Способ и устройство для хранения и доставки водорода

Номер патента: 12551

Опубликовано: 30.10.2009

Авторы: Ретнер Бадди Д., Наэми Исмаил Д.

Есть еще 12 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ генерации энергии, включающий

осуществление реакции жидкого соединения, способного производить водород, имеющего формулу R-XH, с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород; и

использование газообразного водорода для генерации энергии,

где R в формуле R-XH представляет собой алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации; а X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен.

2. Способ по п.1, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы, включающей золото, серебро, платину, медь и ртуть.

3. Способ по п.1, где металлический субстрат представляет собой металл, с которого удалена пленка оксидов.

4. Способ по п.1, где R представляет собой C2-C8-алкил, гетероалкил, алкенил или гетероалкенил.

5. Способ по п.1, где использование газообразного водорода включает использование газообразного водорода в двигателе внутреннего сгорания.

6. Способ по п.1, где использование газообразного водорода включает использование газообразного водорода в топливном элементе.

7. Способ получения водорода, согласно которому

осуществляют реакцию жидкого соединения, способного производить водород, имеющего формулу R1-XH, с металлическим субстратом, в результате которой выделяется газообразный водород и R1-X связывается с металлическим субстратом; и

собирают газообразный водород;

где R1 в формуле R1-XH выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации; а X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен.

8. Способ по п.7, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы, включающей золото, серебро, платину, медь и ртуть.

9. Способ по п.7, где металлический субстрат представляет собой металл, с которого удалена пленка оксидов.

10. Способ по п.7, где жидкое соединение представляет собой C2-C8-тиолорганическое соединение.

11. Способ по п.7, дополнительно включающий отсоединение группы R1-X от металлического субстрата с получением отработанного соединения.

12. Способ по п.11, где отработанное соединение представляет собой димерное соединение формулы R1-X-X-R1.

13. Способ по п.11, где отсоединение осуществляют путем нагревания металлического субстрата с присоединенной группой R1-X.

14. Способ по п.11, где отсоединение осуществляют путем воздействия УФ-излучения на металлический субстрат с присоединенной группой R1-X.

15. Способ по п.11, дополнительно включающий осуществление реакции отработанного соединения с водородом с получением соединения формулы R1-XH, тем самым регенерируя соединение, способное производить водород, из отработанного соединения.

16. Способ по п.15, где реакцию отработанного соединения с водородом осуществляют путем каталитического гидрирования.

17. Способ по п.15, где стадию получения водорода и стадию регенерации отработанного соединения осуществляют в разных местах.

18. Способ по п.7, дополнительно включающий осуществление реакции жидкого соединения с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород и отработанное соединение, представляющее собой:

(а) соединение формулы R2-XH, где R2 является дегидрированным по отношению к R1;

(b) R3=X, где R3 является дегидрированным по отношению к R1; или

c) комбинацию (а) и (b);

где каждый из R1, R2, R3 независимо выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен.

19. Способ по п.7, дополнительно включающий потребление газообразного водорода в двигателе внутреннего сгорания или топливном элементе.

20. Способ по п.7, где осуществление реакции жидкого соединения, способного производить водород, дополнительно включает получение отработанного соединения, которое представляет собой:

(a) соединение формулы R2-XH, где R2 является дегидрированным по отношению к R1;

(b) R3=X, где R3 является дегидрированным по отношению к R1; или

(с) комбинацию (а) и (b);

где в указанных формулах каждый из R1, R2, R3 независимо выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации, а X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен.

21. Способ по п.20, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы, включающей золото, серебро, платину, медь и ртуть.

22. Способ по п.20, где металлический субстрат представляет собой металл, с которого удалена пленка оксидов.

23. Способ по п.20, дополнительно включающий осуществление реакции отработанного соединения с водородом с получением соединения формулы R1-XH, тем самым регенерируя соединение, способное производить водород, из отработанного соединения.

24. Способ по п.23, где реакцию отработанного соединения с водородом осуществляют путем каталитического гидрирования.

25. Способ по п.23, где стадию получения водорода и стадию регенерации отработанного соединения осуществляют в разных местах.

26. Способ по п.20, дополнительно включающий осуществление реакции соединения формулы R1-XH с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород и R1-X связывается с металлическим субстратом.

27. Способ по п.26, дополнительно включающий осуществление реакции соединения формулы R2-XH с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород и R2-X связывается с металлическим субстратом.

28. Способ по п.27, дополнительно включающий отсоединение группы R1-X-, связанной с металлическим субстратом, или группы R2-X-, связанной с металлическим субстратом, от металлического субстрата с получением отработанного соединения, содержащего группу R1-X- или R2-X-, отсоединенную от металлического субстрата.

29. Способ по п.28, где отработанное соединение, содержащее группу R1-X- или R2-X-, выбрано из R1-X-X-R1, R2-X-X-R2 и R1-X-X-R2.

30. Способ по п.20, дополнительно включающий потребление газообразного водорода в двигателе внутреннего сгорания или топливном элементе.

31. Устройство для получения водорода для генерации энергии, содержащее

резервуар для хранения жидкого соединения, способного производить водород и имеющего формулу R-XH, где R выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации, и X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен; и

реакционную камеру, содержащую источник энергии, генерирующий тепловую энергию или энергию УФ-излучения, и металлический субстрат, способный взаимодействовать с жидким соединением с получением соединения формулы R-X, связанного с металлическим субстратом, и газообразного водорода.

32. Устройство по п.31, где жидкое соединение представляет собой C2-C8-тиолорганическое соединение.

33. Устройство по п.31, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы, включающей серебро, платиэу, медь и ртуть.

34. Устройство по п.31, где металлический субстрат представляет собой золото.

35. Устройство по п.34, где золото представляет собой нанопористое золото.

36. Устройство по п.31, где металлический субстрат представляет собой металл, с которого удалена пленка оксидов.

37. Устройство по п.31, дополнительно содержащее источник энергии, способный генерировать тепловую энергию или энергию УФ-излучения, посредством которой группы R-X отсоединяются от металлического субстрата с получением отработанного соединения.

38. Устройство по п.37, где отработанное соединение представляет собой димерное соединение формулы R-X-X-R.

39. Устройство по п.37, где источник энергии представляет собой источник тепла.

40. Устройство по п.37, где источник энергии представляет собой источник УФ-излучения.

41. Устройство по п.37, дополнительно содержащее резервуар для хранения отработанного соединения.

42. Устройство по п.41, где резервуар для хранения отработанного соединения выполнен с возможностью удаления отработанного соединения из устройства.

43. Устройство по п.37, дополнительно содержащее регенерационную камеру, выполненную с возможностью проведения реакции отработанного соединения с водородом, полученного из внешнего источника, с получением соединения формулы R-XH, в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения.

44. Устройство по п.31, выполненное с возможностью использования газообразного водорода для генерации энергии.

45. Устройство по п.31, где отработанное соединение представляет собой:

(a) соединение формулы R2-XH, где R2 является дегидрированным по отношению к R1;

(b) R3=X, где R3 является дегидрированным по отношению к R1; или

(c) комбинацию (а) и (b);

где каждый из R1, R2, R3 независимо выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации; а X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен.

46. Устройство по п.45, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы, включающей серебро, платину, медь и ртуть.

47. Устройство по п.45, где металлический субстрат представляет собой золото.

48. Устройство по п.47, где золото представляет собой нанопористое золото.

49. Устройство по п.45, где металлический субстрат представляет собой металл, с которого удалена пленка оксидов.

50. Устройство по п.45, дополнительно содержащее резервуар для хранения отработанного соединения.

51. Устройство по п.50, где резервуар для хранения отработанного соединения выполнен с возможностью удаления отработанного соединения из устройства.

52. Устройство по п.45, дополнительно содержащее регенерационную камеру, выполненную с возможностью проведения реакции отработанного соединения с водородом, полученного из внешнего источника, с получением соединения формулы R1-XH, в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения.

53. Автомобиль, содержащий устройство для потребления водорода и устройство по п.31.

54. Автомобиль по п.53, где устройство для потребления водорода представляет собой водородный двигатель внутреннего сгорания.

55. Автомобиль по п.53, где устройство для потребления водорода представляет собой топливный элемент.

56. Автомобиль, содержащий устройство для потребления водорода и устройство по п.45.

57. Автомобиль по п.56, где устройство для потребления водорода представляет собой водородный двигатель внутреннего сгорания.

58. Автомобиль по п.56, где устройство для потребления водорода представляет собой топливный элемент.

59. Способ регенерации соединения, способного производить водород, из отработанного соединения формулы R-X-X-R, где R выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации; и X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен, включающий получение отработанного соединения из устройства по п.42 и осуществление реакции отработанного соединения с водородом с получением соединения формулы R-XH, в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения.

60. Способ регенерации соединения, способного производить водород, из отработанного соединения, где отработанное соединение представляет собой:

(a) соединение формулы R2-XH, где R2 является дегидрированным по отношению к R1;

(b) R3=X, где R3 является дегидрированным по отношению к R1; или

(c) комбинацию (а) и (b);

где каждый из R1, R2, R3 независимо выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации; а X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен,

включающий получение отработанного соединения из устройства по п.51 и осуществление реакции отработанного соединения с водородом с получением соединения формулы R1-XH, в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения.

61. Устройство для получения и использования водорода, содержащее

первый агрегат для получения водорода, включающий:

(a) резервуар для хранения жидкого соединения, способного производить водород и имеющего формулу R-XH, где R выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации; и X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен; и

(b) реакционную камеру, содержащую источник энергии, генерирующий тепловую энергию или энергию УФ-излучения, и металлический субстрат, пригодный для взаимодействия с жидким соединением с получением соединения формулы R-X, связанного с металлическим субстратом, и газообразного водорода;

второй агрегат для использования водорода для генерации энергии, где второй агрегат представляет собой устройство, потребляющее водород.

62. Устройство по п.61, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы, включающей серебро, платину, медь и ртуть, или металл, с которого удалена пленка оксидов.

63. Устройство по п.61, где металлический субстрат представляет собой золото.

64. Устройство по п.63, где золото представляет собой нанопористое золото.

