Pensioneret raketbrændstof kan erstatte brint i biler

Det pensionerede raketbrændstof hydrazin (N2H4) kan være på vej mod en ny og glorværdig karriere som grøn erstatning for brint i brændselcellebiler, skriver The Engineer.

Forskere ved den italienskbaserede katalysatorfabrikant Acta har påvist, at en brændselscelle ved brug af hydrazin - en parring af to ammoniakmolekyler amputeret for ét brintatom hver - kan yde op til 700 milliwatt per kvadratcentimeter med en platinfri Hypermec-katalysator.

Det er 40 procent mere end de 500 milliwatt per kvadratcentimeter, rekordholderen Daihatsu hidtil har rapporteret om. Ifølge Acta er den forbedring god nok til, at hydrazindrevne brændselceller kan erstatte de brintdrevne, man finder i biler og busser i dag.

Det pensionerede raketbrændstof hydrazin kan ifølge en italiensk katalysatorfabrikant være vejen frem i stedet for brint til brændselcellebiler. Stoffet er miljøvenligt og effektivt, og så kan det bruges med katalysatorer, der ikke er fremstillet af det kostbare platin. (Foto: Wikimedia) Illustration: Wikimedia

»Hydrazin er det perfekte brændstof til brændselceller, fordi det kan lagres i flydende form og stadig giver lige så meget effekt som brint-celler, på trods af at hydrazin er meget svært at håndtere,« siger direktør i Acta, Toby Woolrych.

Giftigt og brændbart - men nemt at lagre

Hydrazin er meget giftigt og brændbart, men Acta ser lyst på fremtidsperspektiverne for stoffet, fordi Daihatsu har fundet frem til en ny og sikker metode til opbevaring af det flygtige brændstof, der normalt produceres industrielt fra ammoniak.

»En global bilfabrikant, vi ikke kan røbe navnet på, har spurgt os, om vi kan matche Daihatsus ydelse. Vi har svaret, at det kan vi absolut, og vi kan endda gøre det 40 procent bedre,« siger Toby Woolrych.

Daihatsus lagringsteknik fungerer ved - hold fast - at fylde brændstoftanken med en kornet polymer, der indsættes i en carbonylgruppe, som består af et iltatom bundet til et kulstofatom. Hydrazinhydrat reagerer med carbonylgruppen og binder sig til polymeren og danner derved faststoffet hydrazon, der kan lagres.

Ved at cirkulere varmt vand gennem faststoffet, vender hydrazonen tilbage til den oprindelige carbonylgruppe og frigiver derved flydende hydrazinhydrat, der herefter kan sættes i nærkontakt med brændselscellen.

Netop hydrazinens flydende egenskaber giver store fordele over brint. De bedste brændselceller bruger nemlig brint på gasform, og det giver tit producenter og leverandører hovedpine, når det skal lagres og transporteres.

Billigt og miljøvenligt ved udledning

Og som om det ikke var nok, at hydrazinen er en sveske til lagring, kan stoffet også bruges sammen med katalysatorer, der ikke er fremstillet af platin - det hundedyre metal, der skal til for at drive brintcellerne. De billigere stoffer kobolt og nikkel kan i stedet bruges.

Hydrazin vil ifølge Acta også give mindre forurening, når det bruges som brændstof i biler.

»Når hydrazinen opløses i brændselcellen, frigives nitrogen, som findes i 80 procent af luften. Hydrogenen reagerer med ilten i luften og danner vand, så der er virkelig tale om nuludledning,« siger Toby Woolrych.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hvilke energikilder (kul, olie, naturgas, biomasse, vind ...) tænkes mon benyttet til fremstillingen af hydrazin og hvilke tab vil der mon bare groft set være tale om? Hvis det ikke fremgår af kilden, så skriv gerne, at det ikke fremgår, så ingen forledes til at tro, at der skyndsomst bør sættes penge af til busdrifts-forsøg o.l.

  • 0
  • 0

Så tager jeg cyklen .... hydrazin er ret giftigt.

  • me2! :) F-16 flyene bruger hydrazin som drivmiddel til den s.k. 'Emergency Power Unit', der kan levere 'backup' el samt hydrauliktryk. Jeg kan afsløre, at der kræves en del 'personlige værnemidler' (som det så smukt hedder), når stoffet skal håndteres - eller når der er (risiko for) udslip!
  • 0
  • 0

Det var da en ualmindelig kedelig og omstændig måde at benytte den hydrazin på, man skulle da bare montere en raketmotor på bilen istedet! :)

  • 0
  • 0

Hm. Mig bekendt bruger Arianes sluttrin da stadigvæk hydrazin som drivstof? Og rumfærgens styreraketter "kører" da også på hydrazin? Så helt forældet som raketbrændstof er hydrazin da vist heller ikke? Desuden er det da hammer-møg-ekstremt giftigt? Selv hvis man kan få det opbevaret i en bils tank på en uskadelig måde, hvordan skal man så opbevare det på en tankstation, før man hælder det på en bil?!? Jeg tror ikke på hydrzin under nogen form til hverdagsbiler. Det er sgu for farligt. Mvh.

  • 0
  • 0

Når man nu alligevel skal producere ammoniak til fremstillingen af hydrazin er tanken nærliggende, hvor effektiv brændselsceller arbejder med ammoniak?

Ammoniak bruges - og transporteres - i stor stil i hele verden. (USA har endda ammoniakpipelines).

P.t. er naturgas den foretrukne energikilde til ammoniak produktion, men her skulle der også være nogle nyheder på vej i form af "solid state ammonia synthesis" http://www.energy.iastate.edu/Renewable/am... jvnf. præsentationen i dette link. Denne process kan efter sigende producere ammoniak med 15 - 25% mindre energiforbrug (i form af naturgas og lidt el) end damp reformering kombineret med Haber-Bosch og med et 33 til 40% lavere energiforbrug i forhold til elektrolyse kombineret med Haber-Bosch!

Samtidig kan solid state syntesen af ammoniak køre på et relativt billigt produktionsudstyr og alt i alt formodentlig kunne produceres til lige godt den halve pris af metoden der bruger elektrolyse!

Muligvis ligger her en vigtig brik til en særdeles effektiv lagringsmetode for vedvarende energi som el.

Meeen måske er brændselsceller ikke kraftige nok med ammoniak, selvom det ville være en skam - rent effektivitets mæssigt - at holde liv i i forbrændingsmotoren (af den interne slags ) http://www.energy.iastate.edu/Renewable/am...

Jvnf. wikipidia virkede ammoniak i hvertfald fint i X15 :-)

mvh Carsten

  • 0
  • 0

Hydrazin er meget giftigt og brændbart

...og miljøvenligt ved udledning

Hvor mange flasker rødvin har Ingeniørens journalist drukket før han skrev denne hæsblæsende sensation af en artikel?

  • 0
  • 0

»Når hydrazinen opløses i brændselcellen, frigives nitrogen, som findes i 80 procent af luften. Hydrogenen reagerer med ilten i luften og danner vand, så der er virkelig tale om nuludledning,« siger Toby Woolrych.

En lille sprogblomst fra oversætterens bord går vi ud fra ! Nitrogen findes da forhåbenlig i 100% af luften :-) At %-delen i luften kun er ca. 80 er en anden snak !

mvh Jesper

  • 0
  • 0

Nu er det ikke så længe siden, jeg nær fik svitset øjenbrynene af en god, gammel russer-raket, Cosmos 3M, og mig bekendt drikker Cosmos 3M også hydrazin (sammen med nitrogentetraoxid).

Side-note: Jeg tror den sidste Cosmos 3m launch var 11. sep 2007, og selvom der kun ligger mindre end en håndfuld af dem på lager derovre, så går der rygter om at genstarte produktionen, som ellers stoppede for mindst 10 år siden*.

*disclaimer: Her er ingen citationer, for det er blot ting jeg har hørt gennem vodkatågerne i Nordrusland for et par år siden...

  • 0
  • 0

det er utroligt så særprægede ideer journalister beskæftiger sig med - hvorfor i alverden skulle man bruge hydrazin når man kan lave syntetisk brændstof af luftens co2 og h2 fra vindmøllestrøm med kendte processer - det er der imidlertid ingen journalist der vil røre ved - se eventuelt mere på www.projektsamarbejde.dk

  • 0
  • 0

Hvis vi tager en elbil der forbruger 120 Wh/km og en har et brændselscelleanlæg med en effektivitet på 60%, så kan den lagre brint nok en cylinder der er ca. 42 x 160 (indre mål: 36,56 x 130 cm) til at køre 800 km. Forudsætninger: Det anvendes en 700 bars trykflaske, hvor der kan lagres 39,3g/l, de sidste 25% af flasken kan ikke udnyttes. Brint indeholder 143 MJ/l, de 120Wh/km svarer til 432 KJ før brintcelletab, med tab indregnet 720 KJ, svarende til 5,03g/l brint. Trykflasken er så lille at den kan ligge under bagsædet.

  • 0
  • 0

Hellere et batteri ved ca. 1 bars tryk og lidt/noget kortere rækkevidde end en ladning brint ved 700 bars tryk. Ka-BOOM, hvis den gik af! (Og så lige under sædet!)

Desuden vil brinten være produceret med et stort energispild, og inden energien er omdannet til kinetisk ditto, vil spildet være endnu større.

Men hvad med dimethylether? (DME)

Jeg "har hørt" at en flok entusiastiske ingeniørstuderende engang har fået et køretøj med en Lupo-motor til at køre i omegnen af 700 km på en liter DME! Hvis en standardbil kunne bare køre en fjerdedel, ville der da være perspektiver i det?! Dette afhænger naturligvis af produktionsforhold for og evt. farlighed af DME.

Er der en kemiker tilstede derude, som er frisk på en kommentar?

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten