「アルミニウムに戻る酸化アルミニウムおよび不活性のガリウムインジウム錫の合金を両方リサイクルした後60回だけ、技術を使用して水素そして熱として両方エネルギーを作り出す費用1キロワット時あたりの10セントに減ると、それを他のエネルギー技術と競争にする」、Woodallは言った。
研究者はココア浜の2月24-27日を動かす出現の水素の経済の会議材料の革新の間にに新しい合金についての調査結果を2月26日、Fla.示す。
大規模な技術のための合金の開発へのキーは固体アルミニウムおよびガリウムインジウム錫の合金の混合物の顕微鏡の構造を制御している。
「これは混合物が合金の要素の異なった結晶構造およびガリウムインジウム錫の合金の低い融点による同質な固体として完全に形作ることを抵抗しがちであるので」Woodall言ったである。
合金は1つの要素からの別のものへの構成の急激な変化を含んでいるので2段階を過すと言われる。
「私はそれを熱することによって液体アルミニウムおよびガリウムインジウム錫の合金の一相の溶解を形作ってもいい。 しかし涼しいIが固体アルミニウムにそれ、ガリウムインジウム錫の合金のほとんど同質に組み込まれないが、液体の別の段階はとき残ると」、Woodallは言った。 「要素氷および液体水のような2段階に分かれるちょうど」。は
二相構成はアルミ合金が水および農産物の水素と反応することを可能にするので技術が働くことができるがように重大ようである。
研究者は先に新しい95/5のアルミ合金を遅冷却することおよび速冷却することが徹底的に異なった版を作り出したことを発見してしまった。 速冷却された合金は単一フェーズとしてアルミニウムおよびガリウムインジウム錫の合金を外見上含んでいた。 水素を作り出すそれのためにそれは液体のガリウムインジウム錫の合金の水溜と接触してあるなった。
「アルミニウムすべてが使い果されたとまで合金は農産物の水素に室温で水と反応することを示したので非常に刺激的な見つけることだった」、Woodallは言った。
エンジニアは去年の終わり頃学ぶために驚いたしかし、遅冷却が形作ったこと95/5アルミ合金の固体部分を意味する二相固体合金は液体のガリウムインジウム錫の合金のための必要性を除去する農産物の水素に水と反応する。
「素晴らしい発見だったと」、Woodallは言った。 「今では使用した何があるのに興味はである実質の代替エネルギーの技術」。
研究は大学の発見公園のPurdue'sのつぼによって部分的に資金を供給される。
「この技術刺激的な潜在性があり、科学から公平で、詳しい評価および考察を受け取ることを私は望む、政府およびビジネスコミュニティー」、に機械工学のジェイゴア、Vincent P. Reilly教授およびつぼの暫時ディレクターを言った。
遅冷却の技術はアルミニウムの高い濃度を含んでいる合金の形態を作成することを可能にした。
Purdueの研究者はタンクに水および農産物の水素と請求あり次第反応するために置くことができる合金の煉炭を作成するために方法を開発している。 そのような技術は貯える必要性を除去し、水素、水素の経済、Woodallの開発の2つの潜在的な障害を運ぶために言った。
平均が回復するそれことができ、100%近づく効率で再使用されて彼が言ったガリウムインジウム錫の合金部品は不活性である、
「酸化アルミニウムエンジンの燃えるガソリン3分の1同様に多くの二酸化炭素を作り出すホールHéroultプロセスと呼ばれる現在優先する工業プロセスを使用してアルミニウムに再び」はWoodall言ったリサイクルされる。
アルミニウムはプロセスの水素を解放する水分子の酸素原子との反応によって水を裂く。 ガリウムインジウム錫の合金は普通酸素と接着の後で純粋なアルミニウムの表面で作成される酸化アルミニウムの皮の「不動態化」の形成を妨げるので重大な部品プロセス呼ばれた酸化である。 この皮は通常障壁として機能し、酸素がバルクアルミニウムと反応することを防ぐ。 皮の保護特性を減らすことは水素を発生させるのにアルミニウムすべてが使用されているまで反作用がWoodall言った続くようにする。
「この皮卵の殼のようであると」、は彼は言った。 「考えなさい貝を壊さないで卵を揚げることを試みることについて」。
研究者は遅い2007年に新しい合金を開発し、それについて会議の間にはじめて報告している。
「私達は今95/5を作るための簡単なプロセスを有し、プロセス割れ目水を知り、アルミ合金すべてが使い果されるまで水素を」、Woodall言った作り出す。
しかし車およびトラックのような主要な適用で使用されるべき技術または発電所のためにアルミナをアルミニウムに再び回し、ガリウムインジウム錫の合金を回復するように大規模なリサイクルプログラムは要求される。 製造業およびサプライチェーンと関連していたそれらのような他の下部組織の部品は、また開発されなければならないと彼は言った。
「そう経済的な危険は大きいが、潜在的な給料支払いはまた大きい」、技術の2001国民メダルを受け取ったWoodallの、科学技術の達成のための国家で最も高い賞言った。
アルミニウム、地球の最も豊富な金属はまたガリウムを含んでいる未加工ミネラルボーキサイトから、精製される。
未来の研究は合金のプロセスそして顕微鏡の構造の後ろの化学メカニズムについての詳細を学ぶために仕事を含んでいる。
Purdueの研究振興財団は米国のパテントおよび商標のオフィスとファイルされ、未決である第一次パテントにタイトルを保持する。 インディアナの新興企業、AlGalCo LLCは。、プロセスを商業化する占有権のための免許証を受け取った。
作家: エミルVenere、(765) 494-4709、venere@purdue.edu
源: ジェリーM. Woodall、(765) 494-3479、woodall@dynamo.ecn.purdue.edu
Purdueのニュース・サービス: (765) 494-2096; purduenews@purdue.edu ジャーナリストへのノート: 水素作成の技術の仕事がhttp://hydrogen.ecn.purdue.eduでオンラインで手続きできるいかにか記述するビデオ
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