65. Устройство по п.61, дополнительно содержащее источник энергии, способный генерировать тепловую энергию или энергию УФ-излучения, группы R-X отсоединяются от металлического субстрата с получением отработанного соединения.

66. Устройство по п.65, где отработанное соединение представляет собой димерное соединение формулы R-X-X-R.

67. Устройство по п.65, где источник энергии представляет собой источник тепла.

68. Устройство по п.65, где источник энергии представляет собой источник УФ-излучения.

69. Устройство по п.65, дополнительно содержащее резервуар для хранения отработанного соединения, выполненный с возможностью удаления отработанного соединения из устройства.

70. Устройство по п.65, дополнительно содержащее регенерационную камеру, выполненную с возможностью проведения реакции отработанного соединения с водородом, полученного из внешнего источника, с получением соединения формулы R-XH, в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения.

71. Устройство по п.61, где второй агрегат содержит двигатель внутреннего сгорания.

72. Устройство по п.61, где второй агрегат содержит топливный элемент.

73. Устройство по п.61, выполненное с возможностью размещения на автомобиле.

74. Устройство по п.45, дополнительно включающее второй агрегат для использования водорода для генерации энергии, где второй агрегат представляет собой устройство, потребляющее водород.

75. Устройство по п.74, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы, включающей серебро, платину, медь и ртуть, или металл, с которого удалена пленка оксидов.

76. Устройство по п.74, где металлический субстрат представляет собой золото.

77. Устройство по п.76, где золото представляет собой нанопористое золото.

78. Устройство по п.74, дополнительно содержащее резервуар для хранения отработанного соединения, выполненный с возможностью удаления отработанного соединения из устройства.

79. Устройство по п.78, дополнительно содержащее регенерационную камеру, выполненную с возможностью проведения реакции отработанного соединения с водородом, полученного из внешнего источника, с получением соединения формулы R-XH, в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения.

80. Устройство по п.74, где второй агрегат содержит двигатель внутреннего сгорания.

81. Устройство по п.74, где второй агрегат содержит топливный элемент.

82. Устройство по п.74, выполненное с возможностью размещения на автомобиле.

 

