Waterstof staat sterk in de belangstelling als duurzame energiedrager.
Waterstofauto’s zijn mogelijk de groene auto’s van de toekomst.
Belangrijke aandachtspunten bij het gebruik van waterstof als autobrandstof zijn het vervoer en de opslag.
In tekstfragment 1 wordt een proces beschreven waarbij waterstof in de vorm van mierenzuur (= methaanzuur) wordt vastgelegd en daaruit naar behoefte weer kan worden vrijgemaakt.
Dit proces bevindt zich nog in de onderzoeksfase.
In figuur 1 wordt weergegeven hoe het onderzochte proces mogelijk kan worden toegepast bij auto’s die op waterstof rijden.
tekstfragment 1
Waterstof en koolstofdioxide worden met behulp van een katalysator bij hoge pH omgezet tot een mierenzuuroplossing (reactie 1).
Met dezelfde katalysator kan mierenzuur bij lage pH weer worden afgebroken tot waterstof en koolstofdioxide (reactie 2).
Beide reacties vinden plaats bij normale druk en bij een temperatuur tussen 25 en 80 °C.
Waterstof kan worden gebruikt in een brandstofcel en koolstofdioxide wordt uitgestoten.
De 'lage pH' waarbij reactie 2 wordt uitgevoerd bedraagt 3,5.
De halfreacties die plaatsvinden in de brandstofcel, zijn hieronder weergegeven:
halfreactie 1: H2 --> 2 H+ + 2 e–
halfreactie 2: O2 + 4 H+ + 4 e– --> 2 H2O
Stel je de volgende opzet voor:
- De waterstof die de fabriek nodig heeft, wordt geproduceerd door de elektrolyse van water.
- De elektriciteit die daarvoor nodig is, wordt opgewekt in een gasgestookte elektriciteitscentrale.
- Als gas kan daarbij worden gekozen voor aardgas of voor biogas afkomstig uit plantaardig afval uit de landbouw.