Waterstof wordt voor de toekomst gezien als een belangrijke energieleverancier. Gekeken wordt met name naar de toepassing in een brandstofcel voor de aandrijving van een auto. Sinds 1998 wordt in auto's geëxperimenteerd met een brandstofcel, waarin de waterstof geleverd wordt door een oplossing van natriumboorhydride (NaBH4):
Deze reactie is een redoxreactie. In één van de halfreacties wordt BH4- omgezet in BO2-, in de andere halfreactie reageert H2O.
Een andere manier om waterstof te produceren is door de zogenoemde "donkere fermentatie" van afvalwater. Bacteriën zetten hierbij in het donker kooolhydraten om. Deze donkere fermentatie vindt in twee stappen plaats.
In stap 1 reageren glucose en water tot waterstof, ethanoaat, waterstofcarbonaat en positieve waterstofionen. Het ethanoaat en het waterstofcarbonaat ontstaan hierbij in de molverhouding 1:1.
Als de juiste mix van bacteriën aanwezig is, wordt het ethanoaat als volgt omgezet:
CH3COO- + 4H2O → 4H2 + 2HCO3- + H+ (stap 2).
Hete rendement van de waterstofproductie bedraagt 15 %.
Een wat meer orthodoxe manier voor waterstofproductie is door de reactie van propaan en water.
Ook dit proces verloopt in twee stappen:
Satp 1: Propaan en water reageren tot koolstofmonoxide en waterstof
Stap 2: De gevormde koolstofmonoxide reageert vervolgens verder met water tot koolstofdioxide en waterstof.
De bereiding van waterstof uit een koolwaterstof als propaan heeft bepaalde bezwaren. Daarom is men bezig methoden te onderzoeken waarbij waterstof bereidt wordt uit grondstoffen van plantaardige oorsprong.
Onder andere glucose en glycol zijn als grondstof onderzocht. Ook bij de bereiding van waterstof uit glycol spelen twee reacties een rol.
Stap 1: de reactie van glycol tot koolstofmonoxide en waterstof
Stap 2: de reactie van het gevormde koolstofmonoxide met water tot koolstofdioxide en eveneens waterstof.
Waterstof kan ook geproduceerd worden door reforming van aardgas (dat grotendeels uit methaan bestaat). Hierbij reageert methaan bij hoge temperatuur (700-1100°) met stoom (H2O) tot koolstofmonoxide en waterstof. Het rendement voor dit proces is 80 %.
Colofon
Het arrangement Oefenvragen met uitwerkingen is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
herbert van de voort
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2017-06-18 21:20:18
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
