DE1909732A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und Lagerung von Wasserstoff - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und Lagerung von Wasserstoff

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DE1909732A1 DE19691909732 DE1909732A DE1909732A1 DE 1909732 A1 DE1909732 A1 DE 1909732A1 DE 19691909732 DE19691909732 DE 19691909732 DE 1909732 A DE1909732 A DE 1909732A DE 1909732 A1 DE1909732 A1 DE 1909732A1
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Description

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/i/V
P 19 09 752.6 München, den 8. Juli 1969
Ar ist id Victor Qrosse M/9587
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und Lagerung von Wasserstoff.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung und Lagerung von Wasserstoff, und sie betrifft insbesondere Arbeiteweisen und eine Vorrichtung zur Herstellung und Lagerung von Wasserstoff aus einem wlederbeschickbaren Wasserstoffgasgenerator.
Es ist bereits eine Vielzahl von Quellen für gasförmigen Wasserstoff bekannt und die Wahl einer geeigneten Quelle hängt gewöhnlich zum Teil von den Erfordernissen des Systems oder der Vorrichtung ab, worin das Gas verwendet wird.
Beispielsweise kann Wasserstoffgas durch Zersetzung von Hydriden mit Wasser erhalten werden. Der entwickelte Wasserstoff kann dann beispielsweise in einer Wasserstoff/ Luft-Brennstoffzelle verwendet werden, die ihrerseits die Energie für eine elektrische Vorrichtung, beispielsweise
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ORJGINAL INSPECTED
den Motor einer Sumpfpumpe, liefert, wie es in der USA-Patentschrift 3 094 956 beschrieben ist.
Ein derartiges System kann zwar von Nutzen sein, wenn das Gewicht der Wasserstoff freisetzenden Reaktionsteilnehmer ohne Bedeutung ist, es besitzt jedoch von Natur aus Nachteile, wenn das Gewicht ein Hauptfaktor ist. Beispielsweise sind in einem Kraftfahrzeug, worin ein Lithiumhydrid/Wasser-System in einer Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff verwendet wird, etwa 72,5 kg Wasser und etwa 52 kg Lithiumhydrid erforderlich, um die Energie oder das Brennstoffäquivalent von etwa 76 Ltr. (50 kg) Benzin zu liefern.
Hinzu kommt, daß in Hydrid/Wasser-Systemen das Hydrid ziemlich kompliziert zersetzt wird und statt einer Regenerierung oder Wiederbeschickung des zersetzten Hydrids durch frisches Hydrid ersetzt werden muß.
Ein weiterer Nachteil von Hydrid-Wasser-Systemen 1st, daß die Reaktion nicht leicht kontrolliert werden kann. Hydride im allgemeinen und Alluminium enthaltende Hydride im besonderen reagieren heftig mit Wasser, wobei sie den entwickelten Wasserstoff freisetzen und entzünden, wenn nicht ziemlich mühsame Vorsichtsmaßregeln getroffen werden.
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Wasserstoffgas kann auch durch thermische Zersetzung von Hydriden erhalten werden, beispielsweise sind in der USA-Patentschrift 2 890 519 Gasausstoßvorrichtungen beschrieben, worin Wasserstoff entwickelt wird, wenn das Hydrid erhitzt wird, und worin Wasserstoff rasch absorbiert wird, wenn der Heizstrom abgedreht wird. In diesem Fall wird das Hydrid nicht irreversibel zersetzt und das thermisch zersetzte Hydrid verwandelt sich im letzten Teil des Zyklus wieder in das ursprüngliche Metallhydrid.
Derartige Gasausstoßvorrichtungen verbrauchen jedoch nicht den erzeugten Wasserstoff. Aus diesem Grund und wegen ihrer geringen Größe erfordern derartige Vorrichtungen keine derartig große Menge an Wasserstoff, wie sie für eine Brennstoffzelle erforderlich ist, wenn sie als Energiequelle für eine elektrische Vorrichtung, beispielsweise einen Motor in einem elektrischen Kraftfahrzeug, verwendet wird.
