هيدروجين

Aenert news. Invention analysis
سبق لنا أن نشرنا عدة مقالات عن نشاط براءات الاختراع الأخير في مجال حاملات الهيدروجين العضوي السائل (LOHC). في ذلك الوقت قمنا بتغطية العديد من الجوانب الفردية للتكنولوجيا، وهي المركبات العطرية ( 29.09.2023 ) والحلقية غير المتجانسة ( 08.09.2023 ) ومركبات LOHC، والهدرجة وإزالة الهيدروجين ( 30.10.2023 و 17.10.2023 )، والعوامل الحفازة ( 20.11.2023 ).

نلفت انتباهكم اليوم إلى مراجعة أكثر تعمقًا لمحفزات LOHC، أي مراجعة براءات الاختراع الحديثة لمحفزات LOHC التي تستخدم المعادن النبيلة كمواد نشطة. بشكل عام، تلعب المعادن النبيلة دورًا حاسمًا في التحفيز نظرًا لخصائصها الفريدة التي تجعلها محفزات فعالة في التفاعلات الكيميائية المختلفة. يشير مصطلح "المعادن النبيلة" عادةً إلى معادن مثل البلاتين والبلاديوم والروثينيوم والذهب وغيرها. تُظهر المعادن النبيلة نشاطًا تحفيزيًا عاليًا نظرًا لخصائصها الهيكلية المفيدة وتفاعلها العالي وانتقائيتها. يمكنها تسريع التفاعل الكيميائي عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا، كما أنها مقاومة للتآكل، وتتميز بمتانة عالية وتعدد الاستخدامات. ومع ذلك، فإن المعادن النبيلة لها أيضًا عيوب، مثل التكلفة العالية ومحدودية التوافر.

نقدم أدناه مراجعة موجزة للاختراعات الحديثة التي تكشف عن استخدام المحفزات المعدنية النبيلة في تقنيات حامل الهيدروجين العضوي السائل. تشمل براءات الاختراع المختارة لهذه المراجعة براءات الاختراع هذه، حيث تكون المعادن النبيلة هي المواد التحفيزية النشطة الرئيسية، أو يتم اقتراحها كأحد الخيارات، أو استخدامها مع مواد أخرى. قد تكشف الاختراعات أيضًا عن جوانب أخرى من تكنولوجيا تخزين ونقل LOHC، مثل عمليات الهدرجة ونزع الهيدروجين، وما شابه.

فيما يلي قائمة بأهم المتقدمين حسب حصتهم في براءات الاختراع في مجال تحفيز LOHC.

حصة المتقدمين في سوق الملكية الفكرية، النسبة المئوية. براءات الاختراع، 2019-2023



القيمة: نسبة المشاركة في السوق*؛ المحور ص: نسبة الملكية؛ حجم الفقاعة: نسبة الحجم.
*(نسبة المشاركة في السوق = نسبة الحجم مضروبة في نسبة الملكية، حيث نسبة الحجم - حصة مستندات مقدم الطلب في إجمالي عدد المستندات، نسبة الملكية - حصة مشاركة مقدم الطلب في إجمالي عدد المستندات)

في مجموعة المستندات المنقحة، شركة Sinopec China Petroleum & تتصدر شركة Chemical Corporation (CN) والمنظمات التابعة لها، Energystoredge Ltd (IL)، وشركة Yissum Research Development Company التابعة للجامعة العبرية في القدس المحدودة (IL)، من حيث عدد براءات الاختراع التي تم الحصول عليها في السنوات الخمس الماضية.

