Wetenschappers ontwikkelen elektrode om efficiënt waterstof te produceren

In de zoektocht naar materialen om snel, goedkoop en energiezuinig waterstof te produceren, hebben wetenschappers een elektrode ontwikkeld die bestaat uit poreus nikkel dat wordt gegalvaniseerd. Zo ontstaat een katalysator van nikkel-ijzer waarmee water gesplitst wordt.

Het onderzoek van Australische onderzoekers naar het mesoporeuze materiaal verscheen dinsdag online in Nature Communications. De elektrode is volledig gemaakt van goedkope, veelvoorkomende materialen, namelijk nikkel en ijzer. Het poreuze nikkel is in de handel verkrijgbaar en heeft gaatjes van zo'n 200 micrometer doorsnede. Dit materiaal wordt vervolgens elektrolytisch bekleed met de nikkel-ijzer-katalysator. Deze nikkel-ijzerbekleding heeft ook kleine gaatjes, maar dan van rond de vijftig nanometer.

Door zowel de gaatjes in het nikkel als die in de nikkel-ijzerkatalysator heeft de elektrode een enorm reactieoppervlak. Volgens de onderzoekers kunnen de grotere zuurstofbelletjes zo makkelijker ontsnappen door de grote gaatjes. De kleine gaatjes in de katalysator leveren meer contactoppervlak met het water zelf op, waardoor de zuurstofbelletjes niet aan de elektrode blijven zitten, iets waardoor veel elektrodes minder efficiënt zouden reageren.

Als het systeem inderdaad op industriële schaal ingezet kan worden, is het zaak om waterstof te produceren met behulp van energie uit hernieuwbare bronnen, zoals zon of wind, zodat eventuele toekomstige brandstofcellen in essentie niet met fossiele energie gevoed hoeven te worden, dat meent hoofdonderzoeker Chuan Zhao in het persbericht op de UNSW-site.

Reacties (157)

[mux]

Toevallig past dit heel goed bij mijn lopende blogserie over waarom brandstofcellen niet werken, met name deel 2.

Waar dit artikel specifiek over gaat is het vinden van betere, en vooral veel goedkopere katalysatoren voor de elektrolyse van water. Op het moment gebruiken we namelijk platina en palladium hiervoor; twee edelmetalen met maar extreem beperkte productie (150 ton per jaar) en exorbitant hoge prijzen (€2000 voor 30 gram - 1 troy ounce). Het lullige is: er bestaan voor zover de wetenschap kan overzien geen betere katalysatoren.

Nikkel-ijzer is geen efficiëntere katalysator dan platina en dit zal het nooit worden. Platina zal waarschijnlijk altijd de zuinigste manier zijn om waterstof en zuurstof te maken in een elektrolyse-apparaat. Echter, nikkel-ijzerspons is bijzonder dichtbij platina qua efficiëntie, maar tot voor kort waren er grote problemen om de geproduceerde zuurstofbellen te lossen, waardoor het reactieoppervlak na een paar seconden productie inkakte. Hier waren laboratoriumoplossingen voor, maar dit was niet op grote schaal te produceren. De echte innovatie hier is dus dat een heel goedkoop, vrij verkrijgbaar product kan worden gebruikt (Nikkelspons), hierop een gemakkelijk uitvoerbaar productieproces kan worden uitgevoerd en je vervolgens een supergoedkope maar toch nog vrij efficiënte elektrode van kunt maken. We hebben het hier over een elektrode die meerdere orde-grootten minder kost dan een platinaspons of -mesh.

Echter, dit geldt alléén voor de zuurstofkant van de reactie. Voor de waterstofelektrode is nog steeds platina of palladium nodig; hiervoor is nikkel-ijzer extreem inefficiënt. De helft van het probleem is dus soort van opgelost.

De stelling dat waterstofproductie met minder energie kan geschieden in de toekomst is dus geheel onwaar; deze methode zal altijd meer energie gebruiken dan wanneer platina of palladium wordt gebruikt. Maar het kan wél veel goedkoper en met maar de helft noodzaak voor extreem beperkte grondstoffen.

Edit: ik probeer hier niet negatief te zijn trouwens. Deze vinding is zeker publicatiewaardig. Maar het is verre van een oplossing voor. . wat dan ook. Het is één van vele kleine verbeteringen in de wetenschap die over een paar jaar samen voor grote verandering zouden kunnen zorgen. Mijn verhaaltje hier is puur wat theoretische achtergrond.

[Reactie gewijzigd door mux op 24 juli 2024 05:49]

[Anoniem: 601896]

Nikkel-ijzer is geen efficiëntere katalysator dan platina en dit zal het nooit worden.
Platina zal waarschijnlijk altijd de zuinigste manier zijn om waterstof en zuurstof te maken in een elektrolyse-apparaat.
Echter, nikkel-ijzerspons is bijzonder dichtbij platina qua efficiëntie.

Er lijkt mij geen wetenschappelijke wet, die bepaald dat wat nu het meest efficiënt is, altijd het meest efficiënt zal blijven.

Het is bij veel technologie die economisch 'goedkoper' is, toch gelukt om de prestaties van die technologie, naar gelijkwaardig niveau, of zelfs voorbij conventionele dure technieken met andere materialen te laten gaan.

De eerste staalsoorten hadden ook niet allemaal superieure eigenschappen aan ijzer, maar in de 20e eeuw, zie je dat (rv) staal zo verfijnd was en is geworden dat het voor veel toepassingen werd gebruikt waar eerst alleen ijzer voor werd gebruikt .

Probleem van waterstof techniek nu is, dat je zelfs met platina nu nog relatief grote energie-verliezen hebt, tegenover andere vormen van mobiele of tijdelijke opslag .

[mux]

Nee, dit is in dit geval echt een natuurwet! Hier is een plaatje dat laat zien wat de activatie-energie is van de water->H₂ + O₂ reactie in bijzijn van verschillende katalysatoren:

http://www.beilstein-jour...th=1024&background=FFFFFF

De reactie is sowieso endotherm: je moet energie toevoegen om waterstof en zuurstof van water te maken, want er zit nou eenmaal meer energie in de waterstof en zuurstof dan in het water. Maar zonder katalysator heb je niet alleen deze (embodied) energie nodig, maar ook nog éxtra activatie-energie. Deze energie komt vervolgens in de reactieproducten te zitten als warmte, en dit is warmte die je niet makkelijk terug kunt omzetten in bruikbare energie (bijv. elektriciteit), omdat het warmte van hele lage kwaliteit is.

