Nieuws/ Amerikanen maken waterstof van kliekjes /1 reactie

door: Marjon Vinck
over: chemie, biologie, duurzaam, milieu, mobiliteit, werktuigbouw
op: 27 november 2007

Onderzoekers aan de Amerikaanse Pennsylvania State University hebben, onder leiding van professor Bruce Logan, een tafelmodel waterstofreactor ontwikkeld. In deze reactor worden, met behulp van bacteriën en een kleine dosis stroom, de biologisch afbreekbare componenten uit restafval en voedingsmiddelen omgezet in waterstof, aldus Technology Review. Volgens Logan is de nieuwe methodiek efficiënter en langer houdbaar dan de gangbare manieren om waterstof te produceren.

Waterstof is hot. De beloften van het goedje als brandstof voor morgen hebben automakers als BMW, Daimler Chrysler, Ford en Toyota ertoe gebracht auto’s te ontwikkelen die op waterstof lopen. Deze auto’s maken van waterstof en zuurstof elektriciteit. Het restproduct is puur zuiver water.

Maar er is een keerzijde aan waterstof. Het genereren ervan betekent in veel gevallen het verbranden van fossiele brandstoffen zoals natuurlijk gas. Er zijn wel schonere technieken, zoals elektrolyse, maar dat is duur en vraagt, met een effectiviteit van 60 procent, om grote hoeveelheden elektriciteit. Met name bij het produceren van grote hoeveelheden waterstof, is deze productiewijze zeer inefficiënt te noemen.

‘Microbial fuel cells’

Vandaar dat wetenschappers - in dit kader - al langer onderzoek doen naar ‘microbial fuel cells‘, ook wel biologische brandstofcellen genoemd. In dit soort reactoren worden stoffen als cellulose, ethanol en azijnzuur door bacteriën afgebroken tot koolstofdioxide en - afhankelijk van de aanwezigheid van zuurstof - water of waterstof (zie illustratie). Bij de afbraak van deze stoffen komt echter ook energie vrij, die men eventueel ook voor verdere elektrolyse kan gebruiken.

Werking van de microbial elektrolysis cell

De reactor die Logan gebruikte, de BEAMR, is zo’n biologische brandstofcel, maar dan met enige verbeteringen ten opzichte van de huidige generatie cellen. Dit uit zich dan ook in de resultaten, want gedurende het hele proces werd namelijk 288 procent meer energie gegenereerd dan de elektriciteit die nodig is om de reactie tot stand te brengen. In vergelijking met de effectiviteit van de conventionele elektrolyse, haalde de BEAMR een efficiëntie van 82 procent.

Hoge kosten

Logan heeft al diverse toepassingen in gedachten voor de BEAMR, maar stuit hierbij op één probleem: de materiaalkosten. In een van de compartimenten van de cel, die met de kathode, wordt namelijk gebruik gemaakt van een katalysator gemaakt uit platina. Platina is een van de meest kostbare edelmetalen en wordt zo een enorme kostenpost bij productie op grote schaal. Het onderzoeksteam is daarom ook druk bezig om een alternatief voor het platina-element te vinden, waardoor de reactor commercieel nog interessanter kan worden.

Reageren via Facebook

Reacties