Bacterie produceert oneindige voorraad waterstof

Amerikaanse onderzoekers hebben een procedé ontwikkeld dat naar eigen zeggen een oneindige voorraad waterstof kan leveren voor brandstofcellen. Daarbij zou gebruik gemaakt worden van bacteriën. Tot nu toe was er een externe bron van elektriciteit nodig om de productie van waterstof op te zetten. Dat zou door het nieuwe procedé echter niet langer nodig zijn. Er wordt wel opgemerkt dat de huidige productiekosten van de nieuwe technologie te hoog liggen om de toepassing commercieel rendabel te maken.

"Er bestaan bacteriën die op een natuurlijke manier in de omgeving aanwezig zijn en die de mogelijkheid hebben op elektronen buiten de cel vrij te geven, zodat ze in staat zijn om elektriciteit te produceren tijdens het afbreken van organische materie," aldus onderzoeker Bruce Logan. "De microben kunnen, vooral binnen een zogenaamde microbiologische brandstofcel, elektrische stroom produceren." Vooral het feit dat er geen elektrische bron meer nodig is om energie toe te voegen aan de productie van waterstof, wordt door Logan de grote doorbraak genoemd.

Waterstof wordt al lang bestempeld als één van de belangrijkste brandstoffen van de toekomst, maar voorlopig is men er nog altijd niet in geslaagd een ideale toepassing te vinden. Het nieuwe systeem heeft volgens Logan alleen zout en zoet water en een aantal membranen nodig om de productie te kunnen garanderen. Logan merkt echter op dat de technologie nog in de kinderschoenen staat. Daardoor kan er op dit ogenblik volgens hem op dit ogenblik ook nog geen sprake zijn van een commerciële toepassing.

Dak gebouwen moet waterstof-fabriek worden

Het dak van gebouwen wordt vooral gezien als een mogelijkheid om energievoorziening door zonnepanelen te creëren, maar volgens wetenschappers aan de Duke University in de Verenigde Staten zou er met waterstof nog nuttiger gebruik gemaakt kunnen worden van de mogelijkheden. Volgens Nico Hotz, ingenieur aan de Amerikaanse universiteit, is het mogelijk om een hybride systeem op te zetten met een combinatie van water en methanol, waarbij uiteindelijk waterstof zou kunnen worden gevormd op een efficiëntere manier dan met de huidige technologie mogelijk is.

"De geproduceerde waterstof kan worden opgeslagen in brandstofcellen tot er nood is aan energie," merkt Nico Hotz, professor mechanica aan de Pratt School of Engineering, op. Het hybride ontwerp levert volgens hem tijdens de zomer een efficiëntie van 28,5 procent op, terwijl tijdens de winter een niveau van 18,5 procent zou kunnen worden bereikt. De conventionele systemen komen tijdens de zomer niet verder dan een efficiëntie van 5 procent tot 15 procent en tijdens de winter tussen 2,5 procent en 5 procent.

Op dit ogenblik wordt aan de Duke University in een proefopstelling getest of het theoretisch model ook in praktijk dezelfde efficiëntie-voordelen oplevert. Het model laat volgens Hotz toe om tot 95 procent van het zonnelicht opvangen, waarbij slechts een beperkte hoeveelheid warmte aan de omgeving wordt verloren. "Dat is cruciaal, want het laat toe om temperaturen tot meer dan 200 graden te bereiken," voert hij aan. "Een standaardinstallatie kan water slechts opwarmen tot een temperatuur tussen 60 graden en 70 graden."

General Motors stapt in Hawaiiaans waterstof-project

De Amerikaanse autobouwer General Motors heeft aangekondigd te zullen toetreden tot de uitbouw van een oplaadinfrastructuur voor waterstof-wagens op Hawaii. Die infrastructuur zou tegen het midden van het decennium moeten worden uitgerold. Het Hawaii Hydrogen Initiative wil waterstof toegankelijk maken voor de hele bevolking van het eiland Oahu. In totaal zouden twintig tot vijfentwintig oplaadstations worden geïnstalleerd. Het project wordt geleid door het Hawaiiaanse nutsbedrijf The Gas Company. In totaal nemen een tiental bedrijven aan het project deel. Volgens waarnemers ziet General Motors in het project een gelegenheid om de Chevrolet Equinox, die door een brandstofcel zou worden aangedreven, definitief te lanceren.

"Hawaii wordt gezien als een ideale testbasis voor elektrische voertuigen en andere duurzame energieprojecten," merkt het magazine VentureBeat op. "Hawaii is immers één van de meest vooruitstrevende Amerikaanse staten op het gebied van duurzame energie. Steenkoolcentrales zijn er verboden en de overheid heeft het plan bekend gemaakt om over twintig jaar 70 procent van alle energiebehoefte te dekken met duurzame bronnen. Dat heeft van Hawaii een aantrekkelijke markt gemaakt voor de duurzame energiesector. In Hawaii is onder meer Coda, producent van elektrische wagens actief. Maar ook SunRun, een investeringsbedrijf in zonnekracht-projecten, is op Hawaii gevestigd, net zoals Better Place, dat een infrastructuur voor elektrische wagens uitbouwt."

