211service.com
Waterstof uit biomassa
Een klein bedrijf in Madison, WI heeft een nieuwe manier ontwikkeld om waterstof goedkoop en schoon te maken uit biomassa.
In de komende weken zal de technologie, ontwikkeld door Virent Energy Systems, voor het eerst worden gebruikt om continu elektriciteit te produceren uit een kleine generator van 10 kilowatt in de fabriek van het bedrijf in Madison. De unit wordt gevoed door glucosestroop, vergelijkbaar met de soort die wordt gebruikt door frisdrankfabrikanten, zegt CEO Eric Apfelbach.
Het bedrijf staat ook op het punt te beginnen met werken aan een US Navy-project van $ 1 miljoen om draagbare brandstofcelgeneratoren te bouwen. Het doel is om zelfstandige eenheden te maken die hun eigen waterstof kunnen produceren uit een van biomassa afgeleide glyceroloplossing of zelfs antivries.
De overgrote meerderheid van waterstof wordt momenteel gemaakt van fossiele brandstoffen - olie, steenkool en, meestal, aardgas, via een proces dat stoomreforming wordt genoemd. Bij dit proces wordt een mengsel van stoom en methaan verwarmd tot temperaturen boven 800 graden Celsius en reageert het vervolgens met een katalysator om waterstof en koolmonoxide te produceren.
Hoewel het mogelijk is om een soortgelijk proces te gebruiken om waterstof te maken uit van biomassa afgeleide ethanol, zijn er nadelen aan verbonden, zegt Robbie Burch, hoofd scheikunde en chemische technologie aan de Queen's University Belfast in Noord-Ierland. De vereiste hoge temperaturen en het gebruik van stoom onder druk betekenen dat het conversieproces alleen praktisch is op industriële schaal, zegt hij.
Het conversieproces van Virent, dat waterige fase-reforming (APR) wordt genoemd, vermijdt deze problemen door de reformatie uit te voeren bij relatief lage temperaturen en met vloeistoffen in plaats van stoom.
Hun proces is een aanzienlijke vooruitgang, zegt Dave King van het Pacific Northwest National Laboratory in Richland, WA, omdat het betekent dat je niet zoveel energie in het systeem hoeft te steken om stoom te maken, en tegelijkertijd werk je met vloeistoffen, die voor een bepaald volume een hogere energiedichtheid hebben dan gassen.
Bovendien maakt het proces gebruik van extreem actieve katalysatoren, waardoor 15 keer meer waterstof per gram katalysator kan worden omgezet in vergelijking met stoomreforming, zegt CEO Apfelbach. Door deze efficiëntie kan 90 procent van de grondstof in de eerste cyclus worden omgezet, zegt hij, en de rest kan worden gerecycled. Als gevolg hiervan beweert Virent dat het in staat is om waterstof te produceren voor $ 2-3 per kilogram - concurrerend met van aardgas afgeleide waterstof.
De interesse van de marine ligt bij het voeden van het toenemende aantal oplaadbare batterijen dat wordt gebruikt in militaire uitrusting, variërend van nachtkijkers tot communicatie- en positioneringsapparatuur, zegt Apfelbach.
Ze willen een unit die niet groter is dan twee kubieke voet en stiller dan een generator, zegt hij. Het resultaat zal een apparaat zijn dat ongeveer één kilowatt elektriciteit kan produceren, genoeg om ongeveer 20 laptops van stroom te voorzien. Het draaien van de generator op antivries zal een extra bonus zijn, merkt Apfelback op, aangezien de stof al in de militaire toeleveringsketen zit.