Platina is zoals je kunt zien het materiaal met het kleinste verschil tot de top van het vulkaandiagram. Rhenium, Rhodium en Iridium zitten ook dichtbij, maar zijn nog duurdere en schaarsere materialen dan Platina. Palladium is hier niet afgebeeld. Heel erg ruwweg gesteld is de top van het vulkaandiagram je 'ideale' punt (waar je maximale reactiesnelheid en minimale activatie-energie krijgt). Dit is een fundamentele natuurwet. Je kunt deze reactie nooit beter krijgen dan met platina-groep materialen.

Het feit dat elektrolyse zelfs met platina-groep elementen nog steeds vrij inefficiënt is, heeft ook weer met een heleboel andere problemen te maken. Deels praktische problemen die met genoeg tijd en geld op te lossen zijn, deels fundamentele problemen zoals de beperkte mogelijkheid om warmte-energie uit deelreacties terug te kunnen winnen. De theoretische efficiëntielimiet van watersplitsing bij kamertemperatuur en -druk is vrijwel exact 83%. Ook dat is een natuurwet waar je niet omheen kunt

[Reactie gewijzigd door mux op 24 juli 2024 05:49]

[engibenchi]

Nu hebben we het natuurlijk over het splitsen van water in H en O2. Maar Planten doen iets wat in de buurt komt toch? Is er bekend met welk rendement dat gebeurt? Nu is glucose niet direct wat we nodig hebben. Maar ethanol of anders methaan. Zou ook bruikbaar kunnen zijn.

[mux]

Ik heb drie keer geprobeerd hier een sluitend antwoord op te geven, maar ik kom er niet uit. Ergens heb je gelijk; fotosynthese lijkt heel erg op elektrolyse, met als voornaamste verschil dat elektrolyse direct energie uit elektronen gebruikt om water te ioniseren terwijl fotosynthese fotonen gebruikt als energiebron.

Echter, fotosynthese heeft ook nog hoopjes vervolgreacties (bijv. de Calvin-cyclus), terwijl elektrolyse een aanzienlijk eenvoudiger proces is. Het is dus niet écht met elkaar te vergelijken.

[SiC123]

Foto synthese maakt toch geen waterstof?

[mux]

Nee, fotosynthese maakt glucose. Maar het begin van de fotosynthesecyclus is een redoxreactie, net als elektrolyse. Het is daarom puur uit chemisch oogpunt op zich wel te vergelijken.

[Anoniem: 64119]

Er zjin al algen en bacterieen gevonden (en met Gen-tech) aangepast die heel veel efficienter zijn in het maken van waterstof dan via onze primitieve chemische processen.

Overigens is een voorbeeld van efficientie ook onze eigen citroenzuurcyclus waarbij steeds pakketjes waterstof worden doorgegeven om energie vrij te maken. Ja het is een proces wat juist ook energie kost en op basis van suikers maar het geeft wel duidelijk aan dat er via biochemie een veel hogere efficientie valt te behalen dan via "harde" chemische processen.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Citroenzuurcyclus
Zonder de citroenzuurcyclus in onze N.B.lichaamsvreemde mitochondrien zouden mensen en dieren simpelweg te weinig energie kunnen vrijmaken om te kunnen leven.
http://www.natuurinformat...rdatabase.nl/i004632.html

[mux]

Nee, algen en bacteriën die waterstof maken (als je tenminste doelt op een vrij recent nieuwsbericht hierover? Over fotokatalytische waterstofproductie met algen) zijn juist aanzienlijk mínder efficiënt. Het beste wat ik heb gezien is ongeveer 4% foton-naar-waterstof energetische efficiëntie. Ze zijn wel extreem goedkoop (de algen zelf zijn 'gratis'), en als je ze maar uitspreidt over genoeg oppervlakte en wat essentiële voedingsstoffen geeft (gelukkig geen platina oid) kunnen ze meer dan genoeg waterstof produceren voor al onze benodigdheden.

En dat is allemaal prachtig, maar deze waterstof moet je vervolgens nog wel afvangen, zo puur mogelijk maken (PEMFCs mogen niet meer dan enkele tientallen PPM CO2/CO in de waterstoftoevoer hebben, anders 'verstoppen' ze), comprimeren en vervoeren. En dat is best een moeilijk probleem. Dit wordt eigenlijk alleen maar moeilijker gemaakt met fotokatalytische waterstofproductie uit algen, ten opzichte van het veel 'makkelijkere' proces van hoge-temperatuurelektrolyse. Daar komt namelijk al extreem puur waterstof op 10 bar uit

Doorgaans zijn industriële processen heel dichtbij de theoretisch beste efficiëntie te krijgen. Biologische processen zijn zelden zo efficiënt, zeker als we het hebben over waterstofproductie. We maken nu al waterstof op tientallen millivolts van de thermoneutrale spanning - minder dan 2% vanaf de theoretische limiet! De natuur doet ons dit niet na. Het probleem is niet de watersplitsingsstap, het probleem is dat er vervolgens nog veel energie verloren gaat aan aanvullende stappen. Maar ook deze stappen doen we min of meer zo efficiënt als we maar kunnen. Dit zijn de natuurwetten waar je niet omheen kunt!

[Anoniem: 64119]

Het ging om bacterieen die van afval (gratis) waterstof konden maken en dat was dus vrij efficient. Algen zullen ws wel alleen via licht kunnen omzetten maar de bacterieen waren juist zo efficient doordat er alleen afval, water en beluchting nodig was. Zelfs al is de letterlijke proces efficientie evt vrij laag dan is een bijna gratis resultaat toch behoorlijk efficient. Het werd omschreven als de "zachte" manier van water kraken.

Voor zover ik weet is de citroenzuurcyclus ook veel efficenter dan wij in een lab zonder biochemie kunnen bewerkstelligen. Vandaar dat ik dit voorbeeld erbij noem.

[mux]

OK, dat klinkt zeker interessant. Dat is iets totaal anders dan waar ik aan dacht.

De citroenzuurcyclus is een prachtige uitvinding van de natuur, zeker waar. Maar het feit dat natuurlijke processen efficiënt verlopen doet niks af aan dat wij als mensen exact wéten waarom dingen doen wat ze doen, en dat we kunnen optimaliseren voor bepaalde wenselijke eigenschappen. We kunnen misschien niet alles even efficiënt doen als de natuur, maar er zijn wel een aantal processen (zoals watersplitsing) die we in principe even efficiënt kunnen doen als de natuur, of beter.