Außerdem ist das Gewicht des Wasserstoffgenerators in einer Gasausstoßvorrichtung nicht von primärem Interesse, sondern die Wahl eines Hydrids wird vielmehr durch seine Fähigkeit bestimmt, sich beim Erhitzen leicht zu Wasserstoffgas zu zersetzen und beim Abkühlen wieder Metall hydrid zu bilden. Beispielsweise ist Tantal als Metall in diesen Vorrichtungen verwendet worden. Es ist jedoch er-
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forderlich, etwa 179 kg Tantalhydrid zu befördern, um nur 1 kg Wasserstoffgas liefern zu können.
Bei diesem Sachverhalt fällt nicht einmal der Vergleich mit der Lieferung von Wasserstoff aus Druckflaschen mit komprimiertem Wasserstoff günstig aus. Wenn normale Stahlflaschen verwendet werden, müssen normalerweise pro Kilogramm verfügbarer Wasserstoff etwa 100 bis 150 kg Behälter transportiert werden.
Demzufolge ist es das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, Arbeitsweisen und eine Vorrichtung zur kontrollierten Erzeugung von Wasserstoff aus bestimmten Metallhydriden zu schaffen, wobei der Wasserstoff unter Energieerzeugung verbraucht wird, der gesamte Wasserstoffgenerator Vorteile im Hinblick auf Sicherheit, vermindertes Gewicht und minimale Kosten bietet und der erschöpfte Generator mit gasförmigem Wasserstoff aus einer Außenquelle wiederbeschickbar oder regenerierbar ist.
Andere Ziele bzw. Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlich.
Der erfindungsgemäße wiederbeschickbare bzw. wiederaufladbare Wasserstoffgenerator umfaßt Behältereinriehtungen,
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eine darin enthaltene Masse von Metallhydride Einrichtungen zum Erhitzen mindestens eines Teiles des Hydrides auf eine Zersetzungstemperatur zur Erzeugung des Wasserstoffgases und Einrichtungen zum Abziehen des Wasserstoffs aus dem Behälter.
Zur Regenerierung oder Wiederbeschickung des Wasserstoffgenerators werden die Zersetzungsprodukte des Hydrides, die in dem Behälter zurückbleiben, bei geeigneten Temperaturen und Drucken der Einwirkung von elementarem Wasserstoff für eine Zeltspanne unterworfen, die ausreicht, um die Zersetzungsprodukte wieder in Metallhydrid zurückzuverwandeln.
Der Zyklus der abwechselnden Erzeugung von Wasserstoff in dem Generator für Wasserstoff verbrauchende Energiezwecke und der anschließenden Regenerierung des zersetzen Hydrides, das in dem Behälter zurückbleibt, kann unbegrenzt oft wiederholt werden.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird daa Metallhydrid thermisch zersetzt und wird gasförmiger Wasserstoff erzeugt, wobei innerhalb des Behälters ein relativ niedriger, Jedoch überatmosphärischer Druck aufgebaut wird. Der Wasserstoff wird aus dem Behälter bei Bedarf durch geeignete Ventileinrichtungen abgegeben. Mit geeig-
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neten automatischen Regulierungseinrichtungen kann der Generator automatisch bei einem überatmosphärischen Druck gehalten werden und ist immer lieferbereit.
Um die Erzeugung von Wasserstoff sowie die Regenerierung des Hydrids weiter zu erleichtern, kann ein fein zerteilter Katalysator in dem Metallhydrid verteilt werden.
Der erfindungsgeraäße Wasserstoffgenerator ist besonders geeignet für die Lieferung von Wasserstoffgas zu einer Wasserstoff verbrauchenden Brennstoffzelle, um Energie oder Leistung für verschiedene Transporteinrichtungen zu liefern, wie beispielsweise elektrische Kraftfahrzeuge und Raumfahrzeuge, die gewöhnlich nicht den Wegen folgen, an denen herkömmliche Übertragungsleitungen für elektrische Energie angelegt sind. Bei Anwendungen des vorstehenden Typs für elektrische Energie sind Gewicht und Größe der Anlage wesentliche Kriterien. So haben zwar elektrische Kraftfahrzeuge bereits eine gewisse Anwendung gefunden, einer der Nachteile war jedoch das Gewicht zusammen mit dem Preis der elektrischen Energiequelle, bei der es sich herkömmlicherweise um wiederaufladbare elektrische Akkumulatoren gehandelt hat, deren Gewicht und Preis an das Gewicht bzw. an den Preis des Fahrzeuges herankommen.