Текст

Смотреть все

012551 Ссылка на родственную заявку Эта заявка имеет приоритет от 26 ноября 2003 г. по дате подачи заявки US 60/525422 в соответствии с 119(e) ГК США, полное содержание которой включено в данное описание посредством ссылки. Область техники В широком смысле изобретение относится к хранению водорода, его производству и применению для генерации энергии, более конкретно к способам получения водорода из отработанных соединений и к способам регенерации бывших в употреблении (отработанных) соединений в соединения, пригодные для получения водорода, а также к устройствам и агрегатам для получения водорода. Предшествующий уровень техники Водородная экономика (экономика водородной энергетики) - это экономика, при которой значительная часть энергии производится благодаря применению водорода в качестве топлива. Экономика на основе водородного топлива является особенно привлекательной и желаемой, поскольку водород является неиссякаемым и чистым в отношении окружающей среды источником энергии. Технология, использующая топливные элементы, продолжает развиваться и предлагает возможность превращать водород и кислород (например, воздух) в энергию, такую как электричество, эффективным образом, при этом выделяя только воду. Переход к системам, в большей степени использующим водород в качестве топлива, требует, однако, преобразования широко распространенного в мире нефтехимического производства и связанной с ним инфраструктуры в системы, использующие водород в качестве топлива. Постоянно открывают новые источники для хранения водорода и его получения, развивают соответствующие технологии, при этом стоимость производства водородного топлива постоянно уменьшается. Однако эффективное использование таких технологических преимуществ и переход к системам, в большей степени использующим водородное топливо, существенно ограничено имеющимися в настоящее время доступными источниками хранения и получения водорода. Например, в местах, где требуется потребление водорода, отсутствуют эффективные и пригодные для практического применения средства хранения и доставки водорода. Существующие доступные способы хранения и доставки водородного топлива включают, например, хранение в виде сжатого водорода, хранение в виде сжиженного водорода, физические методы хранения в форме гидридов металлов, химические методы хранения в гидридной форме, нанотрубки и другие. Хранение в виде сжатого и сжиженного водорода ограничено, в первую очередь, энергоемкими и дорогими способами сжатия водорода, а также объемными и тяжелыми резервуарами, которые необходимы для хранения сжатого и сжиженного водорода, что сопряжено с большим риском их транспортировки на движущемся транспортном средстве или автомобиле. Хранение водорода является перспективным, однако, существующие методы являются весьма дорогими и слишком трудоемкими для практического применения на транспортных средствах. Было подсчитано, что, например, маленький контейнер с гидридом металла, хранящий менее 2 г водорода, весит 230 г. Соответственно, хранение эквивалента 8 л или 2 американских галлонов бензина потребует 200 кг или 440 фунтов гидрида, что делает такой вид хранения непрактичным, например, для применения на транспорте (см., например, статью "The Future ofthe Hydrogen Economy: Bright or Bleak" авторов Bossel и др., April 2003). К сожалению, недорогие устройства и способы, которые являются одновременно эффективными и легкими, пригодными для применения на транспортных средствах, до сих пор не разработаны. Таким образом, существует необходимость в способах и устройствах для эффективного хранения водорода,имеющих небольшой вес, для получения водорода на транспортных средствах, использующих в качестве источника энергии водород. Раскрытие изобретения Настоящее изобретение основано на открытии, что определенные соединения пригодны для химических методов хранения водорода и их можно использовать для получения водорода, если требуется, в количествах, достаточных для производства энергии. Кроме того, настоящее изобретение описывает регенерацию отработанных соединений в обогащенную водородом форму, которая пригодна для получения водорода и повторного использования в производстве водорода в соответствии с описанными способами. Таким образом, настоящее изобретение относится к способу генерации энергии с использованием водорода, полученного реакцией жидкого соединения, способного производить водород, и имеющего формулу R-XH, с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород, который затем используют для генерации энергии. Химическая группа, обозначенная символом R, включает, например, алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси,циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации. X может включать серу, кислород, селен или водород. Металлические субстраты, пригодные для взаимодействия с жидким соединением для получения водорода, могут включать, например,субстраты золота, серебра, платины, меди и ртути, а также металлы, с которых удалена пленка оксидов. Металлические субстраты могут включать субстраты чистых металлов или смесей металлов, таких как сплавы, и полимеры, покрытые металлами. Способ дополнительно включает использование газообразного водорода для генерации энергии. Использование газообразного водорода может включать, например,-1 012551 использование газообразного водорода в двигателе внутреннего сгорания, в топливном элементе или другом устройстве, потребляющем водород. Настоящее изобретение также относится к способам хранения и получения водорода для генерации энергии. В одном из вариантов осуществления изобретения способ хранения и получения водорода включает реакцию жидкого соединения, способного производить водород и имеющего формулу R1-XH, с металлическим субстратом, в результате которой R1-X связывается с металлическим субстратом и выделяется газообразный водород. Химическая группа, обозначенная символом R1, включает, например, алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации. X может включать серу, кислород или селен. Металлические субстраты, пригодные для взаимодействия с жидким соединением для получения водорода, могут включать, например, субстраты золота, серебра,платины, меди и ртути, а также металлы, с которых удалена пленка оксидов. Металлические субстраты могут включать субстраты чистых металлов или смесей металлов, таких как сплавы. Сбор газообразного водорода может включать, например, потребление газообразного водорода в устройстве, таком как двигатель внутреннего сгорания или топливный элемент. Таким образом, настоящее изобретение относится к способу генерации энергии с использованием водорода, полученного реакцией жидкого соединения, способного производить водород и имеющего формулу R-XH, с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород, который затем используют для генерации энергии. Химическая группа, обозначенная символом R, включает, например, алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси,алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации. X может включать серу, кислород или селен. Металлические субстраты, пригодные для взаимодействия с жидким соединением для получения водорода могут включать, например, субстраты золота, серебра, платины, меди и ртути, а также металлы, с которых удалена пленка оксидов. Металлические субстраты могут включать субстраты чистых металлов или смесей металлов, таких как сплавы, и полимеры, покрытые металлами. Способ дополнительно включает использование газообразного водорода для генерации энергии. Использование газообразного водорода может включать, например, использование газообразного водорода в двигателе внутреннего сгорания, в топливном элементе или другом устройстве, потребляющем водород. Изобретение также частично основано на возможности восстанавливать потенциал отработанных соединений производить водород, которые уже были использованы для его производства (например, димерных соединений). Таким образом, в одном из вариантов осуществления изобретения способ хранения и получения водорода дополнительно включает реакцию отработанного соединения с водородом с получением соединения формулы R1-XH, тем самым получая соединение, пригодное для производства водорода, из отработанного соединения. Можно применять различные способы регенерации отработанного соединения, в том числе реакцию отработанного соединения с водородом путем каталитического гидрирования. Стадии получения водорода для генерации энергии и стадию регенерации отработанного соединения можно осуществлять в одном месте или в непосредственной близости друг от друга. Альтернативно, стадии получения водорода для генерации энергии и стадию регенерации отработанного соединения можно осуществлять в разных местах. Например, стадию получения водорода можно осуществлять на борту автомобиля, а стадию регенерации отработанного соединения - за бортом или отдельно от автомобиля, например, после удаления отработанного соединения из автомобиля. Если получение водорода происходит на стационарном объекте, например в здании (в жилом доме, на промышленном предприятии и т.п.), регенерацию можно проводить в здании (на территории внутри здания и вблизи территории внутри здания, где получают водород) или на другой территории. Согласно способам изобретения водород можно получить путем дегидрирования углеводородной группы соединения, способного производить водород, которое осуществляют путем реакции соединения с металлическим субстратом. Таким образом, другой из вариантов осуществления изобретения относится к способу хранения и получения водорода, используемого для генерации энергии, который заключается в проведении реакции жидкого соединения, способного производить водород и имеющего формулу R1XH, с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород и отработанное соединение. Отработанное соединение может представлять собой, например, соединение формулы R2XH, где R2 является дегидрированым по отношению к R1; R3=X, где R3 является дегидрированым по отношению к R1; или их комбинацию. Согласно этому варианту каждый из R1, R2, R3 независимо выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации. X выбран из группы, включающей серу, кислород, селен и водород. Аналогично вышеуказанному, металлические субстраты, пригодные для способов согласно изобретению, могут включать,например, субстраты золота, серебра, платины, меди и ртути, а также металлы, с которых удалена пленка оксидов, субстраты чистых металлов или смесей металлов, таких как сплавы. Жидкое соединение, способное производить водород способами согласно изобретению, пригодно для повторного использования, т.е. отработанное соединение может быть регенерировано с образовани-2 012551 ем соединения, пригодного для получения водорода. Способы согласно изобретению дополнительно включают реакцию отработанного соединения с водородом с получением соединения, имеющего формулу R1-XH, в результате чего регенерируют отработанное соединение и получают соединение, способное производить водород. Стадию получения водорода и стадию регенерации отработанного соединения можно осуществлять в местах, находящихся в непосредственной близости друг от друга (например, в одном и том же устройстве) или в разных местах. Согласно способам изобретения водород можно получить путем дегидрирования углеводородной группы соединения, способного производить водород, которое осуществляют путем реакции соединения с металлическим субстратом. Таким образом, другой из вариантов осуществления изобретения относится к способу хранения и получения водорода, используемого для генерации энергии, который заключается в осуществлении реакции жидкого соединения, способного производить водород, имеющего формулу R1XH, с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород и отработанное соединение. Отработанное соединение может представлять собой, например, соединение формулы R2XH, где R2 является дегидрированым по отношению к R1; R3=X, где R3 является дегидрированым по отношению к R1; или их комбинацию. Согласно этому варианту каждый из R1, R2, R3 независимо выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации. X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен. Аналогично вышеуказанному, металлические субстраты, пригодные для способов согласно изобретению, могут включать, например, субстраты золота, серебра, платины, меди и ртути, а также металлы, с которых удалена пленка оксидов, субстраты чистых металлов или смесей металлов, таких как сплавы. Устройство дополнительно может содержать источник энергии, выполненный с возможностью отсоединения группы R-X от металлического субстрата с получением отработанного соединения. Отработанное соединение может представлять собой, например, димерное соединение R-X-X-R. Источник энергии может представлять собой источник тепла или источник УФ-излучения. В другом из вариантов осуществления изобретения устройство для получения водорода для генерации энергии содержит резервуар для хранения жидкого соединения, способного производить водород и имеющего формулу R1-XH, и металлический субстрат, способный взаимодействовать с жидким соединением с получением газообразного водорода и отработанного соединения. Отработанное соединение может представлять собой, например, соединение формулы R2-XH, где R2 является дегидрированным по отношению к R1; R3=X, где R3 является дегидрированным по отношению к R1; или их комбинацию. Каждый из R1, R2, R3 независимо выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации. X выбран из группы, включающей серу, кислород, селен и водород. Металлические субстраты, пригодные для применения в устройстве согласно изобретению, могут включать, например, субстраты золота, серебра, платины, меди и ртути, а также металлы, с которых удалена пленка оксидов. Металлические субстраты могут включать субстраты чистых металлов, смесей металлов или сплавы. Металлические субстраты могут дополнительно включать различные формы металлов, например нанопористые металлы, в т.