Waterstoftank lichter dan accu
14 oktober 2008
Beste waterstofabsorberende metaallegering zestig procent lichter dan een
accupakket
De Zwitserse promovendus Robin Gremaud heeft aangetoond dat een
legering van de metalen magnesium, titaan en nikkel waterstof
uitstekend absorbeert. Met deze lichte legering is de toepassing van
waterstof als autobrandstof een stap dichter bij de alledaagse
praktijk gekomen. Een waterstof'tank' voorzien van deze legering zou,
verhoudingsgewijs, zestig procent minder wegen dan een accupakket. Om
de beste legering te vinden heeft Gremaud een methode ontwikkeld
waarmee relatief snel gelijktijdig duizenden metaalmonsters op hun
waterstofabsorptievermogen zijn te onderzoeken. Het Britse bedrijf
Ilika uit Southampton heeft al grote belangstelling getoond. Gremaud
promoveert op 16 oktober aan de Vrije Universiteit.
Waterstof wordt gezien als belangrijke, want schone, brandstof van de
toekomst. Dit gas kan in auto's direct worden gebruikt in een
verbrandingsmotor, zoals in de waterstofauto van BMW, of via zogeheten
brandstofcellen worden omgezet in elektrische energie, zoals in de
Citaro-bussen die in Amsterdam-Noord rondrijden.
Het grote probleem bij mobiele toepassing is om het zeer explosieve
waterstofgas in een veilige vorm op te slaan. Daartoe worden vaak
metalen gebruikt, die het gas in zich opnemen. Dat maakt deze
waterstof'tanks' echter nogal looiig.
De accu, de concurrerende vorm voor de opslag van elektrische energie,
is echter nog slechter af. Om vierhonderd kilometer te rijden met een
elektrische auto, zoals de Toyota Prius, zou 317 kilo aan moderne
lithiumaccu's moeten worden meegesleept. Met de lichte metaallegering
van Gremaud is voor dezelfde afstand een waterstoftank van 'maar'
tweehonderd kilo nodig.Hoewel deze nieuwe metaallegering belangrijk is
voor de ontwikkeling van waterstof als brandstof, is de heilige graal
van waterstofopslag daarmee nog niet gevonden.
Hydrogenografie
Bij zijn onderzoek heeft Gremaud gebruik gemaakt van een meetmethode
voor de absorptie van waterstof in metalen, die gebaseerd is op het
aan de Vrije Universiteit ontdekte fenomeen van de 'schakelbare
spiegels'. Ruim tien jaar geleden werd in Amsterdam ontdekt dat
bepaalde materialen hun spiegeling verliezen door opname van
waterstof. Die meetmethode werd hydrogenografie, ofwel
waterstofschrijven, gedoopt. Hiermee heeft de promovendus de
bruikbaarheid van duizenden verschillende samenstellingen van de
metalen magnesium, titaan en nikkel tegelijkertijd kunnen onderzoeken.
Traditioneel wordt elke legering afzonderlijk getest.
Voor de meting worden de drie metalen elk vanuit een eigen bron in een
dunne laag van zo'n ééntienduizendste millimeter op een doorzichtige
ondergrond aangebracht volgens de zogeheten sputtermethode. Dat zorgt
ervoor dat de drie metalen in vele verschillende mengverhoudingen op
het plaatje terechtkomen. Door het plaatje bloot te stellen aan
diverse hoeveelheden waterstof, is zelfs met het blote oog goed te
zien bij welke samenstelling waterstof het beste wordt geabsorbeerd.
Deze waterstofmeettechniek is door Gremaud voor het eerst toegepast.
Het Britse bedrijf Ilika in Southampton wil met behulp van deze
techniek een waterstofanalysator gaan bouwen.
Het onderzoek van Gremaud is gefinancierd door NWO-Chemische
Wetenschappen in het kader van het Nationale Programma 'Duurzame
waterstof'.
..............................
Meer informatie bij:
* Robin Gremaud (Vrije Universiteit)
* t.: +31(0)20 444 74 59, gremaudr@nat.vu.nl
* www.nat.vu.nl/~gremaudr
* promotie: 16 oktober
* promotor: prof. dr. Ronald Griessen, t.: +31(0)20 598 79 15
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek