/elektronik

Tank brintbiler op med træflis

Ny og mærkelig termodynamisk proces omdanner træflis direkte til brint, som kan bruges i brændselsceller.

Af Kent Krøyer, mandag 23. feb 2009 kl. 08:15

Amerikanske forskere har fundet frem til en meget anderledes kemisk proces, der kan omdanne træflis direkte til brint. Brinten er ren nok til at bruge i brændselsceller.

Processen er udviklet gennem et par år af forskere fra Virginia Tech, Oak Ridge National Laboratory samt University of Georgia, og den er på flere måder meget usædvanlig.

Det er en såkaldt "unaturlig" kemisk proces, som omdanner cellulose til ren brint ved en spontan reaktion. Processen foregår i en enkelt beholder ved 32 grader Celsius og almindeligt, atmosfærisk tryk.

Der skal tilsættes hele 14 enzymer og et co-enzym, før omdannelsen går i gang. Men så er den også særdeles effektiv, da den foreløbig henter 93,3 procent brint ud af det teoretisk maksimale udbytte. Forskerne regner med, at udnyttelsen kan øges til 100 procent, når processen bliver kontinuert.

Endnu mere usædvanligt er, at processen danner en smule mere energi, end den henter fra råmaterialet. Den sidste lille energiandel kommer fra omgivelsestemperaturen, oplyser lektor Percival Zhang fra Virginia Tech i en pressemeddelelse.

Forskerne henleder selv opmærksomheden på, at dette er meget specielt i termodynamisk henseende. For det betyder, at processen er entropi-drevet, og den slags processer er sjældne, men der findes dog andre eksempler på dem.

Råmaterialet har i forsøgene været træflis, men planteaffald og græs kan også bruges. I Nordamerika vokser for eksempel den hårdføre græsart Switchgrass (Panicum virgatum), som er velegnet til produktion af biobrændsler.

Ifølge Percival Zhang vil processen kunne gøre USA uafhængigt af olie, hvis den anvendes på 10 procent af af USA's årlige produktion af biomasse - svarende til 1,3 milliarder tons.

Det tilsvarende tal for resten af verden er tre procent.

Processen dog stadig ikke rentabel på trods af den store effektivitet. De springende punkter lige nu er at gøre enzymerne billigere og at øge hastigheden i den kemiske proces.



23. feb 2009 kl 10:50

Frode Greisen

CO2?

Og så er der lige spørgsmålet om hvad der bliver af resten af træflisen, altså det der ikke er brint. Der skal jo nok også komme noget CO2 ud af processen, eller hur? Og hvad er den totale energieffektivitet sammenlignet med blot at brænde træflis i stedet for først at lave det til brint og så brænde brinten?

Nå, men det lyder da spændende.


23. feb 2009 kl 10:54

Per L. Grunth

Brintalderen kommer!

Interessant artikel.

Men nu ved jeg bare ikke, hvorfor at den lige netop kädes sammen med bilkörsel.

Hvis jeg kunne faa installeret en brändselscelle i min kompostbunke, ville det gläde mig at kunne ringe til min elleverandör og sige, at nu kunne de godt hente deres elmaaler!

Men artiklen afslörer dog ogsaa, at det drejer sig om en "unaturlig" kemisk proces, hvortil der skal bruges et imponerende antal af enzymer, og som ved en ikke särlig höj temperatur kan frembringe endog "mere energi end der er i raamaterialet"!

Nu er det jo ikke den förste april endnu, men man kan ikke lade väre med at tänke paa, om det her er af samme skuffe som den "spändende historie" fra Blacklight Power Inc. NJ, og deres smaa hydrinoer, som skulle kunne revulotionere brintenergien (vi har ikke rigtigt nört noget mere derom paa det sidste!).

Jeg haaber da ikke at vi bliver skuffet!


23. feb 2009 kl 12:56

Nils Peter Astrupgaard

Er det 1. april idag?

- eller smider de bare den resterende kulstof energi ud til højre som procesenergi?

Nogle gange savner vi linket til sådanne meddelelser


23. feb 2009 kl 13:12

Michael Eriksen

Re: Er det 1. april idag?

- eller smider de bare den resterende kulstof energi ud til højre som procesenergi?

