Metal Hydride Technology of Hydrogen Activation

The effect of hydrogen activation by metal hydrides is considered. It is established that activated hydrogen exists in different forms: in the form of excited H2 molecules, excited hydrogen atoms and positive ions. To study the activation of hydrogen, various methods of mass spectrometry were used....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2018
Автори: Solovei, V. V., Avramenko, A. N., Lievtierov, A. M., Umerenkova, K. R.
Формат: Стаття
Мова:English
Russian
Ukrainian
Опубліковано: Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2018
Теми:
Онлайн доступ:https://journals.uran.ua/jme/article/view/129079
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Energy Technologies & Resource Saving

Репозитарії

Energy Technologies & Resource Saving
id oai:ojs.journals.uran.ua:article-129079
record_format ojs
institution Energy Technologies & Resource Saving
collection OJS
language English
Russian
Ukrainian
topic hydrogen
metal hydride
atomic hydrogen emission
activation
mass spectrometry
gas discharge
UDC 662.769.21
544-971
54-19
водород
металлогидрид
активация
масс-спектрометрия
газовый разряд
УДК 662.769.21
544-971
54-19
водень
металогідрид
активація
мас-спектрометрія
газовий розряд
УДК 662.769.21
544-971
54-19
spellingShingle hydrogen
metal hydride
atomic hydrogen emission
activation
mass spectrometry
gas discharge
UDC 662.769.21
544-971
54-19
водород
металлогидрид
активация
масс-спектрометрия
газовый разряд
УДК 662.769.21
544-971
54-19
водень
металогідрид
активація
мас-спектрометрія
газовий розряд
УДК 662.769.21
544-971
54-19
Solovei, V. V.
Avramenko, A. N.
Lievtierov, A. M.
Umerenkova, K. R.
Metal Hydride Technology of Hydrogen Activation
topic_facet hydrogen
metal hydride
atomic hydrogen emission
activation
mass spectrometry
gas discharge
UDC 662.769.21
544-971
54-19
водород
металлогидрид
активация
масс-спектрометрия
газовый разряд
УДК 662.769.21
544-971
54-19
водень
металогідрид
активація
мас-спектрометрія
газовий розряд
УДК 662.769.21
544-971
54-19
format Article
author Solovei, V. V.
Avramenko, A. N.
Lievtierov, A. M.
Umerenkova, K. R.
author_facet Solovei, V. V.
Avramenko, A. N.
Lievtierov, A. M.
Umerenkova, K. R.
author_sort Solovei, V. V.
title Metal Hydride Technology of Hydrogen Activation
title_short Metal Hydride Technology of Hydrogen Activation
title_full Metal Hydride Technology of Hydrogen Activation
title_fullStr Metal Hydride Technology of Hydrogen Activation
title_full_unstemmed Metal Hydride Technology of Hydrogen Activation
title_sort metal hydride technology of hydrogen activation
title_alt Металлогидридная технология активации водорода
Металогідридна технологія активації водню
description The effect of hydrogen activation by metal hydrides is considered. It is established that activated hydrogen exists in different forms: in the form of excited H2 molecules, excited hydrogen atoms and positive ions. To study the activation of hydrogen, various methods of mass spectrometry were used. The reasons for the formation of activated hydrogen in interaction with hydride-forming materials are discussed. For hydride-forming materials, one of the possible factors leading to the activation of hydrogen followed by desorption into the gas phase is isobaric hysteresis. Hysteresis in metal-hydrogen systems occurs when the pressure of hydride formation is higher than the pressure of its decomposition. The use of the phenomenon of metal hydride activation can improve the energy characteristics of virtually all types of energy-converting devices using hydrogen as a working fluid. This effect can be used in reactions of heterogeneous catalysis, in particular, in the ignition of hydrogen-oxygen mixtures, in devices using hydrogen as a working medium, as an environmentally friendly energy carrier in engines or in power and electro-physical facilities. It is shown both experimentally and theoretically that the use of atoms and excited hydrogen molecules as an activation ionic additive to traditional fuels leads not only to saving the latter but also to reducing the content of toxic products in the exhaust gases. A small (0.5 %) admixture of atomic hydrogen in the combustion zone is just as effective as the addition of 10 – 12 % of ordinary molecular hydrogen. The use of excitation energy for nonequilibrium states of hydrogen appears to be one of the most promising ways to solve the problem of increasing the efficiency of energy equipment and improving its environmental characteristics.
publisher Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
publishDate 2018
url https://journals.uran.ua/jme/article/view/129079
work_keys_str_mv AT soloveivv metalhydridetechnologyofhydrogenactivation
AT avramenkoan metalhydridetechnologyofhydrogenactivation
AT lievtierovam metalhydridetechnologyofhydrogenactivation
AT umerenkovakr metalhydridetechnologyofhydrogenactivation
AT soloveivv metallogidridnaâtehnologiâaktivaciivodoroda
AT avramenkoan metallogidridnaâtehnologiâaktivaciivodoroda
AT lievtierovam metallogidridnaâtehnologiâaktivaciivodoroda
AT umerenkovakr metallogidridnaâtehnologiâaktivaciivodoroda
AT soloveivv metalogídridnatehnologíâaktivacíívodnû
AT avramenkoan metalogídridnatehnologíâaktivacíívodnû
AT lievtierovam metalogídridnatehnologíâaktivacíívodnû
AT umerenkovakr metalogídridnatehnologíâaktivacíívodnû
first_indexed 2024-09-01T17:36:58Z
last_indexed 2024-09-01T17:36:58Z
_version_ 1809016127037112320
