211service.com
Brintbrændstof fra myresyre
Ny forskning viser, at myresyre kan bruges som en sikker, nem at transportere brintkilde til brændselsceller. Matthias Beller og hans kolleger ved Leibniz Institute of Catalysis, i Rostock, Tyskland, har fundet en måde at omdanne myresyre, et almindeligt konserveringsmiddel og antibakterielt middel, til brintgas ved lave temperaturer.
Brint efter behov: En generatorenhed udvinder brint fra myresyre og føder det til en polymerelektrolytmembranbrændselscelle, der driver en bærbar computer.
Mens brint produceret ved hjælp af denne metode måske ikke finder anvendelse i brændselscellekøretøjer når som helst snart, siger forskerne, at processen kunne producere tilstrækkelige mængder til mikrobrændselsceller, der driver bærbare elektroniske enheder, såsom mobiltelefoner og bærbare computere.
Udfordringen med at producere, opbevare og transportere brint til en overkommelig pris har forhindret brændselsceller i at blive populære. I stedet for at transportere brintgas er det mere praktisk at have et brintholdigt materiale, der kan nedbrydes for at generere gassen, hvor det er nødvendigt. I øjeblikket topper metan og methanol listen over brintkilder til brændselscellekøretøjer. De nedbrydes typisk via dampreformering, hvilket kræver temperaturer på mere end 200 °C og en reformeringsenhed.
Processer, der arbejder ved køligere temperaturer, ville ikke have brug for en reformer eller meget energi, og de kunne derfor være mere egnede til at producere brint til mindre brændselsceller, der driver bærbare elektroniske enheder. Den nye proces, som Beller og hans kolleger skitserer i anvendt kemi , fungerer ved temperaturer på 26 til 40 °C. Forskerne blander myresyre med aminer og udsætter blandingen for en ruthenium-baseret katalysator, som nedbryder syren til brint og kuldioxid.
Fordelen ved myresyre er [at] det er en væske ... og er relativt let at håndtere, siger Beller. Mens den rene syre er ætsende, er blandingen af syren med aminer godartet, siger han.
Myresyre kan også bruges direkte i en brændselscelle. Det kan være lettere, fordi det sparer det ekstra trin med først at omdanne det til brint. Tekion, der er baseret i Burnaby, Canada, arbejder sammen med den tysk-baserede kemikaliegigant BASF, den største producent af myresyre, for at kommercialisere en brændselscelle, der bruger myresyre direkte. Tekion, som endnu ikke har et produkt på markedet, hævder, at dets myresyre-brændselsceller er mindre og mindre komplekse end direkte methanol-brændselsceller. Men direkte myresyrebrændselsceller har den samme ulempe, som gør methanol-brændselsceller dyre: begge teknologier er mindre effektive end brintbrændselsceller.
Beller påpeger, at brugen af myresyre til at fremstille brint også har ulemper. Sammenlignet med methan og methanol har myresyre meget mindre brint. Bruger man al brinten i et kilogram methanol, får man 4,19 kilowatt-timer energi, mens brinten i et kilogram myresyre giver 1,45 kilowatt-timer.
Det kunne gøre myresyre til en dyrere brintkilde end metan eller methanol. Samtidig tager processen mindre energi end dampreformering, og med bedre katalysatorer kunne forskerne gøre omkostningerne mere gunstige, siger Beller.
Myresyre kunne have en chance for at nå markedet for bærbare elektroniske brændselsceller, foreslår Richard Farmer, der leder brintproduktions- og leveringsteamet ved Department of Energy's Energy Efficiency and Renewable Energy Laboratory.
For at lave store mængder brint til brændselscellekøretøjer skal processen dog sammenlignes med det nuværende benchmark: damp-methan-reformering. Med en lille dampreformerenhed på en tankstation, siger Farmer, har vi nået vores kortsigtede mål på tre dollars pr. kilogram [brint], ubeskattet, men leveret.
Beller og hans kolleger har måske en lang vej at gå for at producere tilstrækkelige mængder billig brint til køretøjer, men de diskuterer allerede deres teknologi med to tyske bilfirmaer. De arbejder også sammen med nogle ingeniører om at bygge en lille prototypemodelbil, der bruger teknologien, og som skulle være klar om to måneder. Men på kort sigt, siger Beller, betragter forskerne myresyre som en brændstofkilde til bærbar elektronik. Vi sigter i øjeblikket ikke efter stor brug i biler - dette giver ikke mening.