Het zou in principe geen probleem moeten zijn om alle fossiele brandstoffen ter wereld te vervangen door waterstof. Ontdekkingen en talloze nieuwe patenten als het gaat om brandstof-cellen worden aan de lopende band aangevraagd. Nu hebben engelse wetenschappers een manier uitgevonden om grootschalig en goedkoop waterstof te produceren. Het trucje hebben ze afgekeken in de plantenwereld.
Waterstof
H²O, misschien wel het bekendste molecuul en tevens één van de meest voorkomende op Aarde. Water, opgebouwd uit 1 zuurstof-atoom en 2 waterstof-atomen bezit een enorme potentie aan energie. Om de waterstof-atomen te kunnen gebruiken als energiedrager in een brandstofcel, moet het water-molecuul gesplitst worden.
Daar zit gelijk het nadeel van waterstof als energie-bron. Met behulp van elektrolyse kan het water-molecuul gesplitst worden, maar daar is weer energie voor nodig. Elektriciteit dat voorheen met behulp van fossiele brandstoffen opgewekt werd.
Bij elektrolyse wordt met behulp van toegevoegde energie (elektriciteit) water omgezet in zuurstof en waterstof. Het mooie aan het gebruik van waterstof is, dat het afval-product ná de verbranding weer gewoon water is. Water, dat weer hergebruikt kan worden als brandstof.
Het andere nadeel van waterstof is de explosiviteit, als waterstof wordt blootgesteld aan zuurstof, reageert het onmiddellijk. Er is ook behoorlijk wat energie nodig voor de elektrolyse en daarom is de productie van waterstof nog steeds niet goedkoop. Maar voor de twee grootste nadelen van waterstof is nu een oplossing gevonden.
De Plant
Planten doen dit al miljoenen jaren, met behulp van zonlicht kunnen planten watermoleculen omzetten in zuurstof en waterstof. Dit kunnen zij op verschillende momenten en op verschillende plaatsen in de plant zelf.
Het klinkt toch hartstikke logisch? Iedereen weet dat groene planten zuurstof produceren, zuurstof die zij uit water halen. Het zuurstof wordt afgegeven aan de atmosfeer, het waterstof blijft achter in de plant. Dit proces kan nu ook kunstmatig herhaald worden.
Engelse wetenschappers hebben het proces dat in planten plaats vindt nauwkeurig bestudeerd en hebben het inmiddels voor elkaar gekregen het proces na te bootsen. Het mooie van het "planten-systeem" is het opslaan van waterstof in protonen. Dat wil zeggen dat het mogelijk is om waterstof te produceren op het moment dat het nodig is. Daarmee wordt het nadeel van explosiegevaar geëlimineerd.
Nadeel 2, het kostenplaatje van waterstof-productie is hiermee ook verholpen. Met behulp van direct zonlicht is het nu mogelijk om op een goedkope en veilige manier waterstof te produceren waar elektriciteit mee opgewekt kan worden. Fossiele brandstoffen kunnen nu op de ranzige schroothoop die ze zelf veroorzaakt heeft.
Het Kunstblad
Neem een kunstblad, doe het in een glaasje water en zet het op de vensterbank in de zon. En voila, u heeft uw eigen waterstof-fabriek op de vensterbank staan.
Kunstbladeren zijn niet nieuw, maar er is nu een blad ontwikkeld dat goedkoop is door het gebruik van goedkope, veel voorkomende materialen. Het blad slaat de waterstof op als brandstof met behulp van een zonnestraaltje. Misschien op de productie van de bladeren na (met deze nieuwe materialen is de milieubelasting minimaal), spreken we hier van bijna 100% schone energie, de uitstoot van CO² is nihil in een dergelijk proces. Daarnaast gebruiken we slechts zonlicht en water, waarbij het water uiteindelijk voor 100% gerecycled wordt. Misschien wordt niet 100% van het water weer opgevangen, omdat er in het proces water kan verdampen in de atmosfeer. Ik weet niet hoe u er over denkt, maar ik heb liever een bewolkte lucht dan een 'besmogte' lucht boven me hangen.
Het productieproces vindt plaats op kamertemperatuur, ook al iets wat zo logisch in de oren klinkt. Eindelijk gaan we gebruik maken van de overvloedige energie die dagelijks om ons heen is, er worden steeds vaker technieken afgekeken van de natuur. Het is een techniek die al miljarden jaren aan het evolueren is en wat wij, de mens, in amper 200 jaar met fossiele brandstoffen aan het afbreken zijn. Ik denk dat de omschakeling net op tijd gaat komen, met deze technologie kunnen we echt het tij keren. En dan zijn we niet meer afhankelijk van de olie-markt die zo krom als een hoepel is.
Naast het maken van kunstbladeren is het nu ook mogelijk om direct waterstof aan echte planten te onttrekken. Meer daarover in onderstaande link van treehugger.com. Dat wil zeggen dat er heel veel vegetatie nodig is om voldoende waterstof te kunnen onttrekken. Ook weer een win-win situatie, want als deze techniek aanslaat, gaat de Aarde echt heel erg groen worden.
Wat mij betreft mogen ze dan ook direct stoppen met de bouw van de nieuwe kolencentrales op de Maasvlakte. Trouwens, de bouw van die kolencentrales gaat de volgende miljarden-blunder van 'onze' overheid worden. Ze zijn het nu koortsachtig in de doofpot aan het stoppen, zoek maar naar die kleine, weggemoffelde berichtjes op internet.
Bronnen:
http://www.treehugger.com/clean-technology/hydrogen-fuel-could-be-made-any-plant.html
Reacties (9)
quote "Het andere nadeel van waterstof is de explosiviteit, als waterstof wordt blootgesteld aan zuurstof, reageert het onmiddellijk"
Dit is NIET zo. bij kamertemperatuur kunnen waterstof en zuurstof heel goed in een mengsel voorkomen zonder reactie. De reactie vind pas plaats nadat voldoende energie wordt bijgevoegd. De reactie levert evenwel meer energie dan deze initiatie-energie.
Net als bij benzine : Deze ontbrandt pas nadat er een energiepiekje wordt toegevoegd.
Ik heb ook iets wat ik een beetje vreemd vind..
Je hebt het over waterstof opslaan in de vorm van protonen. Los van het feit dat een H+-ion exact hetzelfde is als een proton (tenzij je 'zware' waterstof gebruikt) klopt het wat Utopia zegt: H+ wordt gekoppeld aan koolstof; de plant maakt er glucose van.
Het is mij nog even niet duidelijk hoe je dan waterstofgas (H2) moet winnen uit die glucose zonder dat het extra energie kost.
Dit is onjuist. Het gaat de plant namelijk om de waterstof (H+), en zuurstof is daarbij het afvalproduct. Dat is de electronenacceptor. De H+ wordt gekoppeld aan de -C- (koolstof) voor zijn skelet en al wat meer. Als je H+ wilt tappen van de plant, ben je hem aan het melken, als een rubberboom van zijn rubber wordt bestolen. Ieder geval, zuurstof is het restproduct, noem het afval, en hoofdzaak is de waterstof die wordt gekoppeld aan de -C- uit de lucht, namelijk C02. Ook daarvan wordt de zuurstof niet gebruikt. Ironisch is hierbij te vermelden, dat hoe meer co2 uitstoot er is door fossiele brandstoffen, des te beter de planten groeien.