في مجموعة الوثائق قيد النظر، تضم أكبر مجموعات براءات الاختراع 31 و14 و12 وثيقة براءة وتمثلها الوثائق الأساسية AU2020269473A1 وWO2020224584A1 وUS10944119B2، على التوالي (الوثيقة الأساسية هي وثيقة أساسية يتوفر لها وصف كامل للاختراع في قواعد بيانات براءات الاختراع التي يمكن الوصول إليها بشكل عام ):

محفز إزالة الهيدروجين من المواد الخام لتخزين الهيدروجين العضوي، حامل المحفز، سبيكة تخزين الهيدروجين، وطريقة لتوفير هيدروجين عالي النقاء / ج: AU2020269473A1 / IPC: C22C19/03، C01B3/56، C22C14/00، C22C23/06، C22C30/00 / لين وي؛ يانغ شيويه؛ سونغ هايتاو؛ وآخرون. / معهد سينوبك RIPP لأبحاث معالجة البترول (CN)؛ شركة سينوبك الصينية للبترول والكيماويات (CN) / Appl. التاريخ: 06.05.2020؛ نشر. التاريخ: 12.11.2020 / IP Australia / الوثيقة الأساسية: AU2020269473A1 / فئات التكنولوجيا: OAC، OHC / عناصر التكنولوجيا: Hdh، Hct / المشاكل: EC، HCHD، LEHD / أنواع الحلول التقنية: M، C / المطالبات: 16 / التقييم: 13؛ تم نشر أحدث الوثائق في هذه العائلة في 15.11.2022 (CN111892016B) و21.10.2022 (CN111893360B)؛氢合金

、和提供高纯度氢气的方法 / ar : محفز لإزالة الهيدروجين من المواد الخام لتخزين الهيدروجين العضوي، حامل للمحفز، سبيكة تخزين الهيدروجين، وطريقة لتوفير هيدروجين عالي النقاء / A: WO2020224584A1 / IPC: B01J23/26 / Lin Wei؛ يانغ شيويه؛ سونغ هايتاو؛ صن مين / شركة سينوبك الصينية للبترول والكيماويات (CN)؛ معهد سينوبك RIPP لأبحاث معالجة البترول (CN) / Appl. التاريخ: 06.05.2020؛ نشر. التاريخ: 12.11.2020 / المنظمة العالمية للملكية الفكرية / الوثيقة الأساسية: WO2020224584A1 / فئات التكنولوجيا: OAC، OHC، OAN / عناصر التكنولوجيا: Hdh، Hct / المشاكل: LEHD / أنواع الحلول التقنية: M، C / المطالبات: 14 / التقييم: 10؛ تم نشر أحدث الوثائق في هذه العائلة بتاريخ 21.10.2022 (CN111892018B) و15.07.2022 (CN111895266B)؛

طرق وأجهزة لتخزين وإطلاق الهيدروجين / P: US10944119B2 / IPC: H01M8/06، H01M8/04082، B01J7/02، H01M8/04089، H01M8/0612، C01B3/22، C01B3/00 / ساسون يويل؛ توبيانا جوديث؛ جيفانت ارييل. روتشيلد سوريل / شركة تطوير أبحاث يسوم التابعة للجامعة العبرية في القدس المحدودة (IL)؛ Energystoredge المحدودة (IL) / تطبيق. التاريخ: 13.05.2016؛ نشر. التاريخ: 09.03.2021 / مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية بالولايات المتحدة / الوثيقة الأساسية: US10944119B2 / فئات التكنولوجيا: OAC / عناصر التكنولوجيا: Hdh، Hct / المشاكل: EC / أنواع الحلول التقنية: M، C / المطالبات: 22 / التقييم: 4؛ تم نشر أحدث الوثائق في هذه العائلة في 01.02.2022 (IL255535B) و24.08.2021 (CN107848794B).

يتم استخدام الاختصارات التالية في الوثائق المذكورة أعلاه وفيما بعد: ج - التكوين؛ م - الطريقة؛ OAC - مركب أرين / عطري؛ OAN - أمين؛ OHC - الحلقية غير المتجانسة. المفوضية الأوروبية - المشاكل البيئية؛ HCHD - تكلفة عالية للهدرجة أو نزع الهيدروجين؛ LEHD - انخفاض كفاءة الهدرجة أو نزع الهيدروجين؛ Hct - محفز؛ Hdh - نزع الهيدروجين.