ч. нанопористое золото. В одном из вариантов соединение может представлять собой тиолорганическое соединение. В другом из вариантов осуществления изобретения устройство для получения водорода для генерации энергии содержит резервуар для хранения жидкого соединения, способного производить водород и имеющего формулу R1-XH, и металлический субстрат, способный взаимодействовать с жидким соединением с получением газообразного водорода и отработанного соединения. Отработанное соединение может включать, например, соединение формулы R2-XH, где R2 является дегидрированным по отношению кR1; R3=X, где R3 является дегидрированным по отношению к R1; или их комбинацию. Каждый из R1, R2,R3 независимо выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации. X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен. Изобретение дополнительно относится к способу регенерации соединения, производящего водород,из отработанного соединения. Такой способ включает получение отработанного соединения из устройства для производства водорода для генерации энергии, реакцию отработанного соединения с водородом с получением соединения формулы R-XH, т.е. регенерацию соединения, производящего водород, из отработанного соединения. Изобретение также относится к системам для получения и использования водорода. В одном из вариантов осуществления изобретения система согласно изобретению содержит первый агрегат для получения водорода и второй агрегат для использования водорода для генерации энергии, причем второй агрегат выполнен с возможностью принимать водород из первого агрегата. Первый агрегат содержит резервуар для хранения жидкого соединения, способного производить водород и имеющего формулу RXH, где R выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил,арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил,-3 012551 арилен, оксиарилен и их комбинации; и X может включать серу, кислород и селен. Первый агрегат содержит металлический субстрат, пригодный для взаимодействия с жидким соединением для получения соединения формулы R-X, связанного с металлическим субстратом, и газообразного водорода. Второй агрегат может содержать, например, устройство для потребления водорода, такое как водородный двигатель внутреннего сгорания или топливный элемент. В одном из вариантов изобретения система может находиться на автомобиле. Система согласно изобретению дополнительно может содержать источник энергии, выполненный с возможностью отсоединения группы R-X от металлического субстрата с получением отработанного соединения (например, димерного соединения формулы R-X-X-R). Источник энергии может представлять собой источник тепла или источник УФ-излучения. В другом из вариантов осуществления изобретения система содержит первый агрегат для получения водорода и второй агрегат для использования водорода для генерации энергии, причем второй агрегат выполнен с возможностью принимать водород из первого агрегата. Первый агрегат содержит резервуар для хранения жидкого соединения, способного производить водород и имеющего формулу R1-XH, и металлический субстрат, способный взаимодействовать с жидким соединением с получением газообразного водорода и отработанного соединения. Отработанное соединение может представлять собой, например, соединение формулы R2-XH, где R2 является дегидрированным по отношению к R1, R3=X, где R3 является дегидрированным по отношению к R1; или их комбинацию. Каждый из R1, R2, R3 независимо выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации. X выбран из группы, включающей серу, кислород, селен и водород. Второй агрегат может содержать, например, устройство для потребления водорода, такое как водородный двигатель внутреннего сгорания или топливный элемент. Металлические субстраты, пригодные для применения в системе согласно изобретению, могут включать, например, субстраты золота, серебра, платины, меди и ртути, а также металлы, с которых удалена пленка оксидов. Металлические субстраты могут включать субстраты чистых металлов, смесей металлов или сплавы. Реакционноспособные металлические субстраты могут дополнительно включать различные формы металлов, например нанопористые металлы, в т.ч. нанопористое золото. В одном из вариантов осуществления изобретения соединение, производящее водород, может представлять собой тиолорганическое соединение. В другом из вариантов осуществления изобретения система содержит первый агрегат для получения водорода и второй агрегат для использования водорода для генерации энергии, причем второй агрегат выполнен с возможностью принимать водород из первого агрегата. Первый агрегат содержит резервуар для хранения жидкого соединения, способного производить водород, имеющего формулу R1-XH, и металлический субстрат, способный взаимодействовать с жидким соединением с получением газообразного водорода и отработанного соединения. Отработанное соединение может включать, например, соединение формулы R2-XH, где R2 является дегидрированным по отношению к R1; R3=X, где R3 является дегидрированным по отношению к R1; или их комбинацию. Каждый из R1, R2, R3 независимо выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации. X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен. Второй агрегат может содержать, например, устройство для потребления водорода, такое как водородный двигатель внутреннего сгорания или топливный элемент. Краткое описание графических материалов На фиг. 1 показана блок-схема получения водорода и регенерации соединения, производящего водород, из отработанного соединения согласно одному из вариантов осуществления изобретения. На фиг. 2 - система получения водорода и регенерации с использованием устройства согласно одному из вариантов осуществления изобретения. На фиг. 3 - комплекс и устройство согласно одному из вариантов осуществления изобретения. На фиг. 4 - примеры соединений, пригодные для использования согласно изобретению. На фиг. 5 - дополнительные примеры соединений, пригодные для использования согласно изобретению. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Настоящее изобретение основано на открытии, что определенные соединения, производящие водород, пригодны для химических методов хранения водорода и их можно использовать для получения водорода, если требуется, для целей производства энергии. Соединения, производящие водород, согласно изобретению могут взаимодействовать с металлическими субстратами с получением газообразного водорода. Такие соединения могут находиться в жидком виде, их можно использовать и распределять в соответствии с традиционными формами топливных и распределительных систем автомобиля (например, с использованием заправочных станций, машин для подачи топлива, трубопроводов и т.д.). Отработанные соединения можно обработать и регенерировать путем их гидрирования для получения соединений, способных производить водород и пригодных для повторного использования в производстве водо-4 012551 рода в соответствии с настоящим изобретением. Таким образом, настоящее изобретение дополнительно описывает регенерацию отработанных соединений в обогащенную водородом форму (т.е. в соединения,способные производить водород), которая пригодна для повторного использования в производстве водорода в соответствии с описанными способами. На фиг. 1 показана блок-схема 10 получения водорода и регенерации соединения, производящего водород, из отработанного соединения согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Получение водорода для генерации энергии начинается со стадии 12 получения соединения, производящего водород. Согласно изобретению, соединение, производящее водород, имеет формулу R-XH, где R - это органический радикал, а X может представлять собой серу, кислород, селен или водород. Это соединение реагирует с металлическим субстратом с получением газообразного водорода на стадии 14. Кроме получения газообразного водорода при реакции соединения с металлическим субстратом получают отработанное соединение и/или соединение R-X, связанное с металлическим субстратом. Газообразный водород можно собрать на стадии 16 и использовать для генерации энергии на стадии 18. После реакции соединения, производящего водород, с металлическим субстратом на стадии 14, любое соединение, которое связалось с металлическим субстратом на стадии 14, можно отсоединить от металлического субстрата на стадии 20. Отсоединение соединения R-X, связанного с металлическим субстратом на стадии 20,можно выполнить путем приложения энергии от источника 22 энергии. Отсоединенное отработанное соединение (например, димер R-X-X-R) получают благодаря приложению энергии от источника 22 энергии из связанного с металлическим субстратом соединения R-X на стадии 20. Отработанное соединение можно собрать и регенерировать (например, гидрировать) в форму, пригодную для получения газообразного водорода. Регенерацию соединения в форму, пригодную для получения водорода, можно выполнить путем реакции отработанного соединения с водородом с получением соединения формулы R-XH на стадии 24, тем самым регенерируя соединение, производящее водород, из отработанного соединения. Водород 26, который используют для регенерации соединения, производящего водород, из отработанного соединения, можно получить любыми способами, пригодными для получения водорода, например традиционными способами получения водорода. Таким образом, изобретение относится к генерации энергии с использованием водорода, полученного описанными способами. В одном из вариантов осуществления изобретения способ генерации энергии осуществляют путем реакции жидкого соединения, способного производить водород, такого как соединения формулы R-XH, с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород и отработанное соединение и/или соединение R-X, связанное с металлическим субстратом. Газообразный водород, полученный описанными способами, можно использовать для генерации энергии,например, в устройстве, потребляющем водород, таком как двигатель внутреннего сгорания или топливный элемент. На фиг. 1 показана блок-схема 10 получения водорода и регенерации соединения, производящего водород, из отработанного соединения согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Получение водорода для генерации энергии начинается со стадии 12 получения соединения, производящего водород. Согласно изобретению соединение, производящее водород, имеет формулу R-XH, где R - это органический радикал, а X может представлять собой серу, кислород или селен. Это соединение реагирует с металлическим субстратом с получением газообразного водорода на стадии 14. Кроме получения газообразного водорода при реакции соединения с металлическим субстратом, получают отработанное соединение и/или соединение R-X, связанное с металлическим субстратом. Газообразный водород можно собрать на стадии 16 и использовать для генерации энергии на стадии 18. После реакции соединения,производящего водород, с металлическим субстратом на стадии 14 любое соединение, которое связалось с металлическим субстратом на стадии 14, можно отсоединить от металлического субстрата на стадии 20. Отсоединение соединения R-X, связанного с металлическим субстратом на стадии 20, можно выполнить путем приложения энергии от источника 22 энергии. Отсоединенное отработанное соединение (например, димер R-X-X-R) получают благодаря приложению энергии от источника 22 энергии из связанного с металлическим субстратом соединения R-X на стадии 20. Отработанное соединение можно собрать и регенерировать (например, гидрировать) в форму, пригодную для получения газообразного водорода. Регенерацию соединения в форму, пригодную для получения водорода, можно выполнить путем реакции отработанного соединения с водородом с получением соединения формулы R-XH на стадии 24, тем самым регенерируя соединение, производящее водород, из отработанного соединения. Водород 26, который используют для регенерации соединения, производящего водород, из отработанного соединения,можно получить любыми способами, пригодными для получения водорода, например традиционными способами получения водорода. Соединения, такие как тиолорганические соединения, хорошо известны в области самоассоциированных монослоев (САМ) как соединения, имеющие способность самопроизвольно реагировать с определенными металлическими субстратами, образуя тиолорганические соединения, присоединенные к поверхности металла. САМ обычно показывают как систему организованных, близко расположенных молекул. САМ, образованные, например, путем хемисорбции органических молекул на поверхности металла (например, золота), являются хорошо охарактеризованными синтетическими органическими моно-5 012551 слоями. См. An Organic Films: From Academic Press, San Diego, 1991; Dubois el Rev. Phys. Chem., 43: 437(1992). Эти монослои образуются самопроизвольно при контакте тиолорганического соединения с металлическим субстратом в результате хемисорбции серы на структурированной поверхности металлического субстрата. См. Porter, J. Am. Chem. Soc, 109: 3559 (1987); Camillone III, et al., Chem. Phys., 98: 3503Films, 242: 106 (1994). Кроме образования монослоя на поверхности металла, вышеуказанные реакции приводят к получению значительных количеств газообразного водорода в виде побочного продукта. Термин соединение, производящее водород, как он использован в данном описании, относится к соединению формулы R-XH, способному производить газообразный водород при реакции с металлическим субстратом. В одном из вариантов осуществления изобретения X представляет собой реакционноспособную группу, способную при контакте с металлическим субстратом выделять водород и связываться с металлическим субстратом. Как указано выше, сера представляет собой реакционноспособную группу с хорошо известными свойствами взаимодействия с металлическим субстратом. В дополнение к тиольным соединениям (т.