[Anoniem: 601896]

Nee, dit is in dit geval echt een natuurwet!

De wetenschappelijk ook alleen maar waar is tot het tegendeel bewezen wordt.

Net als dat gold voor de stelling

"de aarde is plat".

Voordat die ontkracht werd, werd dat ook in de boeken geschreven die 'autoriteit' waren op gebied van 'wat is waar.'

De afgelopen honderd jaar, zijn er diverse nieuwe stoffen en productiemethoden gevonden. Mij lijkt het even waarschijnlijk dat er over 50 jaar een efficiëntere methode dan de die platina is gevonden zal zijn als dat het niet geval zal zijn.

Voor nu is het mooi, dat deze nieuwe technologie, grootschalige relatief efficiënte waterstof-opwekking mogelijk gaat maken.

[mux]

Als thermodynamica zoals ik hier gebruik onwaar blijkt te zijn, mag min of meer de hele wetenschap over de kop! Dit is zo feitelijk als je de wetenschap kunt krijgen.

[Khrome]

Maak nooit de aanname dat alle huidige theorien altijd correct zijn... Een simpel voorbeeld is van hoe we van Bohr naar quantumphysica zijn gegaan

Er zijn nog te veel onbeantwoorde vragen om te kunnen zeggen dat wij alles al echt zeker weten.

[mux]

Natuurlijk, en ik zeg ook helemaal niet dat het fundamenteel onmogelijk is om waterstof op een efficiëntere manier te maken met andere methoden. Maar puur met elektrolyse is het wel degelijk fundamenteel onmogelijk, 100% zeker, geen twijfelen aan. Niks kan dit onderuit halen in dit universum.

Je moet iets totaal anders doen om te kunnen ontkomen aan deze specifieke thermodynamische limieten.

[i-chat]

Natuurlijk, en ik zeg ook helemaal niet dat het fundamenteel onmogelijk is om waterstof op een efficiëntere manier te maken met andere methoden. Maar puur met elektrolyse is het wel degelijk fundamenteel onmogelijk, 100% zeker, geen twijfelen aan. Niks kan dit onderuit halen in dit universum.

Je moet iets totaal anders doen om te kunnen ontkomen aan deze specifieke thermodynamische limieten.

ik denk dat het grootste probleem hier is, dat er het verschil is tussen perspectieven, ik kan een steen van 1000kg nooit optillen, niet zonder fundamenteel andere principes te gebruiken, zoal takels tand-versnellingen of hefboom effecten, feitelijk gaat die steen om hoog, maar van optillen is ook geen sprake meer.

[mux]

Dit is misschien wel een goede analogie. Geen enkel mens kan ooit een steen van een ton optillen zonder hulpmiddelen. Het is ver voorbij de limiet van onze tilkracht.

Er zijn manieren om 100% efficiënt waterstof uit water te maken, maar die methode is niet en zal nooit elektrolyse zijn. Je hebt er een andere diersoort voor nodig om dat voor elkaar te krijgen

[Herman_J]

Ik kan een steen van 1 ton optillen. Maar niet hier op deze aarde.
Ik kan een steen van 1 ton optillen. Maar het hangt van de definitie af van wat je boven (op) noemt.
Ik kan een steen van 1 ton optillen. Maar niet in lucht maar ondergedompeld in een zware vloeistof.
Think outside the box.

[mux]

Je denkt nu teveel in termen van de analogie en niet van het daadwerkelijke probleem. Dat is waarom analogieën behulpzaam zijn, maar uiteindelijk niet daadwerkelijk een goede vervanging voor begrip van het echte probleem

[Herman_J]

Ik wil hiermee aangeven dat zelfs een fundamenteel geachte onmogelijkheid toch mogelijk kan blijken te zijn.
Fundamentele gedachten zijn gebaseerd op theorie en context. En theorie kan niet juist/niet volledig blijken te zijn in alle contexten.

[bbob]

Als we dadelijk kernfusie hebben komt er meer energie uit dan we er in steken, dat is tenminste de bedoeling.

Waterstof als opslag medium is nu te duur en de vraag is als het straks wel efficiënter kan zijn er misschien al weer andere goedkopere technieken zoals accu's met moderne technieken, die kleiner, lichter en grotere capaciteit hebben.

[84hannes]

Dan heb jij kernfusie en kernsplitsing nooit goed begrepen.
Kernsplitsing levert energie op omdat het overblijfsel van een uraniumatoom dat uit elkaar valt lichter is dan het oorsproneklijke atoom. Kernfusie levert energie op doordat een heliumattoom lichter is dat de twee watersofatomen die gefuseerd zijn. Het massaverschil komt vrij als energie.
Een platinaatoom maken door middel van kernfusie zal energie kosten, misschien tenzij je hem uit waterstofatomen opbouwt, maar dan nog moet je door het energiedal.
Op wikipedia staat een mooi grafiekje waarin je kunt zien dat ijzer en cobalt de meest optimale elementen zijn om te creeeren met fusie of splitsing.

[Reactie gewijzigd door 84hannes op 24 juli 2024 05:49]

[Atomsk]

Ja, dat geloof of hoop je, maar het heeft weinig met wetenschap te maken.

Op het gebied van accutechniek zijn er bijvoorbeeld maar weinig spectaculaire ontwikkelingen de afgelopen 10 jaar. Dat komt omdat er gewoon beperkingen zijn t.a.v. energiedichtheid en electronegativiteit van metalen. Dat men vroeger dacht dat de aarde plat was zal best, maar dat helpt dus niet om een betere accu te maken. Die dingen hebben niks met elkaar te maken.

[Puppetmaster]

[...]


De wetenschappelijk ook alleen maar waar is tot het tegendeel bewezen wordt.

Net als dat gold voor de stelling
[...]
Voordat die ontkracht werd, werd dat ook in de boeken geschreven die 'autoriteit' waren op gebied van 'wat is waar.'

"De aarde is plat" is nooit een wetenschappelijke stelling geweest.

