Skip to main content

Doorbraakproces verhoogt de efficiƫntie in mobiele auto's met waterstofbrandstof

Onderzoekers van Purdue University hebben een nieuwe, zeer efficiënte techniek ontdekt voor het maken van waterstofbrandstofcellen voor voertuigen. Dubbed hydrothermolysis, het nieuwe proces maakt gebruik van een hoog waterstofgehalte poedervormige chemische stof genaamd ammoniakboraan en combineert twee waterstof opwekkingsprocessen - hydrolyse en thermolyse - om voorwaarden geschikt voor gebruik in voertuigen te bereiken. De technologie heeft het potentieel om te zijn twee keer zo effectief als huidige brandstofcellen bij ongeveer de helft van de temperatuur, en in plaats van het vereisen van drukken van 5.000 psi zoals de meeste waterstofbrandstofcellen vandaag, vereist dit proces een miezerige 200 psi.

ā€œDit is het eerste proces dat uitzonderlijk hoge waterstofopbrengstwaarden levert bij bijna de bedrijfstemperatuur van de brandstofcellen zonder een katalysator te gebruiken, wat het veelbelovend maakt voor voertuigen op waterstof. We hebben een proof of concept, "Zei Arvind Varma, R. Games Slayter Distinguished hoogleraar Chemical Engineering en hoofd van de School of Chemical Engineering bij Purdue. Momenteel lopen waterstof-brandstofcellen op een temperatuur van 85 graden Celsius en hebben ze hoge drukken nodig om te functioneren. Hydrolyse alleen vereist een katalysator om waterstof in energie te veranderen, en thermolyse vereist een temperatuur van 170 graden Celsius om te functioneren - afzonderlijk kunnen ze niet worden gebruikt in brandstofcellen. Wanneer je ze echter combineert en ammoniakboraan in de reactie introduceert, neemt de temperatuur af, zijn de drukvereisten lager en denken onderzoekers dat dit, indien opgeschaald, de perfecte reactie zou zijn om elektriciteit te genereren voor voertuigen met waterstofbrandstofcellen.

Het nieuwe proces genereert waterstof van 14 procent van het totale gewicht van ammoniakboraan en water dat in het systeem wordt gebruikt. ā€œDit is belangrijk omdat het Amerikaanse Department of Energy een 2015-doelstelling van 5,5 gewichtsprocent waterstof voor waterstofopslagsystemen heeft vastgesteld, wat betekent dat beschikbare waterstof minstens 5,5 procent van het totale gewicht van een systeem moet zijn," hij zei. ā€œAls je slechts 7 procent waterstof uit het materiaal opbrengt, ga je deze vereiste van 5,5 procent niet halen als je eenmaal kijkt naar het gecombineerde gewicht van het hele systeem, inclusief de reactor, slangen, ammoniakboraan, water , kleppen en andere benodigde apparatuur. "Het concept is bewezen en de enige ontbrekende schakel in het systeem is het recyclen van de ammoniakboraan die in de reactie wordt gebruikt en deze terug te brengen in de oorspronkelijke staat, zodat er geen afval ontstaat. Onderzoekers zijn van mening dat dit systeem zowel voertuigen als kleine apparaten van brandstof kan voorzien.