е. содержащим серу в качестве реакционноспособной группы), полезными также являются соединения, содержащие кислород и селен, т.к. кислород, селен и сера относятся к одной группе Периодической Системы и имеют близкие химические свойства. Таким образом, реакционноспособная группа, содержащаяся в соединении, производящем водород, может представлять собой серу,кислород и селен. Таким образом, в одном из вариантов осуществления изобретения, соединение, производящее водород, представляет собой тиолорганическое соединение или соединение, содержащее серу в качестве реакционноспособной группы и органический радикал R, как описано в данном описании (см. пример 1). В другом из вариантов осуществления изобретения водород получают при реакции соединения,производящего водород, с металлическим субстратом путем дегидрирования углеводородного фрагмента соединения, производящего водород. Соответственно, соединение, производящее водород, может дополнительно содержать углеводород (например, где X - водород) (см. ниже пример 2). Соединение, производящее водород, содержит органический радикал R. Этот органический радикал, пригодный для настоящего изобретения, включает углеводород и дополнительно любой другой органический фрагмент, который позволяет поддерживать соединение в желаемом состоянии в процессе обращения с ним (например, при транспортировке, переносе, реакции и т.д.) и не оказывает существенного влияния на реакцию соединения с металлическим субстратом. Подходящие группы R включают, но не ограничены ими, алкил, низший алкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации. R может быть замещенным или не замещенным и может содержать один или более чем один гетероатом. В другом варианте осуществления изобретения водород можно получить реакцией соединения,производящего водород, с металлическим субстратом путем дегидрирования углеводородной группы соединения, производящего водород. Соответственно, соединение, производящее водород, может содержать углеводородный радикал (см. ниже пример 2). Термин гетероалкил, как он использован в данном описании, относится к алкилу, содержащему по меньшей мере один гетероатом. Термин гетероатом означает N, О, S и т.п. Термин замещенный алкил, как он использован в данном описании, относится к алкилу, содержащему один или более чем один заместитель, выбранный из группы, содержащей гидрокси, алкокси,меркапто, замещенный циклоалкил, гетероцикл, замещенный гетероцикл, арил, замещенный арил, гетероарил, замещенный гетероарил, арилокси, замещенный арилокси, галоген, циано, нитро, амино, амидо,-С(O)Н, ацил, оксиацил, карбокси, сульфонил, сульфонамид, сульфурил и т.п. Термин низший алкил, как он использован в данном описании, относится к алкилу, содержащему от 1 до 6 атомов углерода. Термин алкенил, как он использован в данном описании, относится к прямой или разветвленной углеводородной группе, имеющей одну или более двойную связь углерод-углерод, содержащей от 2 до 12 атомов углерода, а термин замещенный алкенил относится к алкенилу, содержащему один или более чем один заместитель, указанный выше. Термин алкинил, как он использован в данном описании, относится к прямой или разветвленной углеводородной группе, имеющей по меньшей мере одну тройную связь углерод-углерод, содержащей от 2 до 12 атомов углерода, а термин замещенный алкинил относится к алкинилу, содержащему один или более чем один заместитель, указанный выше. Термин арил, как он использован в данном описании, относится к ароматической группе, содержащей от 6 до 14 атомов углерода, а термин замещенный арил относится к арилу, содержащему один или более чем один заместитель, указанный выше. Термин гетероарил, как он использован в данном описании, относится к ароматическому кольцу,содержащему один или более чем один гетероатом (например, N, О, S и т.п.), являющийся частью кольцевой системы, имеющему от 3 до 14 атомов углерода, а термин замещенный гетероарил относится к гетероарилу, содержащему один или более чем один заместитель, указанный выше. Термин алкокси, как он использован в данном описании, относится к группе -О-алкил, где алкил-6 012551 определен выше, а термин замещенный алкокси относится к алкокси, содержащему один или более чем один заместитель, указанный выше. Термин циклоалкил, как он использован в данном описании, относится к алкильной группе, содержащей кольцо, имеющей от 3 до 8 атомов углерода, а термин замещенный циклоалкил относится к циклоалкилу, содержащему один или более чем один заместитель, указанный выше. Термин гетероцикл, как он использован в данном описании, если не используется в отношении ароматического кольца, относится к циклической группе (содержащей кольцо), содержащей один или более чем один гетероатом (например, N, О, S и т.п.), являющийся частью кольцевой системы, имеющей от 3 до 14 атомов углерода, а термин замещенный гетероцикл относится к гетероциклу, содержащему один или более чем один заместитель, указанный выше. Термин алкиларил, как он использован в данном описании, относится к алкилзамещенному арилу, а термин замещенный алкиларил относится к алкиларилу, содержащему один или более чем один заместитель, указанный выше. Термин арилалкил, как он использован в данном описании, относится к арилзамещенному алкилу, а термин замещенный арилалкил относится к арилалкилу, содержащему один или более чем один заместитель, указанный выше. Термин арилалкенил, как он использован в данном описании, относится к арилзамещенному алкенилу, а термин замещенный арилалкенил относится к арилалкенилу, содержащему один или более чем один заместитель, указанный выше. Термин арилалкинил, как он использован в данном описании, относится к арилзамещенному алкинилу, а термин замещенный арилалкинил относится к арилалкинилу, содержащему один или более чем один заместитель, указанный выше. Термин арилен, как он использован в данном описании, относится к двухвалентным ароматическим группам, имеющим от 6 до 14 атомов углерода, а термин замещенный арилен относится к арилену, содержащему один или более чем один заместитель, указанный выше. Термин оксиарилен, как он использован в данном описании, относится к группам О-арилен,где арилен определен выше, а термин замещенный оксиарилен относится к оксиарилену, содержащему один или более чем один заместитель, указанный выше. В данном описании представлены различные примеры соединений, производящих водород, которые пригодны для использования в изобретении, причем перечень этих соединений не ограничен какимлибо определенным количеством атомов углерода. Например, соединения, производящие водород, могут содержать относительно большие углеводородные группы, содержащие 6 и более атомов углерода (например, C6-C12, C12-C20 или более 20 атомов углерода), либо относительно малые углеводородные группы, содержащие менее 6 атомов углерода. Примеры включают метилмеркаптан (CH3SH), а также тиолорганические соединения формулы CH3(CH2)nSH, где n - меньше 6 (например, 2, 3, 4 или 5). Примеры также включают тиолорганические соединения, содержащие более одной тиольной группы. Соединения,содержащие более одной тиольной группы, как правило включают менее 4 тиольных групп на молекулу(например, 2 или 3). Молекулы, имеющие высокое соотношение групп -ХН (например, тиолы), образуют полимеры посредством связей -Х-Х-, причем их низкая вязкость может снижать их пригодность для целей изобретения. Примеры соединений, имеющих несколько групп -ХН, включают SH(CH2)nSH, где n меньше 6 (например, 2-3), а также соединения с гетероатомом, такие как дитиотреитол. Другие примеры соединений, которые пригодны для использования в изобретении, включают HO-CH2-CH2-SH, тиобензол и тиофенол. Дополнительные примеры соединений, которые пригодны для использования в изобретении,представлены на фиг. 4 и 5. В одном из вариантов осуществления изобретения, соединения, производящие водород, согласно изобретению при комнатной температуре находятся в жидком состоянии. Такое жидкое состояние при комнатной температуре полезно, например, где желательно использование в автомобиле существующих средств дозирования топлива (например, бензинового насоса). Соединения согласно изобретению, производящие водород, как правило, находятся в жидком состоянии при комнатной температуре и имеют точку кипения примерно от 20 до примерно 200 С. Стадия взаимодействия соединения, производящего водород, с металлическим субстратом описана ниже на примере реакции тиолорганического соединения с субстратом из золота с получением газообразного водорода и тиолорганического соединения, связанного с субстратом из золота. Пример. Реакционноспособный металлический субстрат, подходящий для настоящего изобретения, включает любой субстрат, содержащий металл и способный реагировать с соединением, производящим водород, с получением отработанного соединения или соединения, связанного с субстратом, которое является дегидрированным по сравнению с не прореагировавшим соединением, производящим водород. Подходящие реакционноспособные металлические субстраты могут включать, например, золото, серебро, платину, медь и ртуть. Металлические субстраты могут дополнительно включать, например, металлы, с поверхности которых удалена оксидная пленка, в результате чего улучшается реакционная способность-7 012551 металлического субстрата при контакте с соединением, производящим водород, как описано в данной заявке. Полезные металлические субстраты не ограничены каким-либо определенным гранулометрическим составом. Выбор конкретного гранулометрического состава металлического субстрата для конкретного применения очевиден для специалиста в данной области. Полезные реакционноспособные металлические субстраты не ограничены какой-либо определенной формой и могут включать, например,пленки, листы, фольгу, провода, брикеты, трубки, волокно, стержни, шарики или любую комбинацию этих форм. Подходящие реакционноспособные металлические субстраты могут также быть в форме с увеличенной площадью поверхности. Реакционноспособные металлические субстраты с увеличенной площадью поверхности могут быть в форме, например, различных форм нанопористых металлов (например, нанопористого золота), как описано в патенте US 6805972, который включен в данное описание посредством ссылки (см. также US 4977038). В одном из вариантов осуществления изобретения, где реакция соединения, производящего водород, приводит к выделению газообразного водорода и соединения, связанного с субстратом, изобретение дополнительно включает отсоединение связанного соединения (например, тиолорганического соединения) от металлического субстрата с получением несвязанного отработанного соединения. Термин отработанное соединение, как он использован в данном описании, относится к несвязанному соединению, которое прореагировало с металлическим субстратом с получением водорода и является дегидрированным по сравнению с соединением, производящим водород, до реакции с металлическим субстратом. Таким образом, отработанное соединение может представлять собой соединение, которое прореагировало с металлическим субстратом и затем было отсоединено от металлического субстрата. В некоторых вариантах осуществления изобретения отработанное соединение получают, не используя стадию отсоединения (см. ниже). Отработанное соединение может представлять собой димерное соединение формулы R-X-X-R, полученное при отсоединении фрагмента R-X, присоединенного к металлическому субстрату. В одном из вариантов осуществления изобретения отработанное соединение представляет собой полимерное соединение, которое образовано из комбинации нескольких (например, по меньшей мере двух) соединений R-X, отсоединенных от металлического субстрата. Способ отсоединения соединения R-X от металлического субстрата и, следовательно, получения отработанного соединения, представлен ниже на примере отсоединения тиолорганического соединения от субстрата из золота с получением дисульфидного соединения. Пример. Будет понятно, что соединение, полученное с использованием стадии отсоединения, может представлять собой другое соединение, а комбинацию нескольких соединений с группами -X-R (например,полимерное соединение), которые были отсоединены от металлического субстрата. В некоторых случаях, когда исходное соединение, производящее водород, содержит несколько реакционноспособных групп(например, HS(CH2)nSH), отработанное соединение может быть образовано путем соединения двух реакционноспособных групп внутри одного соединения, как показано ниже: Для отсоединения соединения R-X от металлического субстрата можно использовать различные способы изобретения, в том числе воздействие энергией от источника энергии. В одном из вариантов соединение R-X можно отсоединить от металлического субстрата при нагревании. Соединение R-X можно отсоединить от металлического субстрата, например, при температуре более 80 С. Нагревание может включать, например, воздействие источником тепла с температурой 50-100 С, такой как 