home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #20 / NN_1992_20.iso / spool / rec / autos / tech / 12385 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-09-09  |  6.5 KB

  1. Xref: sparky rec.autos.tech:12385 sci.environment:11189 sci.chem:3452
  2. Path: sparky!uunet!usc!sdd.hp.com!wupost!monsanto.com!bb1t.monsanto.com!bjgaed
  3. From: bjgaed@bb1t.monsanto.com
  4. Newsgroups: rec.autos.tech,sci.environment,sci.chem
  5. Subject: Re:  Hydrides
  6. Message-ID: <1992Sep9.082509.4474@bb1t.monsanto.com>
  7. Date: 9 Sep 92 08:25:09 CST
  8. Organization: Monsanto Company, St. Louis, MO
  9. Lines: 126
  10.  
  11. hrubin@pop.stat.purdue.edu (Herman Rubin) writes:
  12.  
  13. >>In article <1992Sep7.173612.27505@news.nd.edu> mikeb@nowaksg.chem.nd.edu (Michael George Buening) writes:
  14. >>>In article <1992Sep4.181003.19528@ttinews.tti.com> kevin@drogges.tti.com (Kevin Carothers) writes:
  15. >>>>In article <2AA544AE.27353@ics.uci.edu> craigm@ics.uci.edu (Craig MacFarlane) 
  16. writes:
  17.  
  18.             ......................
  19.  
  20. >>I wonder how they liberated the hydrogen from the metal hydride in a reasonable
  21. >>fashion.  In the Merck Index, the following is stated about sodium hydride :
  22. >>     "Reacts explosively with water, violently with lower alcohols, ignites
  23. >>      spontaneously on standing in moist air."
  24. >>For lithium hydride, the index states:
  25. >>     "No solvent known.  Rapidly dec in water to form lithium hydroxide
  26. >>      and hydrogen.  Reacts with the lower alcohols, carboxylic acids,
  27. >>      chlorine, and ammonia at 400 oC to liberate hydrogen."
  28. >>There are also the corresponding metal borohydrides which are more stable
  29. >>on the shelf but are not as reactive.  These things must be stored in 
  30. very
  31. >
  32. [Fearsome stuff about borohydrides deleted]
  33.  
  34. The "hydrides" you are speaking of are *transition metal* 
  35. hydrides.  These have the happy property of binding hydrogen 
  36. very weakly as hydride.  Simple gas pressure is enough to 
  37. force the hydrogen into the metal (which is usually in the 
  38. form of a metal sponge), and the release of that pressure 
  39. and heating (usually with waste heat from the exhaust) is 
  40. enough to reverse the reaction and allow the hydrogen to 
  41. come back out.  Because of the nature of the metal sponge 
  42. this release is much slower than if you, say, opened the 
  43. valve of a hydrogen tank under the same pressure, and if 
  44. there is no constant supply of heat the release would 
  45. probably stop.  Only in a fire would you have a problem, and 
  46. a tank of gasoline is just as much of a problem in that 
  47. situation.    We could 
  48. go into a long debate on whether the hydrogen really 
  49. undergoes reduction to hydride, or whether molecular 
  50. hydrogen is really adsorbed on the surface of the metal 
  51. sponge, but I don't think you folks would be all that 
  52. interested.  Suffice it to say that the hydrogen is bound in 
  53. a form that will not undergo catastrophic release if the 
  54. tank breaks or is shot at by terrorists or myopic deer 
  55. hunters.
  56.  
  57.  
  58. >There is also the amount of hydrogen in the hydride.  A gallon of gasoline,
  59. >which is a carbon hydride, is about 16% hydrogen.  Methane is 25% hydrogen,
  60. >and is the highest by weight of any hydrogen compound, and with hydrocarbons,
  61. >it is not necessary to use the packaging material to reform the hydride.