[dielec]

@mux: je kijkt in deze afbeelding alleen naar simpele metallische elementen. In natuurlijke enzymen worden reactanten in een dermate samengestelde omgeving gebracht dat een reactie wel degelijk efficienter kan lopen dan wat je met pure elementen kunt bereiken. Er is geen natuurwet die stelt dat Platina of Paladium de meeste efficiente omgeving zijn om water te splitsen.
Ik raad iedereen aan om dit te lezen voor hij reageert en dan specifiek het stukje over hydrogenase. Het is namelijk geen toeval dat ze voor nikkel en ijzer kiezen ;-)
https://en.wikipedia.org/wiki/Metalloprotein
https://en.wikipedia.org/wiki/Biomimetics

[mux]

Puur voor elektrolyse is er nog niks beters gevonden dan platina en palladium, en deze metalen zitten zo ontzettend dichtbij de 'ideale' katalysator dat het heel onwaarschijnlijk is dat dit verandert in de toekomst. Er is geen natuurwet die zegt dat er niet iets anders langs kan komen dat dicht in de buurt komt (maar veel goedkoper is). Nikkel-ijzer zal echter nooit efficiënter zijn; dat kan bijna niet. Niets zal ooit significant efficiënter zijn. Je hapt misschien 50mV van je 1.49V af, en that's it.

Maar... we hebben het hier sowieso over elektrolyse, wat inherent al geen geweldige manier is om waterstof te maken. Als we ooit overgaan op biobased waterstofproductie, zijn er veel betere manieren om waterstof te maken! Zelfs als we elektriciteit (ionentransport) willen gebruiken om dit aan te drijven.

[dielec]

Puur voor elektrolyse is er nog niks beters gevonden dan platina en palladium, en deze metalen zitten zo ontzettend dichtbij de 'ideale' katalysator dat het heel onwaarschijnlijk is dat dit verandert in de toekomst. Er is geen natuurwet die zegt dat er niet iets anders langs kan komen dat dicht in de buurt komt (maar veel goedkoper is). Nikkel-ijzer zal echter nooit efficiënter zijn; dat kan bijna niet. Niets zal ooit significant efficiënter zijn. Je hapt misschien 50mV van je 1.49V af, en that's it.

In je vergelijking neem je alleen naar metallische elementen met een katalytisch effect, maar er zijn natuurlijke biologische systemen bekend die efficienter kunnen reduceren:

Various systems are capable of splitting water into O2 and H+ from incident sunlight. Likewise, numerous catalysts, either chemical or biological, can reduce the produced H+ into H2. Different catalysts require unequal overpotential for this reduction reaction to take place. Hydrogenases are attractive since they require a relatively low overpotential. In fact, its catalytic activity is more effective than platinum, which is the best known catalyst for H2 evolution reaction. Among three different types of hydrogenases, [FeFe] hydrogenases is considered as a strong candidate for an integral part of the solar H2 production system since they offer an additional advantage of high TOF (over 9000 s−1).

Bron: https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogenase

[mux]

Zodra we in staat zijn op grote schaal en met duurzame systemen biologische katalysatoren te gebruiken, is het natuurlijk sowieso game over. Eindeloos veel processen gebruiken suboptimale cycli vanwege de technische beperkingen van het gebruik van redelijk basale chemische processen.

[dielec]

Hoewel ik het misschien niet duidelijk genoeg verwoord heb, is mijn punt het volgende:

De natuur heeft dankzij evolutie systemen ontworpen die er dankzij conserted reacties voor zorgen dat reacties efficiënter lopen dan we voor mogelijk houden. Sommige enzymen maken bijvoorbeeld gebruik van kwantummechanische effecten, iets waar de mens pas een kleine honderd jaar weet van heeft.

Wetenschappers proberen al jaren om dit soort systemen na te bootsen via bio mimicking. Tot nu toe met wisselende successen, maar het heeft hoe dan ook voor een veel beter begrip van allerlei soorten reacties gezorgd en rekenmodellen gegeven die verklaren waarom natuurlijke reacties over het algemeen efficiënter verlopen - helemaal knap als je bedenkt dat het afvalverwerkingsproces er ook al bij is inbegrepen! Daar kan de mens nog een puntje aan zuigen. De wetenschappers in dit artikel hebben volgens mij het organometallische cluster in hydrogenases proberen na te bootsen.

Natuurlijk bestaat een puzzel uit meerdere stukjes, maar wil je hem oplossen dan zul je ze uiteindelijk een voor een op hun plek moeten leggen. Dit is een stukje van de puzzel. Of we de andere ook op hun plek kunnen leggen, valt te bezien. Misschien is dit überhaupt wel de verkeerder puzzel, of het verkeerde puzzelstukje voor deze puzzel ;-)

[Antique]

Nee, dit is in dit geval echt een natuurwet! Hier is een plaatje dat laat zien wat de activatie-energie is van de water->H₂ + O₂ reactie in bijzijn van verschillende katalysatoren:

http://www.beilstein-jour...th=1024&background=FFFFFF

[...]

Als thermodynamica zoals ik hier gebruik onwaar blijkt te zijn, mag min of meer de hele wetenschap over de kop! Dit is zo feitelijk als je de wetenschap kunt krijgen.

Op grond van welke thermodynamische wet(ten) is het onmogelijk dat er andere catalysatoren zijn die de activatie energie verder verlagen dan Pt?

[mux]

Er is geen element met een lagere metaal-waterstofbindingsenergie (E_M-H) t.o.v. activatie-energie (E_a) dan Pd. Pt volgt Pd op de voet.

[Antique]

Dan heb je het waarschijnlijk over het Sabatier principe. Dat is inderdaad erg bruikbaar, maar zeker geen thermodynamische wet.

[mux]

Ah ok, ik was even confused omdat je het specifiek over platina had. De thermodynamische *wet* waar ik het over had was het feit dat de thermoneutrale spanning van watersplitsing 1.48V is, terwijl de reactie-energie maar 1.23eV is. Dit betekent dus dat je bij een continu proces, om spontaan een reactie te krijgen, altijd meer dan 1.48V moet toepassen ondanks dat je maar 1.23eV in de reactieproducten stopt. Dit is de fundamentele efficiëntielimiet (1.23/1.48~83%). Als je elektrolyse gebruikt, is dit onoplosbaar, en vanwege de lage kwaliteit van de warmte (omdat dit alleen plaats kan vinden in H2O(aq)) kun je deze warmte uit de reactie niet efficiënt terugwinnen (de carnot-efficiëntie van een warmtemotor met minder dan 100C T_H is 26%, dus een adiabatisch proces heeft uh, iets van sub-10% efficiëntie).