60-80 С,более конкретно около 70 С. Другие способы могут включать воздействие УФ-излучением или электрическим током. Энергия взаимодействия между связанным соединением и металлическим субстратом согласно изобретению составляет, как правило, от примерно 10 до примерно 50 кДж/моль. Например, энергия взаимодействия между тиолорганическим соединением и субстратом из золота составляет примерно 35 кДж/моль. Таким образом, для того чтобы отсоединить связанное соединение, к поверхности должно быть приложено энергии больше чем 35 кДж/моль. Конкретное количество энергии, необходимое для отсоединения связанного с поверхностью металла соединения, будет частично зависеть от используемой комбинации соединения и металла, и может быть легко определено специалистом. О диссоциации соединения R-X, связанного с металлическим субстратом, например о температурном отсоединении тиолорганических соединений от металлических субстратов см., например, Walezak et al., Langmuir 1991, 7,2687-2693; Bondzie et al., Surface Science 431 (1999) 174-185; Rowe et al., Langmuir 1991, 7, 2307-2312,Ross et al., Langmuir 1993, 9, 632-636; Huang et al., 1993, J. Am. Chem. Soc, 115, 3342-3343, которые включены в данное описание посредством ссылки. Настоящее изобретение дополнительно включает регенерацию соединения, производящего водород, из отработанного соединения. Регенерация соединения, производящего водород, из отработанного соединения включает, например, осуществление реакции отработанного соединения с водородом с полу-8 012551 чением соединения формулы R-XH, таким образом регенерируя соединение, производящее водород, из отработанного соединения. В данной области техники известны различные способы химического восстановления отработанного соединения, такого как димерное соединение. Если димерное соединение представляет собой дисульфид, оно может быть восстановлено водородом до тиола с получением обогащенного водородом тиола. Например, путем каталитического гидрирования дисульфид можно превратить в тиол реакцией с водородом (например, с родий-карбонильным катализатором). Различные способы каталитического гидрирования тиолорганических соединений известны специалистам (см., например, US 4767884; Bondzie et al., Surface Science 431 (1999) 174-185). Водород, используемый для регенерации отработанного соединения, можно получить известными способами (например, электрической диссоциацией воды, риформингом углеводородов, хранением под высоким давлением). При использовании устройств и способов согласно изобретению, например, на борту автомобиля с водородным двигателем,регенерацию отработанного соединения в соединение, пригодное для получения водорода, можно осуществлять в месте, отделенном от места, где производится водород, т.е. за бортом автомобиля, где такие ограничения существующих способов, как высокие температуры и давления (например, при риформинге), не являются такими важными. Регенерация соединения, производящего водород, из отработанного соединения, такого как димерное дисульфидное соединение, может включать восстановление водородом до тиола с получением обогащенного водородом тиола. Например, дисульфид можно превратить в тиол путем каталитического гидрирования, как показано схемами реакций ниже. Согласно способам по изобретению водород также можно получить путем дегидрирования углеводородного фрагмента соединения, производящего водород, где имеет место дегидрирование при реакции соединения с металлическим субстратом. Таким образом, в другом варианте осуществления изобретения способ хранения и получения водорода для генерации энергии включает осуществление реакции жидкого соединения, способного производить водород и имеющего формулу R1-XH, с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород и отработанное соединение. Отработанное соединение может представлять собой соединение формулы R2-XH, где R2 является дегидрированным по отношению к R1; R3=X, где R3 является дегидрированным по отношению к R1, или их комбинацию. Возможные варианты групп R приведены выше. Хотя результатом получения водорода путем дегидрирования углеводородной группы соединения,производящего водород, согласно изобретению, является каталитическое дегидрирование, его принцип является таким же, как принцип каталитического гидрирования. Отличием является то, что источником водорода для этого способа получения водорода путем дегидрирования углеводородного фрагмента может быть любая органическая молекула, содержащая водород. При нормальном каталитическом гидрировании поверхность катализатора разрывает связь в молекуле водорода гомолитически (Н-Н 436 кДж/моль) и катализатор образует новую связь с водородом. Поскольку эти вновь образованные связи не стабильны, некоторые атомы водорода покидают поверхность в виде газообразного водорода. Согласно этому способу получения водорода углеводородная группа (где R такой, как указано выше) соединения,производящего водород, является источником водорода. Эта углеводородная группа взаимодействует с катализатором и поверхность катализатора отнимает водород от углеводородной группы и образует с ней связь. Определение энергии связей некоторых углеводородных групп (например, СН 3-Н 440 кДж/моль; СН 3 СН 2-Н 421 кДж/моль; СН 3 СН 2 СН 2-Н 423 кДж/моль; СН 2=СН 2 СН 2-Н 375 кДж/моль;(СН 3)3 С-Н 359 кДж/моль; СН 2=СН-Н 465 кДж/моль; RS-H кДж/моль) и сравнение этих энергий связей с энергией связи в молекуле водорода (Н-Н 436 кДж/моль) позволяет предположить, что любые из этих молекул способны отдавать атом водорода катализатору. Однако это легче сделать с молекулами, которые образуют более стабильные молекулы после потери атома водорода (например, пропилен и 2 метилпропан). Например, можно выбрать циклогексил, т.к. он может потерять 3 моль водорода и образовать очень стабильную ароматическую структуру. Превращение ароматической группы в циклогексил является известным способом (см., например, US 5189233; и Makal et al., Catalytic Hydrogenation of Benzene to Cyclohexane in Gas Phase, Pol. (1989) PL 146758). Кроме того, поскольку первая стадия реакции инициируется гомолитическим расщеплением, теоретически любой атом, который может дать стабильный радикал, подходит для этой реакции. Молекулы углеводородов могут быть эффективными для получения водорода (фиг. 5). Примеры соединений, подходящих для хранения и получения водорода путем дегидрирования углеводородной группы, включают, например, бутантиол, пентантиол, гексантиол, циклогексантиол и 1,4 циклогександитиол. Другие примеры соединений, подходящих для получения водорода путем дегидри-9 012551 рования углеводородной группы, включают соединения, представленные на фиг. 4 и 5. Для иллюстрации получения водорода путем гидрирования углеводородной группы соединения,производящего водород согласно изобретению, выбраны 1,4-циклогександитиол и золото. Как показано ниже, когда 1,4-циклогександитиол контактирует с золотой поверхностью, немедленно выделяется водород, а 1,4-циклогександитиол превращается в отработанные соединения дитиопарабензохинон и/или 1,4 бензолдитиол плюс водород. Пример. Отработанные соединения дитиопарабензохинон и/или 1,4-бензолдитиол отделяют от водорода, например, любыми известными способами отделения водорода от жидкости, например, используя принцип отличия их точек кипения или путем мембранного разделения. Отработанные соединения, полученные путем реакции дегидрирования, могут быть вновь гидрированы, в результате чего их регенерируют в форму, пригодную для повторного использования в производстве водорода. Согласно примеру, представленному ниже, дитиопарабензохинон и/или 1,4-бензолдитиол можно восстановить химическим путем до 1,4-циклогександитиола. В этом способе молекула вновь гидрируется или заряжается водородом и снова может быть использована для производства водорода,который используют, например, для генерации энергии. Различные способы, с помощью которых можно восстановить углеводородную группу отработанных соединений, таких как дитиопарабензохинон и/или 1,4-бензолдитиол, известны и включают, например, каталитическое гидрирование. Дополнительные сведения о гидрировании углеводородов, таком как каталитическое гидрирование, см., например, Botaiux etal., "Newest Hydrogenation Catalysts" Hydrocarb. Process, Mar. p. 51-59; и патент US 794552; каждый из указанных источников включен в данное описание посредством ссылки. Настоящее изобретение также относится к способу регенерации соединения, способного производить водород, из отработанного соединения. Этот способ включает получение отработанного соединения из устройства для получения водорода для генерации энергии и осуществление реакции отработанного соединения с водородом с получением соединения формулы R-XH, в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения. Стадии получения водорода для генерации энергии и стадию регенерации отработанного соединения можно осуществлять в одном месте или в непосредственной близости друг от друга. Альтернативно,стадии получения водорода для генерации энергии и стадию регенерации отработанного соединения можно осуществлять в разных местах. Например, стадию получения водорода можно осуществлять на борту автомобиля, а стадию регенерации отработанного соединения - за бортом или отдельно от автомобиля, в том числе, например, после удаления отработанного соединения из автомобиля. Например, стадию регенерации отработанного соединения можно осуществлять на сервисной станции и подобных станциях (например, на заправочных станциях, автомобильных стоянках), которые используются в настоящее время. Если получение водорода происходит на стационарном объекте, например, в здании (в жилом доме, на промышленном предприятии и т.п.), регенерацию можно проводить в здании (на территории внутри здания и вблизи территории внутри здания, где получают водород) или на другой террито- 10012551 рии. Настоящее изобретение также относится к устройству для получения водорода для генерации энергии. Устройство согласно изобретению содержит резервуар для хранения соединения, способного производить водород и имеющего формулу R-XH, где R представляет собой органическую группу, а X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен. Устройство дополнительно содержит металлический субстрат, способный взаимодействовать с соединением, способным производить водород, с получением газообразного водорода и отработанного соединения и/или соединения формулы R-X, связанного с металлическим субстратом. В одном из вариантов осуществления изобретения, когда при реакции соединения, способного производить водород, с металлическим субстратом получают соединение, связанное с металлическим субстратом, устройство может дополнительно содержать источник энергии, выполненный с возможностью отсоединения связанного соединения от металлического субстрата с получением не связанного отработанного соединения (например, димерного соединения формулы R-X-X-R). Источник энергии может представлять собой, например, источник тепла или источник УФ-излучения. Если это устройство находится на автомобиле, например, источник тепла может включать тепло, полученное от устройства, потребляющего водород, такого как водородный двигатель внутреннего сгорания. В другом из вариантов осуществления изобретения металлический субстрат можно удалять из устройства. В этом варианте осуществления изобретения комплекс, содержащий металлический субстрат и связанное соединение,можно удалять из устройства и подвергать воздействию энергии от источника энергии для отсоединения связанного соединения от металлического субстрата. Устройство также может содержать резервуар для хранения отработанного соединения. В одном из вариантов осуществления изобретения резервуар для хранения отработанного соединения выполнен с возможностью удаления отработанного соединения из устройства. Устройство может дополнительно содержать регенерационную камеру, выполненную с возможностью проведения реакции отработанного соединения с водородом, полученного из внешнего источника, с получением соединения формулы R-XH,в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения. Устройство согласно изобретению можно модифицировать для использования газообразного водорода для генерации энергии. Использование газообразного водорода для генерации энергии может включать, например, потребление газообразного водорода в водородном двигателе внутреннего сгорания или топливном элементе. На фиг. 2 показана система 30 получения водорода и регенерации и устройство 32 согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Эта система содержит заправочную станцию 34, устройство 32 для получения водорода для генерации энергии и станцию 36 для удаления материалов. Устройство 32 содержит резервуар 38 для хранения соединения, производящего водород формулы R-XH, где R - органическая группа, а X выбран из серы, кислорода и селена. Устройство 32 дополнительно содержит реакционноспособный металлический субстрат 40, который способен взаимодействовать с указанным соединением с получением отработанного соединения и/или соединения R-X, связанного с металлическим субстратом 40, и газообразного водорода. В показанном варианте устройства оно содержит реакционную камеру 42, содержащую металлический субстрат 40 и источник энергии 44 для отсоединения соединенияR-X от металлического субстрата 40 с получением не связанного отработанного соединения (например,димерного соединения формулы R-X-X-R). Устройство 32 дополнительно содержит резервуар 46 для хранения отработанного соединения, который может быть выполнен с возможностью удаления отработанного соединения из