Hawaii is volgens VentureBeat ook een uitgelezen gebied voor General Motors, dat meer de nadruk wil leggen op duurzame activiteiten. Het Amerikaanse autoconcern brengt de elektrische Chevrolet Volt op de markt en heeft aangekondigd 40 miljoen dollar te investeren in duurzame energieprojecten. VentureBeat voegt er aan toe dat Hawaii ook een voorbeeld is van infrastructuur die uitgebouwd wordt vooraleer er daadwerkelijk nood aan is. Daarbij wordt erop gewezen dat de voorraad waterstof op dit ogenblik veel groter is dan de bevoorrading van wagens met brandstofcellen nodig heeft. Gas Company zegt op dit ogenblik voldoende waterstof te produceren voor 10.000 wagens.

Scandinavië stap dichter bij geplande waterstof-snelweg

Het Deense bedrijf H2 Logic zal in de omgeving van de Noorse hoofdstad Oslo volgende zomer een nieuw station voor de bevoorrading van auto's op waterstof in gebruik nemen. Het station moet een onderdeel vormen van de zogenaamde Noorse waterstof-snelweg. In de loop van volgend jaar wordt nog een tweede station geopend, waardoor Noorwegen wereldwijd één van de beste uitgeruste waterstof-netwerken zal creëren. In een rapport van het bureau Pike Research wordt geraamd dat er op het einde van het decennium 2,8 miljoen wagens met brandstofcellen zullen worden verkocht. Daarbij zou West-Europa 37 procent van de markt in handen hebben, gevolgd door Asia-Pacific met 36 procent. Noord-Amerika zou slechts een marktaandeel hebben van 25 procent.

Noorwegen opende zijn eerste waterstof-station zeven jaar geleden in Stavanger. Sindsdien werden drie bijkomende stations geopend. Ook werden twintig wagens op waterstof in gebruik genomen. Een aantal gelijkaardige initiatieven zijn op komst in Denemarken en Zweden. Daarvoor werd het Scandinavian Hydrogen Highway Partnership (SHHP) opgericht. Daarbij is voorzien dat er tegen het midden van het decennium minstens vijftien waterstof-stations operationeel zullen zijn in het gebied. Op dit ogenblik zijn er al zeven stations operationeel, terwijl nog drie locaties op dit ogenblik worden opgebouwd. Er wordt aan toegevoegd dat in Scandinavië tussen 40 miljoen euro en 50 miljoen euro overheidsgelden worden geïnvesteerd in onderzoek naar waterstof-vervoer.

Onder meer is er in Noorwegen en Denemarken ook geen registratiebelasting op waterstof-voertuigen. "De registratiebelasting op traditionele wagens kan er oplopen tot 180 procent van de basisprijs," merkt het magazine Venture Beat op. "In het nieuwe station wordt de elektriciteit voor de waterstofproductie geleverd door zonnepanelen. Het tanken duurt 2,6 minuten en voertuigen hebben een actieradius tot 800 kilometer." Verscheidene grote autobouwers hebben onlangs aangekondigd dat ze over vijf jaar wagens op waterstof op de markt zouden willen brengen. Vorig jaar echter had Stephen Chu, Amerikaans minister van energie, echter gezegd dat het nog zeker tien tot twintig jaar zou duren vooraleer waterstof een bruikbare technologie zou kunnen worden in het transport.

Oahu Amerikaans voorloper met klimaatvriendelijk transport

Het Hawaiiaanse eiland Oahu is een Amerikaans pionier op het gebied van klimaatvriendelijk transport en duurzame energie-infrastructuur. Het lokale gasbedrijf Hawaii Gas Company heeft een samenwerking tot stand gebracht met autobouwer General Motors om tegen het midden van het decennium een uitgebreide infrastructuur voor brandstofcellen op basis van waterstof uit te bouwen. Daarbij wordt opgemerkt dat Hawaii de ideale omgeving is om de technologie uit te testen. Een grote drempel voor de implementering van de technologie zijn de zware investeringen in infrastructuur. Oahu heeft echter een beperkte oppervlakte, waardoor wagens geen grote afstanden moeten afleggen en daarbij in gebieden zonder voldoende infrastructuur zouden komen.

"Oaha is een klein en geïsoleerd eiland, maar heeft bovendien al een constante bevoorrading van waterstof," merkt de Amerikaanse krant Los Angeles Times op. "Waterstof is immers een bijproduct van de lokale gasproductie en wordt al gepompt in een pijpleiding van ruim duizend kilometer. Hawaii Gas Company heeft op dit ogenblik al een waterstof-productie die overeenkomt met 7.000 gallons olie per dag. Dat is voldoende om 15.000 voertuigen met brandstofcellen te voeden. Het verdubbelen van die productie zou bovendien slechts een minimale inspanning vergen." Door de beschikbaarheid van het waterstof zouden de installatiekosten van een netwerk van enkele miljoenen dollar te herleiden tot een investering van 300.000 dollar tot 500.000 dollar.

De bedoeling is om een aantal oplaadstations te bouwen langs een wegennetwerk van vijfentwintig kilometer rond de hoofdstad Honolulu. De stations zouden hun waterstof uit de bestaande pijpleiding kunnen onttrekken en dan protonen en elektronen van elkaar gescheiden. Geïsoleerd creëren de elektronen elektriciteit. Autobouwer General Motors heeft op dit ogenblik al zijn testprogramma Project Driveway lopen. Daarbij werden bijna honderdtwintig exemplaren van het model Chevy Equinox uitgerust met brandstofcellen en uitgeleend aan consumenten. Vijftig wagens zouden naar Hawaii worden overgebracht. De autobouwer hoopt tegen het midden van het decennium meer exemplaren op de markt te kunnen brengen.