De extra energie in het katalytische proces is puur nodig om de reactie op macroscopische schaal snel genoeg te laten gaan. Dit is in principe niet aan een natuurwet gebonden; het is theoretisch mogelijk om een complex te ontwerpen met een gunstigere activatie-energie en lage reagens-bindingsenergie. Of hier nog een fundamentele limiet aan zit weet ik niet.

[Antique]

Hetgeen ons terugbrengt bij de posts die deze discussie startten:

mux: Nikkel-ijzer is geen efficiëntere katalysator dan platina en dit zal het nooit worden. Platina zal waarschijnlijk altijd de zuinigste manier zijn om waterstof en zuurstof te maken in een elektrolyse-apparaat. Echter, nikkel-ijzerspons is bijzonder dichtbij platina qua efficiëntie.

nul07: Er lijkt mij geen wetenschappelijke wet, die bepaald dat wat nu het meest efficiënt is, altijd het meest efficiënt zal blijven.

mux: Nee, dit is in dit geval echt een natuurwet!

Dat is het dus niet. Dit doet niets af van de andere dingen die je zegt, maar je springt wel zo nu en dan erg onvoorzichtig om met woorden als "natuurwet". Dat is helemaal niet nodig om je punt te maken.

[Reactie gewijzigd door Antique op 24 juli 2024 05:49]

[mux]

OK, hm, hier gaan we wel heel erg diep.

Nikkel-ijzer zal altijd minder efficiënt zijn dan platina bij dezelfde reactiesnelheid. Bij iedere praktische, macroscopische reactiesnelheid zal nikkel-ijzer minder efficiënt zijn. Inherent, fundamenteel, natuurwet.

Palladium zit extreem dichtbij een ideaal materiaal, binnen 50meV ofzo. Het is onwaarschijnlijk dat we iets beters dan palladium gaan vinden, ooit. Niet onmogelijk, geen harde limiet, maar het zit heel dichtbij.

Blij nu ?

[Antique]

In het geval van deze specifieke situatie, min of meer. Je gebruik van het woord natuurwet is daar nog steeds twijfelachtig, want behalve de Sabatier plot voer je geen bewijs aan voor je stellingen over nikkel-ijzer, en Sabatier plots zijn geen natuurwetten.

Maar waarom niet direct juiste formuleringen gebruiken i.p.v. krachttermen? Het doet onnodig schade aan je verhaal en je loopt risico wetenschappers af te stoten die anders graag met je mee zouden denken.

[Reactie gewijzigd door Antique op 24 juli 2024 05:49]

[mux]

Tja, hoe je dingen formuleert is een afweging. Nul07 heeft geen achtergrond in deze materie en de materie is nogal complex om in één comment te vatten en nog steeds begrijpelijk te houden.

Of je nou een millimeter van de theoretische limiet zit of er exact op maakt in dit geval weinig uit voor de discussie; feit is dat palladium en platina by far de beste elektrodematerialen zijn specifiek voor elektrolysereacties (we hebben het hier niet in de breedste zin over redox water splitting, puur en alleen over watersplitsing in aq!). En je gaat de efficiëntie nooit kunnen verbeteren met andere materialen. Je moet echt naar andere processen toe om dat te kunnen doen.

Maar dit gaat volledig voorbij aan wat ik echt wilde zeggen. We zijn verzand in de details, terwijl nul07 een typische denkfout maakte en dacht dat de wetenschap iets niet 'weet', maar dat we in de toekomst iets nieuws bedenken waardoor elektrolyse opeens magisch 100% efficiënt is. Nee, want elektrolyse is een uitstekend begrepen proces dat in de laatste eeuwen al eindeloos verfijnd is. Waterstofproductie uit elektrolyse zal nooit ook maar in de buurt komen van 100% energetische efficiëntie, omdat er fundamentele problemen aan ten grondslag liggen die niet oplosbaar zijn met betere katalysatoren of andere trucs. Dat is de crux van het verhaal. Exact wat deze problemen zijn is niet het punt - het is interessant, maar het is niet waarom ik het over natuurwetten had.

[Pinkys Brain]

Geeft die grafiek niet aan dat de efficiëntie (kCal per Mol) van platinum lager is dan ijzer en nikkel?

[mux]

De grafiek geeft stroomdichtheid op de verticale as vs. exergie op de horizontale as. Het is niet direct gemakkelijk uit te leggen wat het meest efficiënte punt is, gezien er eigenlijk twee dingen worden afgebeeld (een oxidatie-lijn en reductie-lijn). Zie ook Sabatier.

[Pinkys Brain]

Bij het Sabatier principe kan je argumenteren dat de efficiëntie ook van de andere as afhangt omdat je de hitte niet terug kan winnen ... maar met elektrolyse zie ik niet echt in hoe stroomdichtheid een factor is in efficiëntie, meer hoe praktisch het is met een bepaald oppervlak (wat je dan weer kan terugwinnen met sponsachtige materialen).

Nikkel is overigens ook al gebruikt voor de kathode.

[mux]

Ja, als je in dit diagram puur zou kijken naar efficiëntie, zou je beter een 100x zo grote nikkelspons kunnen maken. Je catalyse-efficiëntie is dan theoretisch hoger. Maar... de activatie-energie van je reactie is óók hoger bij nikkel, en wat je niet terugziet in een vulkaandiagram is dat de activatie-energie van de ascending lijn sneller hoger wordt dan de metal-hydrogen bonding adsorption energy (E M-H) lager wordt. Met andere woorden: het is uiteindelijk toch minder efficiënt. Je wilt zo 'links' en 'hoog' mogelijk op de descending lijn zitten in het geval van de water->waterstof+zuurstofreactie (dit is niet altijd zo, in reacties waar je water niet geconsumeerd wordt kan dit soms anders zijn).

Ik heb helaas geen betere diagrammen gevonden die zowel katalytische performance als activatie-energie plotten per element. Dat zou een stuk duidelijker zijn. Dit is letterlijk het enige wat ik met een beetje googlen kon vinden. Ik heb toevallig nog wel de bron gevonden van bovenstaand volcano diagram, in een heel interessant paper v.w.b. katalyse: http://www.groupes.polymt...04/v03n02a10_p167-182.pdf. Hierin staat ook een mooi diagram van metaal-hydride-bindingsenergie, wat superbelangrijk is voor de werkbaarheid van waterstof-adsorptietanks.