устройства. Резервуар 46 и резервуар для хранения могут быть отдельными или могут представлять собой один блок, разделенный, например, перегородкой 47. В одном из вариантов осуществления изобретения перегородка 47 может быть выполнена с возможностью перемещения, при этом ее положение будет определять объемы резервуаров 38 и 46. На положение перегородки может оказывать влияние, например, добавление или удаление материалов, и, следовательно, относительные количества соединения, производящего водород, и отработанного соединения в резервуарах 38 и 46 соответственно. Например, если перегородка 47 выполнена с возможностью перемещения, заполнение резервуара 38 соединением, производящим водород, вызовет перемещение перегородки 47 и увеличение объема резервуара 38 и уменьшение объема резервуара 46. Система может дополнительно содержать устройство 48, потребляющее водород, выполненное с возможностью принимать водород из устройства 32. Работа системы и устройства описана со ссылкой на фиг. 2. Соединение, производящее водород,(например, жидкое тиолорганическое соединение) подают от заправочной станции 34 в устройство 32(см. фиг. 2, стадия 1). Это соединение (R-XH на фиг. 2) обычно является жидким и его можно хранить в резервуаре 38 (см. фиг. 2, стадия 2). При необходимости это соединение может реагировать с металлическим субстратом 40 с получением газообразного водорода (Н 2 на фиг. 2) и отработанного соединения и/или соединения R-X, связанного с металлическим субстратом 40 (см. фиг. 2, стадия 3). Водород, полученный на этой стадии, может быть направлен в устройство 48, потребляющее водород, такое как топливный элемент или водородный двигатель внутреннего сгорания (см. фиг. 2, стадия 4). Соединение RX, связанное с металлическим субстратом 40, можно отсоединить от металлического субстрата 40 путем воздействия на него энергией от источника энергии 44 с получением отработанного соединения, такого- 11012551 как димерное соединение формулы R-X-X-R (см. фиг. 2, стадия 5). После стадии отсоединения отработанное соединение можно собрать, например, после конденсации в жидкое состояние в резервуар 46 для хранения отработанного соединения (см. фиг. 2, стадия 6). Затем отработанное соединение можно удалить из резервуара 46 на станции 36 удаления материалов (см. фиг. 2, стадия 7) и после этого регенерировать в форму, пригодную для получения водорода (например, в соединение, производящее водород). Соответственно, изобретение относится к системе для получения и использования водорода. В одном из вариантов осуществления изобретения система содержит первый агрегат для получения водорода и второй агрегат для использования водорода для генерации энергии, причем второй агрегат выполнен с возможностью принимать водород из первого агрегата. Первый агрегат включает резервуар для хранения соединения, способного производить водород и имеющего формулу R-XH, где R - органическая группа,а X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен; и металлический субстрат, пригодный для взаимодействия с соединением, способным производить водород, с получением газообразного водорода и отработанного соединения и/или соединения R-X, связанного с металлическим субстратом. Второй агрегат может содержать устройство, потребляющее водород, такое как водородный двигатель внутреннего сгорания или топливный элемент. Система согласно изобретению может находиться, например, на транспортном средстве или автомобиле. Система согласно изобретению может дополнительно содержать источник энергии, выполненный с возможностью отсоединения группы R-X от металлического субстрата с получением отработанного соединения (например, димерного соединения формулы R-X-X-R). Источник энергии может представлять собой, например, источник тепла или источник УФ-излучения. Система может дополнительно содержать резервуар для хранения отработанного соединения. В одном из вариантов осуществления изобретения резервуар для хранения отработанного соединения выполнен с возможностью удаления отработанного соединения из устройства. Система может дополнительно содержать регенерационную камеру, выполненную с возможностью проведения реакции отработанного соединения с водородом, полученного из внешнего источника, с получением соединения формулы R-XH,в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения. На фиг. 3 представлен комплекс 50 и устройство 52 согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Устройство 52 может быть размещено, например, на автомобиле 54, который работает от устройства 56, потребляющего водород. Показанный комплекс 50 содержит автомобиль 54 с устройством 52 для получения водорода для генерации энергии, сервисную станцию 58 и средства 60 для транспортировки. Соединение 62, производящее водород (например, тиолорганическое соединение), подают от сервисной станции 58 в резервуар 64 для хранения, расположенный на автомобиле 54. Соединение 62 может реагировать с металлическим субстратом 66, при необходимости, с получением газообразного водорода и отработанного соединения и/или соединения R-X (например, тиолорганического соединения), связанного с металлическим субстратом 66. Газообразный водород можно доставить к устройству 56, потребляющему водород для генерации энергии, которая используется для работы автомобиля 54. Соединение R-X, связанное с металлическим субстратом 66, можно отсоединить от металлического субстрата 66 путем приложения энергии от источника энергии с получением отработанного соединения (например, димерного соединения R-X-X-R). Отработанное соединение 68 можно хранить в резервуаре 70, а затем удалять из автомобиля 54 и помещать, например, в сервисной станции 58. Отработанное соединение 68 можно регенерировать в форму, пригодную для получения водорода. Регенерацию можно проводить на сервисной станции 58 или в другом месте. Соединение, производящее водород, и/или отработанное соединение можно транспортировать у сервисной станции или от нее с помощью средств 60 для транспортировки. Средства для транспортировки, пригодные для использования в изобретении, могут включать любые средства для транспортировки жидкости с одного места к другому, в том числе, например, традиционные транспортные средства (например, бензовоз, танкер, судно и т.п.), а также с помощью трубопроводов или другими способами. Пример 1. Получение водорода путем реакции тиолорганического соединения с металлическим субстратом. Следующий пример иллюстрирует сбор и определение количества газообразного водорода, полученного путем реакции тиолорганического соединения с металлическим субстратом. Реакции были проведены в сосуде для реакции получения водорода, который содержит колбу, загрузочное и выходное отверстия. Для проведения реакций в колбу сосуда помещали реагенты, эти реагенты взаимодействовали,затем измеряли количество водорода, полученного в результате реакции. Реагенты помещали в сосуд через загрузочное отверстие, а выделившийся водород удаляли из сосуда через выходное отверстие. Количественный анализ водорода проводили методом газовой хроматографии, причем газовый хроматограф был соединен с восстановительным газовым анализатором (ГХ-ВГА) (Reduction Gas Analyzer TraceAnalytical, In., Model ТА 3000). Сначала проводили контрольный опыт, чтобы продемонстрировать, что используемая аппаратура может определить количество газообразного водорода, полученного в результате реакции реагентов в сосуде. Для положительного контроля небольшое количество натрия (10-20 мг) помещали в колбу сосуда, объем колбы составлял примерно 25 мл. Затем сосуд запаивали и создавали вакуум вакуумным насо- 12012551 сом. Затем в колбу помещали воду (20 мкл), которая взаимодействовала с натрием. В результате реакции между натрием и водой выделилось большое количество газообразного водорода, который заполнил колбу. Анализ содержимого сосуда с помощью ГХ-ВГА показал, что в колбе содержалось около 10000ppm (м.д.) газообразного водорода. Был проведен опыт, аналогичный описанному выше контрольному опыту, с использованием тиолорганического соединения и металлического субстрата. Гексантиол (99%) был получен от компании Aldrich. Порошок золота со сферическими частицами, APS 5,5-9,0 мкм, 99,96% металла, удельная площадь поверхности 0,05-0,2 м 2/г, был получен от компании Alfa Aesar. Порошок золота (300 мг) поместили в колбу сосуда (примерно 5 мл). После герметизации сосуда и создания вакуума вакуумным насосом в колбу поместили 1 мл гексантиола. После окончания реакции содержимое сосуда анализировали с помощью ГХ-ВГА. Количество газообразного водорода в реакционном сосуде составило примерно 3000 ppm. Опыт повторили, как описано выше, используя 300 мг порошка золота и 2% гексантиола в этаноле(1 мл), которые помещали в колбу и затем создавали вакуум вакуумным насосом. Количество газообразного водорода, выделившегося в результате реакции, определенное с помощью ГХ-ВГА, составило примерно 2000 ppm. Дополнительно анализировали содержание водорода в окружающем воздухе и определяли время удерживания. Результаты опытов на содержание газообразного водорода в окружающем воздухе, результаты положительного контроля, опытов с чистым гексантиолом и гексантиолом в этаноле представлены в табл. 1. Таблица 1 Вышеописанные опыты повторили, но анализ газообразного водорода проводили с помощью газового хроматографа, соединенного с масс-спектрометром модели Agilent 6890N/5973 (метод ГХ-МС). Анализ методом ГХ-МС подтвердил результаты, полученные с помощью ГХ-ВГА, демонстрирующие получение водорода путем реакции тиолорганических соединений с металлическим субстратом. Хотя используемая аппаратура не могла показать пик водорода, был определен отрицательный пик ранее времени удерживания окружающего воздуха. Этот отрицательный пик, возможно, был из-за отсутствия фонового газа (например, гелия) и, возможно, из-за присутствия другого газа, который имеет меньшее время удерживания, чем воздух. Этот пик был интерпретирован как пик водорода, поскольку он подтвердил результат положительного контроля. Пример 2. Получение водорода путем реакции углеводородного соединения с металлическим субстратом. Следующий пример иллюстрирует сбор и определение количества газообразного водорода, полученного путем реакции углеводородного соединения с катализатором из металлического золота, которая приводит к дегидрированию углеводородного соединения и выделению газообразного водорода. В этом примере инжекторный порт ГХ-МС был набит золотым порошком и нагрет до 175 С. После набивки и нагревания золота 1 мкл циклогексанола (99% Aldrich) вводили через инжекторный порт. Эффлюент определяли непосредственно с помощью ГХ-МС (см. выше). Реакция циклогексанола с золотом и детектирование с помощью ГХ-МС показали отрицательный пик с таким же временем удерживания,как у окружающего воздуха. Эти результаты показывают отсутствие в детекторе гелия или присутствие другого газа, который интерпретировали как водород, полученный в результате реакции. Кроме того, основное обнаруженное углеводородное соединение, полученное в результате реакции, представляло собой фенол (т.е. дегидрированный циклогексанол). Циклогексанол не был обнаружен в продуктах реакции. В качестве контроля был проведен аналогичный опыт, но золотой порошок не набивали. В контрольном опыте не было обнаружено отрицательного пика и фенола. Единственным обнаруженным соединением был циклогексанол, что показывает, что при отсутствии субстрата из металлического золота не происходит никакой реакции. Хотя изобретение описано посредством некоторых примеров, следует понимать, что возможны любые модификации в рамках духа и объема изобретения. Соответственно, изобретение ограничено только следующей формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ генерации энергии, включающий- 13012551 осуществление реакции жидкого соединения, способного производить водород, имеющего формулуR-XH, с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород; и использование газообразного водорода для генерации энергии,где R в формуле R-XH представляет собой алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации; а X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен. 2. Способ по п.1, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы,включающей золото, серебро, платину, медь и ртуть. 3. Способ по п.1, где металлический субстрат представляет собой металл, с которого удалена пленка оксидов. 4. Способ по п.1, где R представляет собой C2-C8-алкил, гетероалкил, алкенил или гетероалкенил. 5. Способ по п.1, где использование газообразного водорода включает использование газообразного водорода в двигателе внутреннего сгорания. 6. Способ по п.1, где использование газообразного водорода включает использование газообразного водорода в топливном элементе. 7. Способ получения водорода, согласно которому осуществляют реакцию жидкого соединения, способного производить водород, имеющего формулуR1-XH, с металлическим субстратом, в результате которой выделяется газообразный водород и R1-X связывается с металлическим субстратом; и собирают газообразный водород; где R1 в формуле R1-XH выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации; а X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен. 8. Способ по п.7, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы,включающей золото, серебро, платину, медь и ртуть. 9. Способ по п.7, где металлический субстрат представляет собой металл, с которого удалена пленка оксидов. 10. Способ по п.7, где жидкое соединение представляет собой C2-C8-тиолорганическое соединение. 