Duurzaam waterstof opslaan

Duurzaam waterstof opslaan

Duurzaam waterstof opslaan

Chemische opslag in mierenzuur dankzij ontdekking van Eindhovense studenten

In de duurzame toekomst zijn fossiele brandstoffen uitgebannen en draait onze economie op zonlicht. Conceptueel kan het, maar praktisch zijn er nog wel wat haken en ogen. Bijvoorbeeld ten aanzien van waterstof, de gedoodverfde toekomstige energiedrager.

Waterstof is vrij eenvoudig uit water te verkrijgen, met energie van de zon. Schoon water is bovendien het enige 'afval'product bij bij de verbranding van waterstof.

Zie daar een duurzame kringloop waar energieprofeten van watertanden. Alleen: waterstof laat zich lastig opslaan.

Groot en zwaar

Voor de opslag van waterstof zijn zware tanks nodig, die het gas onder hoge druk vloeibaar houden. Of speciale poreuze keramische materialen, die waterstof kunnen opnemen.

In de praktijk blijkt zo'n waterstofsysteem tamelijk volumineus of zwaar te zijn. Onvergelijkbaar met bijvoorbeeld de benzinetank van een auto, die zowel per liter als per kilo enorm veel energie bevat.

Een toevallige ontdekking van de Technische Universiteit Eindhoven biedt wellicht perspectief op een alternatieve manier van waterstofopslag. Het idee is daarbij om waterstof chemisch te binden in een vloeistof. Die is dan net als benzine gemakkelijk in een tank mee te nemen.

Mierenzuur

In het onderzoek van de onlangs gepromoveerde Eindhovense chemicus Georgy Filonenko is mierenzuur de beoogde vloeistof. Het is vrij eenvoudig te maken via een reactie van waterstofgas met kooldioxide (CO2). Zo is het opslaan van waterstof een eitje.

De grote kunst is om vervolgens op een snelle en beheersbare manier weer waterstof uit het mierenzuur vrij te maken. Precies daarvoor presenteert Filonenko in zijn proefschrift een oplossing, gebaseerd op een toevallige ontdekking van twee bachelorstudenten Scheikundige Technologie. Die stuitten op een katalysator die extreem snel waterstof uit mierenzuur kan vrijmaken.

Filonenko zegt in een persbericht van de TU Eindhoven dat de reactiesnelheid met de nieuwe katalysator tien keer groter is dan het bestaande 'wereldrecord'. Bovendien is de nieuwe katalysator aanzienlijk goedkoper.

“Ook bijzonder is dat de reactie heel makkelijk om te keren is”, aldus Filonenko. “Bij een temperatuur van 65 graden is het mierenzuur stabiel, maar verwarm je het naar 90 graden, dan komt het waterstof snel vrij.”

Onverwachte uitkomsten

Door de snelheid van de reactie en de stabiliteit is mierenzuur een geschikte kandidaat voor chemische opslag van waterstof. Toch is de opslagdichtheid volgens de Eindhovense onderzoekers nog niet optimaal. Evgeny Pidko, de begeleider van Filonenko, hoopt nog méér waterstof te kunnen opslaan in andere, kleinere moleculen. Methanol lijkt een geschikte kandidaat. “Ons doel was vooral fundamentele kennis te verkrijgen”, zegt Pidko, “en toen struikelden we bijna over deze onverwachte uitkomsten.”

Foto waterstoftank: Wikimedia Commons
Foto kolibri: Omslag boek ‘De Waterstofeconomie’, auteur Jeremy Rifkin, uitgeverij Lemniscaat.
Foto promotie Filonenko: TU Eindhoven

 

Terug naar overzicht