  62. >How much of the energy of com combustion comes from the carbon and how much 
  63. >from the hydrogen?  LiH is 14% hydrogen, NaH is 4% hydrogen, boron hydrides
  64. >are 8-20% hydrogen with most on the low side, and except for beryllium (nasty)
  65. >and nitrogen hydride (ammonia gas, not too desirable), only aluminum and
  66. >silicon hydrides even reach 10% hydrogen.  
  67.  
  68. I don't remember the exact numbers, but the metal sponges 
  69. can hold a surprising amount of hydrogen, more than their 
  70. own weight, I believe.
  71.  
  72. >Also, it is a major problem to get solids conveniently into fuel tanks, 
  73. >and the fuel to be burned must either be gaseous or in the form of droplets.
  74. >So one must have some method of getting the hydrogen gas out of the hydride,
  75. >and of course a method of recharging the hydride.  Of the ones listed, only
  76. >boron seems to be a practical method, if indeed it is.  Remember that a
  77. >filling up of 10 gallons of gas is about 60 pounds, which is about 10
  78. >pounds of hydrogen and 50 pounds of carbon.  
  79.  
  80. As you pointed out before, the "50 pounds of carbon" is not 
  81. such a bad fuel itself, being burned to (ideally) carbon 
  82. dioxide.  
  83.  
  84. I didn't catch how this thread got started, but the point of 
  85. using hydrogen fuel is that the combustion product is only 
  86. water.  No toxic gasses, no "greenhouse" gasses, no 
  87. hydrocarbons to contribute to smog and ozone.  About the 
  88. only pollutant to be expected *from the automobile* would be 
  89. nitrogen oxides, and those can be largely controlled by 
  90. adjusting the combustion temperature.  
  91.  
  92. I emphasize *from the automobile* because so often one sees 
  93. media hype about "clean" electric cars or hydrogen-burning 
  94. cars.  Well, neither electricity nor hydrogen occur in a 
  95. recoverable form in nature; they must be manufactured.  And 
  96. they must be manufactured from either fossil fuel, nuclear 
  97. power, or some other energy source.  
  98.  
  99. To burn fossil fuel to make electricity to make hydrogen 
  100. from water to put into an internal combustion engine is just 
  101. plain crazy.  The generating station may run at 35% 
  102. efficiency, then a 10% transmission loss, then you throw 
  103. away the energy that goes into the oxygen when you make 
  104. hydrogen from water, then you have to compress and transport 
  105. the hydrogen, then burn it in an engine at about 30% 
  106. efficiency.  I don't have time to work out the numbers, but 
  107. it is very clear that you would be much better off 
  108. air-pollution-wise to just burn the fossil fuel in the 
  109. automobile engine.  The generating station can achieve much 
  110. more complete combustion, thus eliminating much of the 
  111. hydrocarbon and carbon monoxide problem, but the carbon ends 
  112. up as carbon dioxide no matter what.  If it turns out we do 
  113. have to control carbon dioxide emissions, the best way to do 
  114. it in this scenario is to burn the fuel *in the car* because 
  115. you don't have to burn 3-5 times as much to make up for all 
  116. of those losses and inefficiencies.
  117.  
  118. Nuclear energy does not emit carbon dioxide, but it has 
  119. other problems of which I am sure everyone is aware.  Still, 
  120. IMO, if we do have to limit CO2, it is the only short term 
  121. choice available.
  122.  
  123. In the long run, however, it is the "other" energy sources 
  124. that show the most promise.  If we can generate hydrogen 
  125. from sunlight and water at any sort of efficiency at all, we 
  126. will have a good shot at achieving a truly non-polluting, 
  127. very long-term (almost inexhaustible) energy source for 
  128. vehicular transportation.  Wind power, tidal power, etc., 
  129. also are possibilities.
  130.  
  131. -- 
  132. --Electric Monk            (Bruce Gaede); 
  133.                             e-mail: bjgaed@ccmail.monsanto.com
  134.  
  135. "...and then time started seriously to pass."
  136. --Douglas Adams, _Dirk Gently's Holistic Detective Agency_
  137.