11. Способ по п.7, дополнительно включающий отсоединение группы R1-X от металлического субстрата с получением отработанного соединения. 12. Способ по п.11, где отработанное соединение представляет собой димерное соединение формулы R1-X-X-R1. 13. Способ по п.11, где отсоединение осуществляют путем нагревания металлического субстрата с присоединенной группой R1-X. 14. Способ по п.11, где отсоединение осуществляют путем воздействия УФ-излучения на металлический субстрат с присоединенной группой R1-X. 15. Способ по п.11, дополнительно включающий осуществление реакции отработанного соединения с водородом с получением соединения формулы R1-XH, тем самым регенерируя соединение, способное производить водород, из отработанного соединения. 16. Способ по п.15, где реакцию отработанного соединения с водородом осуществляют путем каталитического гидрирования. 17. Способ по п.15, где стадию получения водорода и стадию регенерации отработанного соединения осуществляют в разных местах. 18. Способ по п.7, дополнительно включающий осуществление реакции жидкого соединения с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород и отработанное соединение, представляющее собой:(а) соединение формулы R2-XH, где R2 является дегидрированным по отношению к R1;(b) R3=X, где R3 является дегидрированным по отношению к R1; илиc) комбинацию (а) и (b); где каждый из R1, R2, R3 независимо выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил,замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен. 19. Способ по п.7, дополнительно включающий потребление газообразного водорода в двигателе внутреннего сгорания или топливном элементе. 20. Способ по п.7, где осуществление реакции жидкого соединения, способного производить водород, дополнительно включает получение отработанного соединения, которое представляет собой:(a) соединение формулы R2-XH, где R2 является дегидрированным по отношению к R1;(b) R3=X, где R3 является дегидрированным по отношению к R1; или(с) комбинацию (а) и (b); где в указанных формулах каждый из R1, R2, R3 независимо выбран из группы, включающей алкил,- 14012551 гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации, а X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен. 21. Способ по п.20, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы,включающей золото, серебро, платину, медь и ртуть. 22. Способ по п.20, где металлический субстрат представляет собой металл, с которого удалена пленка оксидов. 23. Способ по п.20, дополнительно включающий осуществление реакции отработанного соединения с водородом с получением соединения формулы R1-XH, тем самым регенерируя соединение, способное производить водород, из отработанного соединения. 24. Способ по п.23, где реакцию отработанного соединения с водородом осуществляют путем каталитического гидрирования. 25. Способ по п.23, где стадию получения водорода и стадию регенерации отработанного соединения осуществляют в разных местах. 26. Способ по п.20, дополнительно включающий осуществление реакции соединения формулы R1XH с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород и R1-X связывается с металлическим субстратом. 27. Способ по п.26, дополнительно включающий осуществление реакции соединения формулы R2XH с металлическим субстратом, в результате которой получают газообразный водород и R2-X связывается с металлическим субстратом. 28. Способ по п.27, дополнительно включающий отсоединение группы R1-X-, связанной с металлическим субстратом, или группы R2-X-, связанной с металлическим субстратом, от металлического субстрата с получением отработанного соединения, содержащего группу R1-X- или R2-X-, отсоединенную от металлического субстрата. 29. Способ по п.28, где отработанное соединение, содержащее группу R1-X- или R2-X-, выбрано изR1-X-X-R1, R2-X-X-R2 и R1-X-X-R2. 30. Способ по п.20, дополнительно включающий потребление газообразного водорода в двигателе внутреннего сгорания или топливном элементе. 31. Устройство для получения водорода для генерации энергии, содержащее резервуар для хранения жидкого соединения, способного производить водород и имеющего формулу R-XH, где R выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации, и X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен; и реакционную камеру, содержащую источник энергии, генерирующий тепловую энергию или энергию УФ-излучения, и металлический субстрат, способный взаимодействовать с жидким соединением с получением соединения формулы R-X, связанного с металлическим субстратом, и газообразного водорода. 32. Устройство по п.31, где жидкое соединение представляет собой C2-C8-тиолорганическое соединение. 33. Устройство по п.31, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы, включающей серебро, платину, медь и ртуть. 34. Устройство по п.31, где металлический субстрат представляет собой золото. 35. Устройство по п.34, где золото представляет собой нанопористое золото. 36. Устройство по п.31, где металлический субстрат представляет собой металл, с которого удалена пленка оксидов. 37. Устройство по п.31, дополнительно содержащее источник энергии, способный генерировать тепловую энергию или энергию УФ-излучения, посредством которой группы R-X отсоединяются от металлического субстрата с получением отработанного соединения. 38. Устройство по п.37, где отработанное соединение представляет собой димерное соединение формулы R-X-X-R. 39. Устройство по п.37, где источник энергии представляет собой источник тепла. 40. Устройство по п.37, где источник энергии представляет собой источник УФ-излучения. 41. Устройство по п.37, дополнительно содержащее резервуар для хранения отработанного соединения. 42. Устройство по п.41, где резервуар для хранения отработанного соединения выполнен с возможностью удаления отработанного соединения из устройства. 43. Устройство по п.37, дополнительно содержащее регенерационную камеру, выполненную с возможностью проведения реакции отработанного соединения с водородом, полученного из внешнего источника, с получением соединения формулы R-XH, в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения. 44. Устройство по п.31, выполненное с возможностью использования газообразного водорода для- 15012551 генерации энергии. 45. Устройство по п.31, где отработанное соединение представляет собой:(a) соединение формулы R2-XH, где R2 является дегидрированным по отношению к R1;(b) R3=X, где R3 является дегидрированным по отношению к R1; или(c) комбинацию (а) и (b); где каждый из R1, R2, R3 независимо выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил,замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации; а X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен. 46. Устройство по п.45, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы, включающей серебро, платину, медь и ртуть. 47. Устройство по п.45, где металлический субстрат представляет собой золото. 48. Устройство по п.47, где золото представляет собой нанопористое золото. 49. Устройство по п.45, где металлический субстрат представляет собой металл, с которого удалена пленка оксидов. 50. Устройство по п.45, дополнительно содержащее резервуар для хранения отработанного соединения. 51. Устройство по п.50, где резервуар для хранения отработанного соединения выполнен с возможностью удаления отработанного соединения из устройства. 52. Устройство по п.45, дополнительно содержащее регенерационную камеру, выполненную с возможностью проведения реакции отработанного соединения с водородом, полученного из внешнего источника, с получением соединения формулы R1-XH, в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения. 53. Автомобиль, содержащий устройство для потребления водорода и устройство по п.31. 54. Автомобиль по п.53, где устройство для потребления водорода представляет собой водородный двигатель внутреннего сгорания. 55. Автомобиль по п.53, где устройство для потребления водорода представляет собой топливный элемент. 56. Автомобиль, содержащий устройство для потребления водорода и устройство по п.45. 57. Автомобиль по п.56, где устройство для потребления водорода представляет собой водородный двигатель внутреннего сгорания. 58. Автомобиль по п.56, где устройство для потребления водорода представляет собой топливный элемент. 59. Способ регенерации соединения, способного производить водород, из отработанного соединения формулы R-X-X-R, где R выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации; и X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен, включающий получение отработанного соединения из устройства по п.42 и осуществление реакции отработанного соединения с водородом с получением соединения формулы R-XH, в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения. 60. Способ регенерации соединения, способного производить водород, из отработанного соединения, где отработанное соединение представляет собой:(a) соединение формулы R2-XH, где R2 является дегидрированным по отношению к R1;(b) R3=X, где R3 является дегидрированным по отношению к R1; или(c) комбинацию (а) и (b); где каждый из R1, R2, R3 независимо выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил,замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил, арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации; а X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен,включающий получение отработанного соединения из устройства по п.51 и осуществление реакции отработанного соединения с водородом с получением соединения формулы R1-XH, в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения. 61. Устройство для получения и использования водорода, содержащее первый агрегат для получения водорода, включающий:(a) резервуар для хранения жидкого соединения, способного производить водород и имеющего формулу R-XH, где R выбран из группы, включающей алкил, гетероалкил, алкенил, замещенный алкенил, алкинил, арил, гетероарил, алкокси, циклоалкил, гетероцикл, алкиларил, арилалкил, арилалкенил,арилалкинил, арилен, оксиарилен и их комбинации; и X выбран из группы, включающей серу, кислород и селен; и(b) реакционную камеру, содержащую источник энергии, генерирующий тепловую энергию или- 16012551 энергию УФ-излучения, и металлический субстрат, пригодный для взаимодействия с жидким соединением с получением соединения формулы R-X, связанного с металлическим субстратом, и газообразного водорода; второй агрегат для использования водорода для генерации энергии, где второй агрегат представляет собой устройство, потребляющее водород. 62. Устройство по п.61, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы, включающей серебро, платину, медь и ртуть, или металл, с которого удалена пленка оксидов. 63. Устройство по п.61, где металлический субстрат представляет собой золото. 64. Устройство по п.63, где золото представляет собой нанопористое золото. 65. Устройство по п.61, дополнительно содержащее источник энергии, способный генерировать тепловую энергию или энергию УФ-излучения, группы R-X отсоединяются от металлического субстрата с получением отработанного соединения. 66. Устройство по п.65, где отработанное соединение представляет собой димерное соединение формулы R-X-X-R. 67. Устройство по п.65, где источник энергии представляет собой источник тепла. 68. Устройство по п.65, где источник энергии представляет собой источник УФ-излучения. 69. Устройство по п.65, дополнительно содержащее резервуар для хранения отработанного соединения, выполненный с возможностью удаления отработанного соединения из устройства. 70. Устройство по п.65, дополнительно содержащее регенерационную камеру, выполненную с возможностью проведения реакции отработанного соединения с водородом, полученного из внешнего источника, с получением соединения формулы R-XH, в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения. 71. Устройство по п.61, где второй агрегат содержит двигатель внутреннего сгорания. 72. Устройство по п.61, где второй агрегат содержит топливный элемент. 73. Устройство по п.61, выполненное с возможностью размещения на автомобиле. 74. Устройство по п.45, дополнительно включающее второй агрегат для использования водорода для генерации энергии, где второй агрегат представляет собой устройство, потребляющее водород. 75. Устройство по п.74, где металлический субстрат представляет собой металл, выбранный из группы, включающей серебро, платину, медь и ртуть, или металл, с которого удалена пленка оксидов. 76. Устройство по п.74, где металлический субстрат представляет собой золото. 77. Устройство по п.76, где золото представляет собой нанопористое золото. 78. Устройство по п.74, дополнительно содержащее резервуар для хранения отработанного соединения, выполненный с возможностью удаления отработанного соединения из устройства. 79. Устройство по п.78, дополнительно содержащее регенерационную камеру, выполненную с возможностью проведения реакции отработанного соединения с водородом, полученного из внешнего источника, с получением соединения формулы R-XH, в результате которой осуществляется регенерация соединения, способного производить водород, из отработанного соединения. 80. Устройство по п.74, где второй агрегат содержит двигатель внутреннего сгорания. 81. Устройство по п.74, где второй агрегат содержит топливный элемент. 82. Устройство по п.74, выполненное с возможностью размещения на автомобиле.

МПК / Метки

МПК: C01B 3/22

Метки: способ, водорода, устройство, доставки, хранения

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/20-12551-sposob-i-ustrojjstvo-dlya-hraneniya-i-dostavki-vodoroda.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ и устройство для хранения и доставки водорода</a>

Похожие патенты