Active carbons from lignocellulose materials as potential energy carriers

• Autorzy: Babel K. , Janasiak D. , Jurewicz K. , Pradzynski W.

Warianty tytułu

PL

Węgle aktywne z materiałów lignocelulozowych, jako potencjalne nośniki energii

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Chemical and elemental composition of selected lignocellulose materials was determined and next the materials were used to produce a series of active carbons for electrochemical hydrogen adsorption under strictly repeatable conditions. Chemical activation (900oC) with the application of KOH (4:1) was used for the development of the porous structure. Prior to activation all materials were pyrolysed at 700oC applying a slight temperature increase rate (3oC/min). Produced active carbons had diverse parameters of the porous structure and considerable BET surface areas ranging from 2178 to 2815 m2/g. Experiments showed feasibility of electrosorption of hydrogen on the surface of active carbons produced from commonly available, cheap and frequently waste lignocellulose materials. The type of the applied precursor has a significant effect on the development of the porous structure and hydrogen sorption. The highest hydrogen sorption value of Hc=1.91% weight and Hc=1.90% weight were obtained on AC from cherry stone shells and from oak wood.

PL

Węgle aktywne z materiałów lignocelulozowych, jako potencjalne nośniki energii. Określono chemiczny skład wybranych materiałów lignocelulozowych, a następnie użyto ich do wytworzenia szeregu aktywnych węgli, do elektrochemicznej adsorpcji wodoru w ściśle powtarzalnych warunkach. Aktywację chemiczną przeprowadzono w temperaturze 900oC z zastosowaniem KOH w stosunku 4:1, w celu zwiększenia porowatości struktury materiałów. Przed aktywacją wszystkie materiały poddano pirolizie w temperaturze 700oC, przy jej wzroście równym 3oC/min). Produkcja węgli aktywnych miała różne parametry związane z wielkością struktury porowatej oznaczoną BET od 2178 do 2815 m2/g. Eksperymenty wykazały możliwości sorpcji wodoru na powierzchni węgla aktywnego otrzymywanego z powszechnie dostępnych tanich i często odpadowych materiałów lignocelulozowych. Stwierdzono, że rodzaj wykorzystanego prekursora ma znaczący wpływ na wzrost porowatej struktury powierzchni sorpcji wodoru. Najwyższą wartość sorpcji wodoru wynoszącą Hc = 1,91% masy i Hc = 1,90% masy uzyskano dla AC z łusek pestek wiśni oraz drewna dębowego.

Słowa kluczowe

EN

lignocellulose material; oak wood; cherry; stone; activated carbon; hydrogen storage; energy carrier; chemical activation; electrochemical property; adsorption; sorption; pyrolysis; porosity; porous structure

• Wydawca: -
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2012
• Tom: 77
• Opis fizyczny: p.41-50,fig.,ref.

Twórcy

autor

Babel K.

• Institute of Chemical Wood Technology Poznan University of Life Sciences, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznan, Poland

autor

Janasiak D.

• Institute of Chemical Wood Technology Poznan University of Life Sciences, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznan, Poland

autor

Jurewicz K.

• Institute of Chemistry and Technical Electrochemistry, Poznan University of Technology, Poznan, Poland

autor

Pradzynski W.

• Institute of Chemical Wood Technology Poznan University of Life Sciences, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznan, Poland

Bibliografia

• 1. BP Statistical Review of World Energy June 2009 http://www.bp.com/statisticalreview
• 2. SURYGAŁA J., „Hydrogen jako paliwo” [Hydrogen as fuel], Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2008
• 3. JASTRZĘBSKA G., ”Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne” [Renewable energy sources and ecofriendly vehicles], Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2009
• 4. ZÜTTEL A., Hydrogen storage methods, Naturwissenschaften 91, 157-172, (2004)
• 5. DILLON A. C., HEBEN M. J., Hydrogen storage using carbon adsorbents: past, present and future, Applied Physics A 72, 133-142, (2001)
• 6. JUREWICZ K., FRĄCKOWIAK E., BÉGUIN F., Towards the mechanism of electrochemical hydrogen storage in nanostructured carbon materials, Applied Physics A 78, 981-987, (2004)
• 7. BÉGUIN F., FRIEBE M., JUREWICZ K., VIX-GUTERL C., DENTZER J., FRĄCKOWIAK E., State of hydrogen electrochemically stored using nanoporous carbons as negative electrode materials in an aqueous medium, Carbon 44, 2392-2398, (2006)
• 8. BABEŁ, K. JANASIAK D., Aktywowane włókna carbone z cellulosey regenerowanej do elektrochemicznego magazynowania hydrogenu [Activated carbon fibres made from regenerated cellulose for electrochemical storage of hydrogen], Rocznik Akademii Rolniczej w Poznaniu CCCLXXXIV nr 42, 21-29, (2006/2007)
• 9. MEREGALLI V., PARRINELLO M., Review of theoretical calculations of hydrogen storage in carbon based-materials, Appl. Phys. A 72, 143-146, (2001)