Brennstoffzellen, bei denen als Brennstoff Stoffe wie Wasserstoff und Sauerstoff oder Luft verwendet werden, sind
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in dieser Hinsicht vielversprechend, jedoch haben bisher die Einrichtungen für die Lieferung von Wasserstoff Probleme gestellt. Wenn beispielsweise gasförmiger Wasserstoff in Druckflaschen vorgesehen wird, so wiegt ein Behälter, der 1 kg Wasserstoff enthält, mehr als 100 kg, ist relativ teuer und erfordert bestimmte VorsichtsmaÖnahraen aufgrund des außerordentlich hohen Druckes.
Ein charakteristisches Merkmal des erfindungsgemäßen Wassers to ff generators ist, daß der wasserstoff bei Bedarf freigesetzt und zur Verfügung gestellt wird, wenn er für die Speisung der Wasserstoff verbrauchenden Energiequelle, beispielsweise einer Brennstoffzelle, erforderlich ist. Wenn die Brennstoffzelle beispielsweise in einem elektrischen Kraftfahrzeug verwendet wird, so kann sie nicht nur schnell starten, sondern sie bietet auch volle Ladung während des Startens und während des Leerlaufs, wenn das Fahrzeug steht, beispielsweise bei einer Verkehrsampel.
Ein anderes wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in der Tatsache, daß der Wasserstoffgenerator wieder aufgeladen bzw. wieder beschickt werden kann. Er kann regeneriert werden, während er sich noch in dem Fahrzeug befindet, oder er kann, vielleicht vorzugsweise, aus dem Fahrzeug entfernt und durch einen neuen Behälter ersetzt werden, wobei der entfernte Behälter dann zur Regenerierung des Hydrids bearbeitet wird. - 8 ·
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine partiell geschnittene, perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Wasserstoffgenerators,
Figur 2 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen beweglichen Energielieferungseinrichtung, wobei der Wasserstoffgenerator und eine Brennstoffzelle gezeigt sind, und
Figur 3 eine schematische Ansicht eines elektrischen Kraftfahrzeugs, worin die Energieeinheit eine Brennstoffzelle und einen erfindungsgemäßen Wasserstoff generator zur Lagerung und Freisetzung von Wasserstoff umfaßt.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Das verwendete Hydrid kann fest, flüssig oder eine Kombination von flüssigen und festen Hydriden mit einem Gewichtsverhältnis von verfügbarem Wasserstoff und Hydrid von mindestens etwa 1:15 sein. Vorzugsweise liegt das Gewichtsverhältnis oberhalb etwa 1:7· Mit anderen Worten, etwa 15 kg, vorzugsweise etwa 7 kg anfängliches Metallhydrid sollen beim Erhitzen etwa 1 kg Wasserstoffgas freisetzen.
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Beispielsweise setzt Lithiumaluminiumhydrid seinen Wasserstoff beim Erhitzen auf Temperaturen von etwa 150 bis 2830C gemäß der folgenden Gleichung frei:
Li
AlH1
LiH + Al + 1,5 H2
1 kg Wasserstoff kann somit aus etwa 12,7 kg Lithiumaluminium· hydrld freigesetzt werden. Der Wasserstoff in dem gemäß der obigen Gleichung gebildeten Lithiumhydrid LiH wird bei Temperaturen von etwa 4000C und höher freigesetzt. Diese Reaktion wird demzufolge normalerweise nicht durchgeführt, um die Freisetzung des insgesamt möglichen verfügbaren Wasserstoffs zu vervollständigen.
Im Falle von flüssigem Aluminiumborhydrid ist das Gewichtsverhältnis günstiger, seine thermische Zersetzung findet bei Temperaturen von etwa 100 bis etwa 150° C gemäß der folgenden Gleichung statt:
Al
BHi
Al + 5B + 6H2
1 kg Wasserstoff kann somit aus etwa 6,5 kg Aluminiumborhydrid freigesetzt werden.
