211service.com
Väte från biomassa
Ett litet företag i Madison, WI, har utvecklat ett nytt sätt att generera väte billigt och rent från biomassa.
Under de närmaste veckorna kommer tekniken, utvecklad av Virent Energy Systems, för första gången att användas för att kontinuerligt producera el från en liten 10-kilowattsgenerator vid företagets anläggning i Madison. Enheten drivs av majssirap, liknande den som används av läsktillverkare, säger vd Eric Apfelbach.
Företaget är också på väg att påbörja arbetet med ett US Navy-projekt på 1 miljon dollar för att bygga bärbara bränslecellsgeneratorer. Målet är att göra fristående enheter som kan producera sitt eget väte från en biomassa-härledd glycerollösning eller till och med frostskyddsmedel.
Den stora majoriteten av väte tillverkas för närvarande av fossila bränslen – olja, kol och, oftast, naturgas, genom en process som kallas ångreformering. I denna process värms en blandning av ånga och metan till temperaturer över 800 grader Celsius och reagerar sedan med en katalysator för att producera väte och kolmonoxid.
Även om det är möjligt att använda en liknande process för att generera väte från etanol som härrör från biomassa, finns det nackdelar med att göra det, säger Robbie Burch, chef för kemi och kemiteknik vid Queen's University Belfast i Nordirland. De höga temperaturerna som krävs och användningen av trycksatt ånga gör att omvandlingsprocessen endast är praktisk i industriell skala, säger han.
Virents omvandlingsprocess, som kallas vattenfasreformering (APR), undviker dessa problem genom att utföra reformeringen vid relativt låga temperaturer och med vätskor snarare ånga.
Deras process är ett betydande framsteg, säger Dave King vid Pacific Northwest National Laboratory i Richland, WA, eftersom det betyder att du inte behöver lägga så mycket energi i systemet för att göra ånga, och samtidigt arbetar du med vätskor, som har en högre energitäthet än gaser för en given volym.
Dessutom använder processen extremt aktiva katalysatorer, som gör att 15 gånger mer väte kan omvandlas per gram katalysator, jämfört med ångreformering, säger vd Apfelbach. Denna effektivitet gör att 90 procent av råvaran kan omvandlas i den första cykeln, säger han, och resten kan återvinnas. Som ett resultat hävdar Virent att det kan producera väte för 2-3 USD per kilogram - konkurrenskraftigt med naturgasutvunnet väte.
Marinens intresse är att driva det ökande antalet laddningsbara batterier som används i militär utrustning, allt från nattsynsglasögon till kommunikations- och positioneringsutrustning, säger Apfelbach.
De vill ha en enhet som inte är större än två kubikfot och tystare än en generator, säger han. Resultatet blir en enhet som kan producera cirka en kilowatt el, tillräckligt för att driva cirka 20 bärbara datorer. Att köra generatorn på frostskyddsmedel kommer att vara en extra bonus, konstaterar Apfelback, eftersom ämnet redan finns i den militära leveranskedjan.