En @link naar nikkelkathode: 20mA/cm² @1.5V is niet slecht. Ik ga daar eens over verder lezen. Dat komt akelig dichtbij (vlak) platina!

[FlowDesign]

Helemaal met je eens. Als heel de mensheid van tevoren zou denken "het kan niet en zal nooit kunnen" dan bestond er geen wetenschap en dus geen vooruitgang.

Ter vergelijking: Ooit hadden Plasma-, LCD- en OLED-schermen prijskaartjes van € 60.000,- en jaren later kocht je ze voor €400,- van dezelfde grootte.

Philips had in de jaren '70 al proefopstellingen staan voor Plasma-schermen op het Natlab in Eindhoven. Kijk hoeveel jaren er overheen zijn gegaan voordat die techniek rijp was voor de consumentenmarkt.

Er is nog een lange weg te gaan, maar die betaalbare efficiënte oplossing gaat er ooit komen (of het wordt ingehaald door een betere techniek). Zo werkt het nu eenmaal.

Gezien de keuze van Toyota op z'n samenwerking met Tesla op te zeggen en nu vol te gaan voor de waterstof-techniek, vermoed ik dat dat wel de toekomst gaat worden. Tesla zit in zwaar weer.

[divvid]

Tesla zit in zwaar weer.

Denk je? Vooralsnog doen ze het zo slecht nog niet. als ik het kon betalen dan zou ik graag een Model-S rijden. Een toyota met dezelfde actieradius is niet eens te koop.

Ik denk eerder dat deze technologie gebruikt kan worden als buffer, b.v. direkt naast windmolens of zonnecentrales.

[Deadsy]

Tesla is actief in een andere markt dan Toyota.


Toyota is toch vooral bezig met de lange termijn.
Voor Toyota gaat het vooral om dat de technologie in de toekomst op een zeer brede schaal in gezet kan worden en ik denk dat hun teveel beperkingen en problemen zien.

Tesla zit toch vooral in de high-end markt. Dan zie je toch anders naar het wereldje en de problemen.

[freaq]

oh ja het zijn anders allebij auto's... en Toyota heeft ook luxe modellen (en dan heb je nog lexus bijv)

Tesla zit niet in de problemen, voor een nieuwe fabrikant zijn ze enorm goed bezig,

hun auto's worden extreem goed gereviewed, en er is een enorme wachtlijst dus ik denk niet dat ze echt in de problemen zitten....

[Deadsy]

Inderdaad het zijn beide auto's maar Tesla zit met zijn autos in een andere prijs klasse.
Ja Toyota heeft Lexus maar de bulk van hun geld verdient Toyota met auto's die een stuk goedkoper zijn dan de goedkoopste Tesla.

Daarnaast is de wachtlijst zo enorm omdat de Tesla ook een enorm hip product is. En als je een sportieve electrische auto wilt dan is er niet veel keus als je iets moois wilt hebben.

Zelfs BMW die nu 2 electrische modellen heeft heeft al aangegeven pas over een paar jaar met een nieuw model te komen.
Als BMW dit echt als de grote toekomst zou zien waarom dan niet wat vlugger een 3e model op de markt gooien? Waarom niet de capaciteit verhogen want er is vraag naar de 2 BMWs.

Ik denk dat de grote autofabrikanten geen grote toekomst zien in de electrische auto's
En dat de modellen die ze op de markt gooien vooral leuk zijn voor de publiciteit die ze ermee krijgen.

Dat Tesla zegt dat de electrische auto de toekomst heeft is vrij logisch aangezien dit alles is wat ze maken.
En als het de toekomst heeft waarom zit Musk zelf dan openlijk te flirten met Apple betreffende een overname?

[FlowDesign]

Lees even wat achtergrondinformatie over de laatste ontwikkelingen omtrent Tesla

http://qz.com/347010/elon...reholders-money-at-tesla/

Kijkende naar de reputatie van Toyota, die eigenlijk al 10 jaar eerder waren met de Hybride auto (Prius) en nu zo een belangrijke beslissing hebben durven nemen, dan zet ik in op Toyota en niet op Tesla. De koersval van Tesla bewijst min of meer dat de analisten dat ook zo zien.

Daarmee zeg ik niet dat elektrische auto's helemaal geen toekomst hebben, maar ik denk dat het een tussenfase zal zijn en zeker niet de winnaar. Volledig elektrisch zal ingehaald worden door een betere techniek, dat is eigenlijk wat ik zeg.

[bilgy_no1]

Gezien de keuze van Toyota op z'n samenwerking met Tesla op te zeggen en nu vol te gaan voor de waterstof-techniek, vermoed ik dat dat wel de toekomst gaat worden. Tesla zit in zwaar weer.

Autofabrikanten die vooral geld verdienen met fossiele auto's hebben een belang om zo lang mogelijk de elektrificering tegen te houden. De Toyota op waterstof is een 'compliance car' gericht op de wetten van oa. California. Die wetten vereisen dat fabrikanten een minimaal deel van hun verkoop in Zero emission voertuigen behalen. Een waterstofauto telt daarin veel zwaarder mee dan een 'gewone' elektrische auto.

Kijk eens naar de documentaire 'Who killed the Electric Car' om te snappen hoe fabrikanten hebben gelobbyd om de regelgeving naar hun hand te zetten, opdat ze zonder al teveel gedoe door konden gaan met verkopen van benzine auto's. Rond die tijd keam Schwarzenegger met zijn Californisch Hydrogen project waar 13 jaar later nog nul resultaat mee is geboekt.

Een andere groep belanghebbenden is de olie industrie. Die zijn gebaat bij een centrale distribitie van brandstof in plaats van decentraal opladen van batterijen. Ook zal waterstof vooralsnog vooral uit fissiele brandstoffen worden opgewekt.

Nee, als gewone automobilist ben je beter uit met een elektrische auto met voldoende bereik. Nu zit dat gemiddeld rond de 150km, maar de middenklasse modellen met 250km (in de praktijk) komen eraan in 2017. Die range dekt 95% van alle kilometers die mensen rijden, misschien nog wel meer. Voor de lange afstand (3 weken vakantie) huur je dan een benzine auto.

Ik hoor mensen als voordeel van waterstof noemen dat je snel kunt tanken. Maar als elektrisch rijder mis ik tanken helemaal niet. Ik kom bijna nooit meer op zo'n stinkend tankstation omdat ik thuis en/of op het werk laad. Dat is pure tijdwinst.