- 10 -
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- ίο -
Repräsentative feste Hydride, die geeignet sind, sind die Aluminium enthaltenden Hydride, wie die Alkalimetallaluminiumhydride, Erdalkalimetallaluminiumhydride, Aluminiumhydride und ihre Lewis-Basenkomplexe. Besonders bevorzugt sind Natriumaluminiumhydrid, Lithiumaluminiumhydrid, Berylliumaluminiumhydrid, Magnesiumaluminiumhydrid und CaIc iumaluminiumhydrid.
Verschiedene Lewis-Basenkomplexe von Aluminiumhydriden können ebenfalls verwendet werden, beispielsweise die Ätherate des DiäthylSthers.
Zu anderen geeigneten festen Hydriden gehört der Borhydridkomtfplex von Lithiumaluminiumhydriden und der Ammoniumkomplex von Borhydrid.
Zu geeigneten flüssigen Hydriden gehört Aluminiumborhydrid.
Die Chemie dieser Verbindungen ist bereits in einer Anzahl von Veröffentlichungen beschrieben und braucht deshalb hier nicht weiter diskutiert zu werden.
Eine geeignete Kombination der obigen flüssigen und festen Hydride ist Lithiumhydrid, imprägniert mit dem Aluminiumborhydrid. Beispielsweise kann das feste Lithiumaluminiumhydrid mit flüssigem Aluminiumborhydrid in Mengen von etwa JO bis 70 Oew.-Ji imprägniert werden. - 11 -
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- li -
Die Wahl eines geeigneten Hydrids wird gewöhnlich durch Gewichtsteil-Überlegungen sowie durch Überlegungen im Hinblick auf die thermischen Zersetzungsbedingungen des Hydrids bestimmt. Beispielsweise erlaubt die Verwendung der oben beschriebenen Hydride normalerweise die Erzeugung von Wasserstoff bei Temperaturen von etwa IGO bis 300° C und bei
2
Drucken von etwa 0,7 bis 5,3 kg/cm (10 bis 75 psi).
Die festen Aluminium enthaltenden Hydride, beispielsweise | Lithiumaluminiumhydrid, können als salzähnliche weiße Feststoffe, gewöhnlich in Pulverform, hergestellt oder im Handel erhalten werden. Die Masse des festen Hydrids soll ausreichend porös sein, um das Austreten des erzeugten Wasserstoffs aus der Masse und das Eindringen oder die Verteilung des regenerierenden Wasserstoffs während der Regenerierung zu erlauben. Beispielsweise soll das Hydrid eine durchschnittliche Porosität von etwa 3 bis 12 Vol.-% besitzen. Eine Möglichkeit zur Sicherstellung einer gleichmäßigen Porosität und damit hoher Leistungsgrade besteht darin, das feste Hydrid in Teilchenform zu überführen, wie es beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 222 122 beschrieben ist.
Bindemittel können erforderlich sein, um sicherzustellen, daß die Teilchen nicht krümeln oder auseinanderfallen. Bindemittel, wie beispielsweise andere Hydride, insbesondere Magnesium- und Calciumhydrid, sind in Mengen von etwa
2 bis 12 VoI.-Ji geeignet. - 12 - '
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Ein weiterer Weg zur Erreichung der gewünschten Porosität besteht in der Innenkonstruktion des Behälters, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird.
Zur weiteren Beschleunigung der Erzeugung von Wasserstoff aus den Hydriden können in den Hydriden Katalysatoren verteilt werden. Diese Katalysatoren sind auch bei der relativ leichten und glatten Regenerierung des thermisch zersetzten Materials zurück zum Hydrid von Bedeutung.
Repräsentative Metallkatalysatoren, die geeignet sind, sind die Metalle der Gruppe VIII, wozu Eisen, Kobalt, Nickel, Palladium, Platin, Rhodium, Iridium, Osmium und Ruthenium gehören. Besonders bevorzugt sind die Eisen, Kobalt und Nickel enthaltenden Katalysatoren. Gold, Silber und Kupfer können ebenfalls einzeln oder In Kombination oder mit den oben erwähnten Metallen der Gruppe VIII verwendet werden. Die Katalysatoren können in den Hydriden als fein zerteiltes Material in einer Menge von etwa 0,001 bis etwa 1,0 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 0,1 Gew.-^ verteilt werden.
