Experimental study of availability of using of co2 coming from exhaust in hydrogen production technology of nabh4

Abstract

Hidrojeni ihtiyaç anında ve ihtiyaç miktarı kadar üretmek için son yıllarda hidrojen içeren kimyasal bileşikler üzerinde yoğun olarak çalışılmaktadır. Sahip olduğu mükemmel özelliklerinden dolayı özellikle sodyum bor hidrür hidrojen üretimi için tercih edilen bir bileşiktir. Sulu bazik sodyum bor hidrür çözeltisi oda sıcaklığında kararlı olduğu için emniyetli bir şekilde depolanabilmekte ve taşınabilmektedir.Bazik sodyum bor hidrür çözeltisinden hidrojen üretmek için genellikle nikel, rutenyum ve kobalt içeren bileşikler gibi pahalı katalizörler kullanılmaktadır. Ancak, yapılan bazı çalışmalar pH değeri ile sodyum bor hidrür çözeltilerinin kararlılığı arasında doğru bir orantı olduğunu göstermiştir. Asidik etkiye sahip karbon dioksit gazı, çözeltilerin pH değerini kolaylıkla değiştirme potansiyeline sahiptir.Bu çalışmada; potasyum hidroksit içeren sodyum bor hidrür çözeltilerine bir dakikalık süreyle karbon dioksit gazı gönderilerek farklı sıcaklıklarda hidroliz deneyleri yapılmıştır. Çözelti derişimi, çözelti sıcaklığı, sodyum bor hidrür miktarı ve karbon dioksit gazının debisi değişken olarak seçilmiştir. Böylece; çözelti derişiminin, çözelti sıcaklığının, sodyum bor hidrür miktarının, karbon dioksit gazı debisinin ve çözeltinin pH değerinin hidrojen elde etme hızına etkileri deneysel olarak incelenmiştir.Bu çalışma sonucunda; fosil yakıtların kullanıldığı sistemlerde, yanma sonunda oluşan karbon dioksit gazı kullanılarak ilgili çözeltilerin pH değerinin değiştirilmesi ve böylece pahalı katalizörler kullanılmadan da hidrojen üretilebilmesine imkân veren bir sistemin tasarlanabileceği değerlendirilmektedir. Elde edilecek hidrojenin yakma sistemine gönderilmesiyle de yanma veriminde artış sağlanarak yakıt tüketiminde ve atık gaz miktarında azalma sağlanacağı düşünülmektedir.

It has been extensively studied over the last years on hydrogen-containing chemical compounds to produce hydrogen on demand, and in the amount needed. Especially, sodium borohydride is a preferred compound because of its excellent characteristics for hydrogen production. Aqueous alkaline sodium borohydride solution is safely stored and transported as it is stable at room temperature.Expensive compounds such as containing, nickel, ruthenium and cobalt are generally used to produce hydrogen from aqueous alkaline sodium borohydride solution as catalysts. But, some studies have shown that there is a direct correlation between pH value and stability of sodium borohydride solutions. Carbon dioxide gas having acidic effect has potential to easily change pH value of solutions.In this study, hydrogen was obtained from alkaline sodium borohydride solutions by using the new method described above. Hydrolysis experiments were carried out at different temperatures by sending carbon dioxide gas to sodium borohydride solution containing potassium hydroxide for one minute. Solution concentration, solution temperature, amount of sodium borohydride, and flow rate of carbon dioxide gas were selected as variable. Thus, the effects of solution concentration, solution temperature, amount of sodium borohydride, flow rate of carbon dioxide gas and pH value of solution to rate of obtained hydrogen were investigated experimentally.As a result of this study, it has been considered that a system can be designed that allows to be produced hydrogen without using of expensive catalysts by changing pH value of solutions through carbon dioxide gas generated at the end of combustion in systems where fossil fuels are used. It has been thought that combustion efficiency will increase, and fuel consumption and amount of waste gas will decrease by transferring the obtained hydrogen to combustion system.