Waterstof is dus geen inherent betere technologie dan batterijen. Er zijn andere redenen waarom het veel aandacht krijgt van fabrikanten.

[Reactie gewijzigd door bilgy_no1 op 24 juli 2024 05:49]

[FlowDesign]

De laatste keer dat ik keek was Toyota nog steeds de grootste autofabrikant ter wereld (meest verkochte auto's).
Denk je nu echt dat die heel hun toekomst overboord zouden gooien als ze geen plausibel langjarenplan hadden liggen?

Dat heel de industrie beïnvloed wordt door belangen van de olie-industrie geloof ik meteen, maar Toyota is een grote speler in de markt, die doet gewoon wat zij als de beste keuze voor de toekomst zien.

By the way, doelstelling van Tesla is een 200 mijl actieradius in een auto van 30.000 dollar. Op dit moment kost alleen al het accupakket zo'n beetje zoveel geld om die afstand te overbruggen. Ze hebben dus nog wat werk te doen.

[bilgy_no1]

De laatste keer dat ik keek was Toyota nog steeds de grootste autofabrikant ter wereld (meest verkochte auto's).
Denk je nu echt dat die heel hun toekomst overboord zouden gooien als ze geen plausibel langjarenplan hadden liggen?

Dat heel de industrie beïnvloed wordt door belangen van de olie-industrie geloof ik meteen, maar Toyota is een grote speler in de markt, die doet gewoon wat zij als de beste keuze voor de toekomst zien.

By the way, doelstelling van Tesla is een 200 mijl actieradius in een auto van 30.000 dollar. Op dit moment kost alleen al het accupakket zo'n beetje zoveel geld om die afstand te overbruggen. Ze hebben dus nog wat werk te doen.

Er is zeker nog werk te doen, maar er zijn verschillende fabrikanten die al hebben aangekondigd te komen met middenklasse elektrische auto's met een groot bereik.

Tesla Model 3 zal naar verwachting meer kosten dan US$30k. Hij komt in de categorie 'BMW 3-serie' en zal dus in ieder geval in Nederland tot de hogere middenklasse behoren. Dat past ook beter bij de high-end strategie van het bedrijf.

De Chevrolet Bolt moet ook 200 mile bereik hebben (zal in real life eerder 250km zijn). Komt in 2017 beschikbaar en de vanafprijs zou ongeveer €25k moeten zijn.

De nieuwe Nissan LEAF komt naar verwachting ook uit in 2017 (verkoop vanaf najaar 2016). Hints over het bereik komen op 250 mijl (Japanse test cyclus) of 200 mijl (strenge US testcyclus. De huidige LEAF heeft 84 mijl op de US cyclus). In real life komt het bereik dan op 300 km of meer. De huidige LEAF begint voor minder dan €25k (met batterijlease) en op €30k inclusief batterij. Er is geen reden om te verwachten dat ze prijzen zouden verhogen. Eerder nog gaan ze de prijzen verlagen.

De Renault Zoé heeft nu ongeveer 150-160 km bereik (in real life) en krijgt in 2015 een upgrade van de motor die het bereik met nog eens 10% vergroot. Deze auto is vanaf ongeveer €20k te koop (weliswaar met batterij lease constructie).

Overigens gaat Renault-Nissan ook inzetten op plug-in hybrides en waterstof. Mogelijk is waterstof dan iets voor de vakanties (caravan trekken) en zwaardere voertuigen. Er kleven echter nog grote nadelen aan waterstof, dus het zal echt nog wel duren voordat die technologie echt zal doorbreken:

• Technische problemen voor het tanken oplossen op een kostenefficiënte manier. 1 station kost nu $1-2 miljoen; ter vergelijking kost een Tesla Supercharger Station met meerdere laders en alles erop en eraan kost $300k
• Waterstofproductie is inefficient en kostbaar. Waterstof kost ongeveer 2,5x meer energie per km dan een volledig elektrische auto laden op groene energie
• Kostprijs van de auto's is nog een stuk hoger dan een vergelijkbare elektrische auto.

Het volgende artikel van Engadget biedt een mooi overzicht van de stand van zaken, issues en andere bronnen.

Maar het kan dus nog steeds zijn dat andere krachten ervoor zorgen dat waterstof-auto's gepusht worden. Dat betekent niet dat het een betere oplossing is. Toyota, Honda en Hyundai hebben vooral waterstof-auto's gelanceerd vanwege de Californische Zero Emission Credits:

State regulators are of the same mind. You now need to fuel a vehicle in less than 15 minutes to a 285-mile range in order for the manufacturer to reap the maximum California ZEV (zero-emission vehicle) credits. Those credits can be resold by automakers and helped Tesla to its first-ever profitable quarter last year. However, pure EVs like the Model S no longer qualify for the max ZEV credits (not that Tesla needs them now), since most can't meet the fueling requirement. As you'll see soon, California's policy change may actually increase pollution, but no doubt motivated Toyota, Honda and others to build FCVs along with EVs.

De foute premisse is dus dat 'opladen' praktisch is voor de consument. Dat is dus niet zo. Met een elektrische auto met voldoende bereik (de meeste auto's rijden nog geen 50km per dag!) plug je de auto bij thuiskomst in en laadt deze 's nachts op. Of je laadt op tijdens het werken. Met een bereik van 300 km per lading komen zelfs veel vertegenwoordigers de dag nog wel door. Snelladen is dan een fall back optie voor als je nog verder moet en kost dan 20-30 minuten in plaats van 5-10 minuten voor tanken. Voor de meeste mensen zal dat echter zelden tot nooit nodig zijn. Opladen op een 'waterstof tankstation' is in mijn optiek een paar stappen terug in de tijd.

[FlowDesign]

Goede uiteenzetting. Ben zeer benieuwd wat het gaat worden. Denk dat we het er wel over eens zijn dat het nogal wat jaartjes kan duren voordat volledig elektrisch en/of waterstof gemeengoed wordt.
Er is ook nog voor vele jaren olie en gas beschikbaar, dus dat helpt de vooruitgang in die zin ook niet.