Träger für den Katalysator, wie Aluminiumdraht oder Magnesiumband, können ebenfalls vorhanden sein.
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Die Regenerierung des thermisch zersetzten Hydrids kann erreicht werden, indem das zersetzte Material unter Bedingungen, die für die Umwandlung zurück zum Hydrid geeignet sind, Wasserstoffdruck unterworfen wird. Beispielsweise kann das zersetzte Material bei Tempe&turen von etwa bis 2500C und bei Wasserstoffdrucken von etwa 5,25 bis
kg/cm (75 bis 2000 psi) zu seiner Hydridform regeneriert werden.
Derartige Hydrid erzeugende Verfahren sind bekannt und brauchen nicht Im einzelnen beschrieben zu werden. BeI-spielswese 1st aus der britischen Patentschrift 972 076 ein Verfahren zur Herstellung von Metallaluminiumhydriden bekannt, bei dem ein Metallhydrid mit Aluminium und Wasserstoff unter Druck umgesetzt wird. In Collection Czechoslov. Chem. Commun. ^2 ist auf den Seiten 884 bis 891 ein Verfahren zur Herstellung von Natriumaluminiumhydrid aus Aluminium, Natrium und Wasserstoffgas beschrieben.
Der Wasserstoff wird freigesetzt, indem die Hydride In einem Behälter, der fest genug ist, um die ins Auge gefaßten Maximaldrucke auszuhalten, erhitzt wird, beispielsweise durch elektrische Widerstandsheizung.
' Der Behälter kann jede beliebige Gestalt besitzen, beispielsweise zylindrisch, sphärisch oder kastenähnlich sein. Er kann beispielsweise klein genug hergestellt werden, um von
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einer Person transportiert zu werden, oder er kann groß genug sein, um ein Wasserstoff verbrauchendes Kraftfahrzeug zu beliefern, oder er kann zur Verwendung bei der Energiebelieferung eines Gebäudes auch größer sein.
Oa dieser Behälter nicht die extrem hohen Drucke aushalten muß, die in Flaschen für Druckgase auftreten, kann er aus dünnem Stahl oder rostfreiem Stahl oder aus Leichtmetall, wie Aluminium, Magnesium, Beryllium und ihren Legierungen, hergestellt werden, wobei dieses Gewicht einen Teil des Gesamtgewichts des Wasserstoffgenerators bildet. Wenn Aluminium als Behältermaterial verwendet wird, so kann erforderlich sein, daß es beispielsweise mit einer dünnen Schicht von Aluminiumoxyd überzogen wird, um eine Reaktion mit dem Wasserstoffgas zu verhindern.
Ein Behälter mit einer Kapazität von etwa 565 Ltr. (20 cubis feet) kann etwa 454 kg (lOOO pounds) Aluminiumhydrid fassen, die beim Erhitzen etwa 36,3 kg (80 pounds) Wasserstoff erzeugen, was der Energie äquivalent 1st, die von etwa 90,7 kg (200 pounds), das sind etwa 132 Ltr. (35 gallons) Benzin abgegeben wird.
An dem Behälter können geeignete Anschlüsse und Ventile zum Abziehen von Wasserstoff vorgesehen werden, und es kann der gleiche oder ein getrennter Anschluß bei der Regener ie rung des zersetzten Hydrids vorwendet werden. - 15
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Der Behälter kann auch mit einem Druckausgleich- oder Sicherheitsventil versehen werden, um einen zufälligen Druckstau in dem Behälter zu vermeiden. Der Wasserstoff kann in die Atmosphäre abströmen gelassen werden.
Die Innenkonstruktion des Behälters kann in Abhängigkeit von dem verwendeten Hydrid, der benötigten Wasserstoffmenge und anderen Faktoren, wie Pestigkeitserfordernissen, variiert werden.