يشير مؤلفو براءات الاختراع الخاصة بالمواد الحفزية التي تحتوي على معادن نبيلة عمومًا في اختراعاتهم في براءات الاختراع إلى المشكلات التالية: التكلفة العالية أو انخفاض كفاءة المحفز، وانخفاض كفاءة الهدرجة أو نزع الهيدروجين، وارتفاع تكلفة الهدرجة أو إزالة الهيدروجين.

في معظم الحالات، يتم تمثيل الحلول التقنية التي تم الكشف عنها في مجموعة الاختراعات قيد المراجعة في شكل مؤلفات. يتم اقتراح الطرق بشكل أقل قليلاً، في حين لا يتم توفير الأجهزة على الإطلاق.

وفي قائمة المعادن النبيلة المستخدمة كمواد تحفيزية نشطة في الاختراعات، يحتل البلاديوم المركز الثاني من حيث الشعبية بعد البلاتين. فيما يلي مراجعة إحصائية موجزة لمثل هذه الاختراعات التي تصف محفزات LOHC التي تحتوي على البلاديوم كمادة نشطة. في هذه الوثائق، يمكن أن يكون البلاديوم هو المادة النشطة الوحيدة التي اقترحها المخترعون، أو أن يكون أحد الخيارات المقترحة، أو يكون مدمجًا مع عناصر أخرى.

في معظم الحالات، تم تخصيص مؤشرات IPC التالية للاختراعات التي تصف محفزات LOHC القائمة على البلاديوم:
 

وفقا للتصنيف الدولي لبراءات الاختراع، فإن مؤشرات التصنيف الدولي للبراءات المذكورة أعلاه لها التعاريف التالية: C01B3/00 - الهيدروجين؛ مخاليط غازية تحتوي على الهيدروجين؛ فصل الهيدروجين عن المخاليط المحتوية عليه؛ تنقية الهيدروجين. B01J23/89 - ممزوجًا بالمعادن النبيلة؛ B01J23/44 - البلاديوم؛ B01J23/46 - الروثينيوم، الروديوم، الأوسيميوم أو الإيريديوم؛ B01J23/42 - البلاتين؛ C22C30/00 - السبائك التي تحتوي على أقل من 50% وزنًا من كل مكون؛ C01B3/56 - عن طريق ملامسة المواد الصلبة؛ تجديد المواد الصلبة المستعملة. C07C11/09 - الأيزوبيوتين؛ C07C5/333 - العمليات التحفيزية؛ C07D209/86 - مع ذرات الهيدروجين أو الهيدروكربون أو جذور الهيدروكربون المستبدلة فقط، المرتبطة مباشرة بذرات الكربون في النظام الحلقي.

من خلال عدد براءات الاختراع الممنوحة في هذه الفئة من الاختراعات، يحتل مكتب براءات الاختراع CNIPA (CN) أعلى الجدول حيث يمتلك حوالي 74٪ من جميع براءات الاختراع. ويليها اليابان (JP)، والمكتب الكوري للملكية الفكرية (KR)، ومكتب الولايات المتحدة للبراءات والعلامات التجارية (الولايات المتحدة).

علاوة على ذلك، قمنا بمراجعة المشكلات التي يتناولها مؤلفو الاختراعات المتعلقة بمحفزات البلاديوم في براءات الاختراع الخاصة بهم. كانت المشاكل الأكثر شيوعًا هنا هي ضعف كفاءة العملية بشكل عام (12 براءة اختراع)، ونقاء منتج H2 ₍ 9 براءات اختراع)، واستقرار المحفز من حيث المتانة (8 براءات اختراع)، وانخفاض ضغط منتج H2 ₍ 8 براءات اختراع)، وانخفاض المحفز. الكفاءة من حيث معدل نشاط المواد التحفيزية (7 براءات اختراع)، والاستخدام المكثف للمواد الثمينة (6 براءات اختراع).

من قبل هيئة التحرير