 고온 및 고압 조건이 아니라 실온 및 정상 압력에서 수소를 전압으로 전환 할 수 있습니다
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| 그림 1 : 실온 및 정상 압력에서 물에서 이산화탄소의 수소화 반응으로 인한 포름 산 생산의 시간 의존적 변화 |
한편, 포름산의 분해로 인한 수소 방출과 관련하여, 기존의 양성자 반응성 무료 바카라는 유기 첨가제를 사용하지 않고 비교적 온화한 조건에서 일산화탄소를 함유하지 않는 수소를 생산할 수 있었지만, 실제 수소를 제공하고 반응 속도를 개선하는 것 외에도 (더 높은 압력) 수소 가스를 압축해야했다 이번에 개발 된 무료 바카라는 반응 속도를 10 배 이상 향상시켰다 (도 2) 또한, 폐쇄 용기를 사용하여 반응을 수행하더라도, 반응 속도는 감소하지 않았으며, 일산화탄소 부산물없이 거의 완전히 분해 될 수있다 밀폐 용기에서, 내부 압력은 수소 생성에 따라 증가하여 외부 펌프를 사용하지 않고 고압 수소 가스를 공급할 수있게한다
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그림 2 (a) 새로운 및 종래의 무료 바카라를 사용한 포름산의 분해 반응으로 인해 시간이 지남에 따라 생성 된 가스의 양의 변화 (반응 온도 : 90 ° C)
(b) 포름 산 분해에서 생성 된 가스의 분석 결과 |
그림 3은 이번에 개발 된 무료 바카라를 사용하여 간단한 수소 저장 시스템의 흐름도를 보여줍니다 먼저, 정상 온도 및 압력 조건 하에서, 수소 가스는 이산화탄소와 수소의 혼합 가스를 무료 바카라를 용해시킨 알칼리성 수용액으로 불어서 048m 포르데 염으로 저장 하였다 (1 단계) 다음으로, 산을 반응 용액에 첨가하여 용액을 pH 17 (2 단계)으로 조정하였고, 이는 pH의 변화에 따라 양성자-반응성 무료 바카라의 성능을 변화시켰다 용기를 밀봉하고 50 ° C로 데 렸을 때, 포름산이 분해되어 압축 수소 가스를 생성하고 (단계 3), 반응이 완료된 후, 96% 이상의 포름산이 분해되었다 이 용액에베이스를 다시 추가하면 (단계 4) 수소를 저장할 수있는 상태로 돌아갑니다 이러한 방식으로, 실온 및 정상 압력에서의 수소가 저장되었고, 고압 수소는 반복적으로 방출 될 수있다 또한 새로운 무료 바카라를 추가 할 필요가 없었습니다
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| 그림 3 이산화탄소의 수소화와 포름 산의 분해를 결합한 수소 저장 공정의 흐름도 |
이 무료 바카라 기술은 이산화탄소의 수소화에 의해 포름산 (수소 저장)을 생성하고 가벼운 조건 하에서 포름산의 분해를 통해 고압 수소 가스를 공급할 수있게 해주었다 전환 반응의 큰 에너지 변화를 겪는 메탄올과 같은 다른 탄화수소 기반 수소 저장 물질과 비교하여, 이산화탄소 및 포름산의 상호 전환 반응에서, 무료 바카라는 전환 반응의 에너지 효율을 상당히 향상시킬 수있다 더 많은 고성능 무료 바카라를 개발함으로써, 이산화탄소를 사용하는 대규모의 저렴한 수소 저장 시스템이 실현 될 것으로 예상된다
현재, 우리는 고압 가스를 공급하는 능력을 활용하여 이산화탄소 분리 장치와 조합하여 포름산의 지속적인 분해를 사용하는 고급 수소 생산 장치를 개발하고 있습니다 앞으로, 우리는 새로운 무료 바카라 설계 지침을 기반으로 무료 바카라의 효율과 비용을 더욱 향상시키는 것을 목표로합니다 또한, 가시 광 반응성 반도체 무료 바카라와 같은 태양 에너지를 사용한 수소 생성과 함께, 우리는 물과 이산화탄소로부터 에너지 저장 재료를 생산하는 "완전한"인공 광합성 시스템을 구축하고 증가시키는 것을 목표로한다