Gemäß Figur 1 können im Innenraum 2 des Behälters 1 Bündel von koaxialen Zylindern jj vorliegen, wobei - wie gezeigt elektrische Heizelemente 4 entlang den Wänden der Zylinder angeordnet sind oder wobei alternativ die Wände als das elektrische Widerstandsheizelement dienen können. Die Heizelemente 4 können aufeinanderfolgend durch das Fortschaltrelais 8 betätigt werden, das schematisch in Figur 1 gezeigt ist.
Diese koaxialen Zylinder 5 können Perforationen 7 aufweisen, um Wasserstoff durch sie und durch das Austrittsventil oder den Austrittsanschluß 5 austreten zu lassen. Diese Perforationen erlauben auch die Rückkehr von Wasserstoff zur Regenerierung des darin enthaltenen Materials 6.
Bei Verwendung derartiger koaxialer Zylinder kann die gewünschte Porosität des freien Raumes erhalten werden. Al-
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ternativ kann der Innenraum des Behälters aus einem Stapel von rechteckigen oder anders geformten polygonalen Kästen bestehen. Wiederum können elektrische Heizelemente.in, um oder durch das Ganze angeordnet werden.
Gemäß einer anderen, nicht gezeigten Ausführungsform kann das Hydrid in kleinen porösen Kugeln oder kleineren Behältern anderer Gestalt enthalten sein, die den Außenbehälter 1 füllen und für hohen Wirkungsgrad sorgen, da das Wasserstoffgas sich frei durch den Behälter bewegen kann.
Auf diese Weise verhindert der Innenaufbau des Behälters Kanalbildung und Verdichtung des festen Hydrides, die den Wirkungsgrad verringern würden. Natürlich kann in vielen Fällen die Porosität des Hydrids ausreichend sein,und es kann jede Notwendigkeit für spezielle Überlegungen bei der Behälterkonstruktion entfallen.
W Wenn flüssige Hydride verwendet werden, kann die Innenkonstruktion des Generators eine Vielzahl von Heizflächen vorsehen, die das flüssige Hydrid als Film oder Überzug bedeckt, wodurch hohe Heizwirksamkeit erreicht wird.
Der Behälter kann auch mit automatischen Druckregulierungseinrichtungen, beispielsweise Ventilen, Kompressoren und dergleichen, versehen werden, so daß immer ein Vorrat an gesförmigem Wasserstoff verfügbar ist. Beispielsweise kann
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bei Drucken von etwa 2,11 bis 4,22 kg/cm2 (;?O bis 60 psi) Reservewasserstoff In Mengen von etwa 14,1 bis 56,6 Ltr. (1/2 bis 2 Cubic feet) geeignet sein. In Verbindung damit kann ein zusätzliches Reservoir oder ein zusätzlicher Behälter verwendet werden, um den Reservewasserstoff aufzubewahren.
Der Wasserstoffgenerator kann zur Lieferung von Wasserstoff an jeder geeigneten Stelle verwendet werden, ist jedoch besonders für die Verwendung in Verbindung mit Brennstoffzellen in elektrischen Kraftfahrzeugen geeignet.
In Figur 2 ist eine bewegliche elektrische Generatoreinrichtung 10 veranschaulicht, die schematisch eine Brennstoffzelle 11 zusammen mit dem Wasserstoffgenerator 12 zeigt, der den benötigten Wasserstoff durch Leitung 13 und Ventileinrichtung 14 liefert, die durch den Bedarf der Brennstoffzelle 11 reguliert wird.
In dem Generator 12 kann ein überatmosphärischer Wasserstoff druck aufrechterhalten werden, um die Zelle 11 mit Wasserstoff zu bellefern, bis die Zelle 11 ausreichend Energie erzeugt, um das in dem Generator enthaltene Hydrid über die übertragungsleitung 15 zu erhitzen. Alternativ kann ein kleiner elektrischer Akkumulator (nicht gezeigt) vorgesehen werden, um die anfängliche Energie zum Erhitzen des Generators 12 zu liefern.
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Das in Figur 3 veranschaulichte Kraftfahrzeug 20 ist herkömmlichen Typs mit einem oder mehreren durch elektrische Motoren angetriebenen Rädern. Beispiele derartiger elektrischer Kraftfahrzeuge sind in den USA-Patentschriften 2 208 710 und J> 182 7^2 beschrieben.