spelling oai:ojs.journals.uran.ua:article-1290792018-04-25T13:01:50Z Metal Hydride Technology of Hydrogen Activation Металлогидридная технология активации водорода Металогідридна технологія активації водню Solovei, V. V. Avramenko, A. N. Lievtierov, A. M. Umerenkova, K. R. hydrogen metal hydride atomic hydrogen emission activation mass spectrometry gas discharge UDC 662.769.21 544-971 54-19 водород металлогидрид активация масс-спектрометрия газовый разряд УДК 662.769.21 544-971 54-19 водень металогідрид активація мас-спектрометрія газовий розряд УДК 662.769.21 544-971 54-19 The effect of hydrogen activation by metal hydrides is considered. It is established that activated hydrogen exists in different forms: in the form of excited H2 molecules, excited hydrogen atoms and positive ions. To study the activation of hydrogen, various methods of mass spectrometry were used. The reasons for the formation of activated hydrogen in interaction with hydride-forming materials are discussed. For hydride-forming materials, one of the possible factors leading to the activation of hydrogen followed by desorption into the gas phase is isobaric hysteresis. Hysteresis in metal-hydrogen systems occurs when the pressure of hydride formation is higher than the pressure of its decomposition. The use of the phenomenon of metal hydride activation can improve the energy characteristics of virtually all types of energy-converting devices using hydrogen as a working fluid. This effect can be used in reactions of heterogeneous catalysis, in particular, in the ignition of hydrogen-oxygen mixtures, in devices using hydrogen as a working medium, as an environmentally friendly energy carrier in engines or in power and electro-physical facilities. It is shown both experimentally and theoretically that the use of atoms and excited hydrogen molecules as an activation ionic additive to traditional fuels leads not only to saving the latter but also to reducing the content of toxic products in the exhaust gases. A small (0.5 %) admixture of atomic hydrogen in the combustion zone is just as effective as the addition of 10 – 12 % of ordinary molecular hydrogen. The use of excitation energy for nonequilibrium states of hydrogen appears to be one of the most promising ways to solve the problem of increasing the efficiency of energy equipment and improving its environmental characteristics. Рассмотрен эффект активации водорода металлогидридами. Установлено, что активированный водород существует в различных формах: в виде возбужденных молекул, возбужденных атомов и положительных ионов. Для изучения активации водорода использованы различные методы - масс-спектрометрии. Обсуждаются причины формирования активированного водорода при взаимодействии с гидридообразующими материалами. Для гидридообразующих материалов один из возможных факторов, приводящих к активации водорода с последующей десорбцией в газовую фазу, является изобарный гистерезис. Гистерезис в системах металл-водород имеет место, когда давление образования гидрида выше, чем давление его разложения. Использование явления металлогидридной активации может улучшить энергетические характеристики практически всех типов энергопреобразующих устройств, использующих водород в качестве рабочего тела. Этот эффект может быть использован в реакциях гетерогенного катализа, в частности, при воспламенении водород-кислородных смесей, в устройствах, использующих водород в качестве рабочего тела, как экологически чистый энергоноситель в двигателях или в энергетических и электрофизических установках. Показано экспериментально и теоретически, что использование атомов и возбужденных молекул водорода в качестве активационной добавки к традиционным топливам приводит не только к экономии последнего, но и к уменьшению содержания токсичных продуктов в отработанных газах. Небольшая – 0,5 %-я примесь атомарного водорода в зону горения является столь же эффективной, как и добавка 10 – 12 % обычного молекулярного водорода. Использование энергии возбуждения неравновесных состояний водорода представляется одним из весьма перспективных путей решения проблемы повышения эффективности энергетического оборудования и совершенствования его экологических характеристик. Розглянуто ефект активації водню металогідридами. Встановлено, що активований водень існує в різних формах: у вигляді збуджених молекул, збуджених атомів і позитивних іонів. Для вивчення активації водню використано різні методи мас-спектрометрії. Обговорюються причини формування активованого водню при взаємодії з гідридотвірними матеріалами. Цей ефект може бути використаний в реакціях гетерогенного каталізу, зокрема, під час займання воднево-кисневих сумішей, в пристроях, що використовують водень як робоче тіло, як екологічно чистий енергоносій в двигунах або в енергетичних і електрофізичних установках. Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2018-04-20 Article Article application/pdf application/pdf application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/129079 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 21 No. 1 (2018); 49-54 Проблемы машиностроения; Том 21 № 1 (2018); 49-54 Проблеми машинобудування; Том 21 № 1 (2018); 49-54 2709-2992 2709-2984 en ru uk https://journals.uran.ua/jme/article/view/129079/124311 https://journals.uran.ua/jme/article/view/129079/124805 https://journals.uran.ua/jme/article/view/129079/124806 Copyright (c) 2018 V. V. Solovei, A. N. Avramenko, A. M. Lievtierov, K. R. Umerenkova https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0