Rijden op waterstof is in principe efficiënt en milieu- én klimaatvriendelijk. Waterstofgas is echter extreem ontvlambaar en houdt dus veiligheidsrisico’s in. Mierenzuur als tussenbrandstof lijkt dé oplossing van het probleem.
Een auto die rijdt op waterstofgas - of hij dat nu doet met een traditionele verbrandingsmotor, of een brandstofcel - stoot alleen waterdamp uit. Waterstofgas wordt vandaag de dag nog hoofdzakelijk geproduceerd uit fossiele brandstoffen, maar het kan ook gemakkelijk worden gemaakt met elektrische energie, of als bijproduct van de nieuwe generatie kerncentrales die er zit aan te komen. Waterstofauto’s zouden daarom wel eens deel kunnen uitmaken van de hyperschone en efficiënte waterstofeconomie van de toekomst – en in tegenstelling tot elektrische wagens zeult een waterstofauto geen loodzware batterijen mee.
Waterstofgas is echter zeer ontvlambaar. Daarom moet het opgeslagen worden in zware cilindertanks, bij extreem lage temperatuur en onder grote druk. Dergelijke waterstoftanks in auto’s installeren is een lastig karwei, en het explosiegevaar kan nooit helemaal worden weggenomen. En wat te denken van tankstations met waterstof waar het minste vonkje een vuurzee kan veroorzaken.
Maar andere, veel minder gevaarlijke stoffen bieden mogelijk een oplossing. Waterstofgas kan relatief gemakkelijk – met behulp van koolstofdioxide (CO2) uit de atmosfeer – worden omgezet in mierenzuur (CH2O2), het eenvoudigste van alle carbonzuren. Mierenzuur wordt in de natuur afgescheiden door mieren en andere insecten, die het als aanval- of verdedigingsmiddel gebruiken.
Het voordeel van mierenzuur is dat het vloeibaar is bij kamertemperatuur, en belangrijker: het is niet ontvlambaar. Bovendien is de energie-inhoud twee keer zo groot, in vergelijking met eenzelfde volume zuivere waterstof (bij een druk van 350 bar). De omgekeerde reactie – van mierenzuur weer waterstofgas maken – bleek tot nog toe onmogelijk. Zwitserse scheikundigen van de Ecole Polytechnique Fédérale in Lausanne hebben dit nu toch voor elkaar gekregen. Met een katalysator op basis van ijzer konden ze mierenzuur relatief snel en gemakkelijk weer omzetten in waterstofgas.
De chemische krachttoer van de onderzoekers opent perspectieven voor de ontwikkeling van een veilig gebruik van waterstof als brandstof. Mierenzuur zou immers als een vorm van tussenbrandstof kunnen dienen. Eerst wordt waterstof omgezet in mierenzuur – in een denkbeeldige waterstofraffinaderij, bijvoorbeeld. Vervolgens kan dit vloeibare, relatief ongevaarlijke goedje met een zeer beperkt veiligheidsrisico aan de pomp worden getankt. Tijdens het rijden wordt het mierenzuur liter per liter weer omgezet in waterstofgas, dat de verbrandingsmotor aandrijft of via een brandstofcel de elektromotoren in werking zet.
Bij de omzetting van mierenzuur naar waterstofgas in de auto komt CO2 vrij. De uitlaat van de auto’s bevat dus niet alleen waterdamp. Deze uitstoot wordt echter volledig gecompenseerd door de initiële omzettingsreactie naar mierenzuur. Daarbij wordt immers CO2 uit de lucht opgenomen.
Bron: EPFL, Lausanne, Zwitserland
ARGUS informeert en inspireert voor een duurzame, milieuvriendelijke samenleving.
De nieuwssite www.argusactueel.be brengt nieuws en actualiteit over milieu, natuur en duurzame ontwikkeling.
Maak kennis met alle andere projecten van ARGUS op www.argusmilieu.be.