In dem veranschaulichten Fahrzeug 20 liefert eine Reihe von Brennstoffzellen 21 Energie für die Elektromotoren 22. Derzeit verfügbare Brennstoffzellen haben eine Leistungsabgabe in der Größenordnung von lKllowatt und es können zehn oder mehrere derartige Brennstoffzellen verwendet werden, um die Energiequelle für das Kraftfahrzeug zu schaffen.
Der Wasserstoffgenerator 25 kann an jeder geeigneten Stelle des Fahrzeuges lokalisiert werden, beispielsweise in dem rückwärtigen Abteil 22. Leitung 24 verbindet den Wasserstoff generator 25 mit dem Einlaß der Brennstoffzelle 21. Wiederum 1st eine Ventileinrichtung 26 vorgesehen, die durch den Bedarf der Brennstoffzelle 21 reguliert wird. Ein. elektrischer Akkumulator 27 ist vorgesehen, um dem Generator die anfängliche Erhitzungsenergie zuzuführen.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen diese lediglich veranschaulichen, jedoch nicht beschränken.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zur Herstellung und Lagerun von Wasserstoff, dadurch g e k e ir-n-z* e ic h η e t' , daß man ein Metallhydrid mit einem Gewichtsverhältnis von Wasserstoff zu Hydrid von mindestens etwa 1:15 in einen Behälter einbringt, das Hydrid auf eine Zersetzungstemperatur erhitzt, um Wasserstoffgas zu erzeugen, das Wasserstoff gas einer unter Energieerzeugung Wasserstoff verbrauchenden Energiequelle zuführt und die Zersetzungsprodukte des Hydrids, die in dem Behälter zurückbleiben, bei einer Temperatur von etwa l40 bis etwa 2500C und bei einem Druck von etwa 5,25 bis etwa l4l kg/cm (75 bis 2000 psi) der Einwirkung von elementarem Wasserstoff für eine Zeitspanne unterwirft, die ausreicht, um die Zersetzungsprodukte zurück ins Metallhydrid zu verwandeln .
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man den Kreislauf der abwechselnden Erzeugung von Wasserstoff aus dem Behälter für Energiezwecke und der Regenerierung der Zersetzungsprodukte des Hydrids, die in dem Behälter zurückbleiben, mindestens einmal wiederholt.
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    5· Wiederaufladbarer Wasserstoffgenerator als Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch Behältereinrichtungen, eine darin enthaltene Masse von Metallhydrid, wobei das Hydrid ein Gewichtsverhältnis von verfügbarem Wasserstoff zu Hydrid von mindestens etwa 1:15 aufweist, Einrichtungen zum Erhitzen mindestens eines Teiles des Hydrids auf eine Zersetzungstemperatur, wodurch Wasserstoff erzeugt wird, und Einrichtungen für den Austritt von Wasserstoff aus dem Behälter.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Hydrid eine durchschnittliche Porosität von etwa 3 bis etwa 12 Vol.-# aufweist.
    5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Hydrid in Teilchenform vorliegt.
    6. Vorrichtung nach Anspruch ~$, dadurch gekennzeichnet , daß das Hydrid ein Aluminium enthaltendes Hydrid ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Aluminium enthaltende Hydrid unter Alkalimetallaluminiumhydriden, Erdalkalimetallaluminiumhydriden, Aluminiumhydriden und Lewis-Basenkomplexen dieser Hydride ausgewählt ist. - 21 -
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    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Aluminium enthaltende Hydrid Lithiumaluminiumhydrid ist.
    9· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Masse des Metallhydrids ein festes Metallhydrid« imprägniert mit einem flüssigen Hydrid, umfaßt.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das flüssige Hydrid Aluminiumborhydrid ist.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein fein zerteilter Metallkatalysator in dem Hydrid verteilt ist, um die Wasserstofferzeugung zu beschleunigen.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der fein zerteilte Metallkatalyaator unter Eisen, Kobalt und Nickel enthaltenden Katalysatoren auegewählt ist.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Erhitzungseinrichtungen bevorzugt das Hydrid erhitzen.
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