Nogle gange savner vi linket til sådanne meddelelser
Se under "Eksterne links"


23. feb 2009 kl 13:31

Anders Evald

Amerikanske forskere

- har igen løst alle verdens problemer. Denne ukritiske glæde over forskernes begejstrede selvpromovering hører ikke hjemme i Ingeniøren. Jeg vil jeg hellere se Ingeniørens medarbejere sætte nyhederne i perspektiv. Hvorfor får vi f.eks. ikke svar på nogle af de spørgmål, der springer i øjnene?

- hvad er en "unaturlig" kemisk proces?
- hvordan ser udbyttet ud i et helhedsbillede, og ikke bare for brintens vedkommende (der er ca. 6 % brint i biomasse tørstof)?
- hvordan kan forskerne postulere, at udbyttet af kemisk energi er større end den kemiske energi i råvaren?
- hvor langt er vi fra noget anvendeligt: hvad koster enzymerne; hvor stor er reaktoren og hvor hurtigt forløber processen?


23. feb 2009 kl 13:54

Claus Felby

Baggrund

Beskrivlsen af det grundlæggende enzymsystem kan ses her:

http://www.plosone.org/article...0456

Det er godt nok vist på stivelse, så de har formentlig tilpasset det i forhold til cellulose.


23. feb 2009 kl 14:24

avatar

Søren Rosendal Jensen

Re: Amerikanske forskere

- har igen løst alle verdens problemer. Denne ukritiske glæde over forskernes begejstrede selvpromovering hører ikke hjemme i Ingeniøren. Jeg vil jeg hellere se Ingeniørens medarbejere sætte nyhederne i perspektiv. Hvorfor får vi f.eks. ikke svar på nogle af de spørgmål, der springer i øjnene?

- hvad er en "unaturlig" kemisk proces?
- hvordan ser udbyttet ud i et helhedsbillede, og ikke bare for brintens vedkommende (der er ca. 6 % brint i biomasse tørstof)?
- hvordan kan forskerne postulere, at udbyttet af kemisk energi er større end den kemiske energi i råvaren?
- hvor langt er vi fra noget anvendeligt: hvad koster enzymerne; hvor stor er reaktoren og hvor hurtigt forløber processen?

Ved en hurtig læsning af artiklen, som Claus henviste til får man svar på de fleste af dine spørgsmål:

"The most obvious advantage of this process is that the hydrogen yield is far higher than the theoretical yield (4 H2/glucose) of biological hydrogen fermentations"

- Her må de mene kendte biologiske systemer, for nedenunder kan man, som jeg også selv ville anslå få 12 mol per glucose:

C6H12O6 + 6H2O => 12 H2 + 6 CO2

- Når de siger "unaturlig", er det fordi de sammensætter enzymsystemet af af enzymer fra vidt forskellige organismer:

"This robust synthetic enzymatic pathway that does not function in nature was assembled by 12 mesophilic enzymes from animal, plant, bacterial, and yeast sources, plus an archaeal hyperthermophilic hydrogenase"

- Så de må siges at have ret i deres påstand!

Men læs selv mere.

- Søren


24. feb 2009 kl 16:47

avatar

Holger Skjerning

Interessant, men...?

Flis (evt. soltørret!) er temmelig brændbart, og på et kraftvarmeværk kan det skabe vel op imod 30% el og 50% fjernvarme (eller 40% el og lidt lavtemp. varme til de nærmeste omgivelser. Alt set i forhold til flisens brændværdi.
Og så kan strømmen jo bruges til alt, bl.a. elbiler.
Mon dog ikke det er en mere økonomisk anvendelse end (kompliceret) at lave brint, komprimere dette, påfylde det på biler, omdanne det til el i brændselsceller og endelig køre bil på det.
Eller måske lave Biogasol-etanol, som jo er lettere at anvende i biler.


24. feb 2009 kl 17:55

avatar

Henning Sørensen

Re: Interessant, men...?

Flis (evt. soltørret!) er temmelig brændbart, og på et kraftvarmeværk kan det skabe vel op imod 30% el og 50% fjernvarme (eller 40% el og lidt lavtemp. varme til de nærmeste omgivelser. Alt set i forhold til flisens brændværdi.

Eller man kan gøre som her i Holstebro. Man eftervarmer dampen med gas. Når først vandet er i dampform, bliver gassen næsten 100% til el, så den samlede el-virkningsgrad bliver højere. Ellers er jeg enig i, at alt hvad der kan brænde direkte, hører hjemme i et kraftvarmeværk. Kun vandholdige kulbrinter bør laves til gas, Biogasol-etanol m. m. Alt andet er Ebberød bank!


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.