Hier is trouwens nog een artikel van Quartz met een goede uiteenzetting over de prijzen van de accu's en wat ze moeten bewerkstelligen om die 200 mijl middenklasser betaalbaar te maken.
Voor alle merken geldt dat 2017 niet erg haalbaar lijkt. Reken eerder met 2020.
http://qz.com/252990/the-...mass-market-electric-car/

[bilgy_no1]

Dank voor het interessante artikel. Grappig dat de fabrikanten allemaal een "200-mile" model hebben aangekondigd, terwijl dat nog niet zo eenvoudig lijkt. En natuurlijk hangt het sterk af van welke standaard je gebruikt: de LEAF heeft volgens de NEDC een range van 199 km, volgens de EPA een range van 84 mijl (135 km) en volgens de Japanse standaard een range van 228 km. De EPA standaard lijkt het dichtst in de buurt te komen, maar zit aan de lage kant. Ik red met redelijk gemak 150 km hoewel daar in de winter (of met veel wind) iets vanaf gaat.

Het bereik hangt nog veel meer af van rijgedrag en type weg. Op de snelweg 130km/h rijdend haal je die 150 km zeker niet. Op lange stukken B-weg met de cruise control op 80 kom je waarschijnlijk wel in de buurt van 160-170 km.

[Deadsy]

Dat Tesla in zwaar weer zit (vooral betreffende de groei) geloof ik graag.
De dingen die Musk de laatste maanden in de media zit te schreeuwen laten mij toch aan Tesla twijfelen. Hij is negatief over elk alternatief en ziet alleen een gouden toekomst voor electrische autos. Terwijl de toekomst van de electrische auto afhankelijk is van zoveel factoren.

In de media doen de overheden dan wel gezellig mee maar er zijn nog zoveel problemen. Zoals laadpallen, ja ze zijn er maar op veel plekken nog niet genoeg. Of gemeentes waar het een probleem is om een laadpaal te laten instaleren.

Ik denk dat overheden ook een beetje moeite hebben met het aantal banen in de olie industrie.

[andreetje]

We kunnen m.i. niet om waterstof heen.

Fossiele brandstoffen raken op.
Kernenergie wil men niet meer.
Zonnepanelen en windmolens zijn aanbodgericht.

Waterstof is inefficiënt bij omzetting. Maar wat is het alternatief voor opslag van grote hoeveelheden energie voor langere periode (zomer / winter)?

[mux]

Batterijen zijn een stuk beter voor vervoersdoeleinden, of we moeten een efficiënte manier vinden om benzine te maken uit duurzame bronnen. Vooralsnog is het veruit het efficiëntst en minst complex om elektriciteit in batterijen te stoppen en daarmee elektromotoren aan te drijven.

[hardwareaddict]

batterijen zijn alleen geschikt voor hele lichte voertuigjes. Robotjes etc.

De fuelcell is een veel interessanter idee, maar behoeft nog heel veel verbeteringen op tal van terreinen. Met name het joekels grote probleem: hoe produceer je goedkoop waterstof en hoe sla je het op in een brandstoftank in een auto?

Misschien een idee is om kerncentrales te gebruiken waterstof te produceren op daluren.

[Anoniem: 80466]

batterijen zijn alleen geschikt voor hele lichte voertuigjes

De Tesla S bewijst wel anders.

[hardwareaddict]

Vanaf 2300 kilo en 100k euro, ga toch fietsen man.

Verder als ik er mee naar 't buitenland zou rijden dan is hij in paar minuten leeg op die snelheden.

[Tukkertje-RaH]

Er lijkt mij geen wetenschappelijke wet, die bepaald dat wat nu het meest efficiënt is, altijd het meest efficiënt zal blijven.

Volgens mij is die er wel... Bij verlichting bijvoorbeeld is de Lumen per Watt een indicatie hoe efficient een lamp electriciteit omzet in licht. Daar zit een theoretische grens aan - in dit geval 683 Lm/W voor een 555 nm lichtbron: meer licht kan er simpelweg niet uit een Watt komen.

Ik kan me goed voorstellen dat voor het splitsen van water eenzelfde theorie op kan gaan: je moet immers krachten op atomair niveau doorbreken om het waterstof en de zuurstof uit elkaar te houden. Op zo'n schaal zouden best de atomaire afmetingen van de elektroden mee kunnen spelen, waarbij (toevallig) Platinum de meest optimale heeft - er zijn gewoon geen andere elementen die een betere match hebben.

[FreezeXJ]

Ik weet wel zeker dat die theorie zo opgaat, als het splitsen van water en zuurstof energiegunstiger was, kreeg je ook minder energie terug bij het fuseren ervan, en dat is wat de motor aandrijft Tenzij je natuurlijk tegen de hoofdwetten van de thermodynamica in wilt gaan, en ja dat mag, maar dan willen we eerst bewijs zien dat er uberhaupt maar aan getwijfeld kan worden.

Wel zijn er kunstjes om die extra energie-barriere lager te krijgen, waaronder de reactie onder druk of hoge temperatuur laten verlopen, liefst in combinatie met een katalysator. Dat maakt het niet gratis, maar wel goedkoper.

[letatcest]

Ha mux, dank voor je opmerking én extra uitleg Ik was met open ogen in de marketingpraat gestiefeld in de zoektocht naar een titel en heb het derhalve ook aangepast (eerste zin nieuwsbericht op uni-site suggereert goedkope opschaling waterstofproductie). In het originele artikel wordt er overigens niet over gerept, maar wordt - terecht - alleen de methode etc. besproken.

[mux]

Het is ook nogal dikke materie moet ik eerlijk zeggen. Vooral de nuance dat dit enkel over de zuurstofzijde van de reactie gaat (waar, eerlijk gezegd, wel het meeste te winnen valt) is niet makkelijk uit het originele artikel op te maken.

Maar alsnog zeker publicatiewaardig, mooi dat dit door de crew wordt opgepikt!

[kidde]

Bedankt voor de link naar het blog.

Laatste week vroeg ik me na het kijken van een (oude) reportage van Rifkin (over waarom de mensheid op het randje van uitsterven staat en industriele revolutie 3.0) af waarom waterstof-cellen nog niet verder zijn, en de blog lijkt me het antwoord te bevatten. Ik ga het zeker lezen!

[Anoniem: 663327]

Ik wil niet vervelend doen, maar ik heb water H₂O.
Hier haal ik zeer vakkundig de zuurstof af....dus hou ik H₂ over...Dit is normaal in gasfase (waterstof, hoe het het meeste voorkomt) dus ook dit borrelt naar de oppervlakte.
Hoe je vervolgens de zuurstof en waterstof scheid, zou je vervolgens kunnen doen door een zeer fijne filter, waar zuurstof (groter atoom/molecuul..O₂) niet door kan en waterstof wel.

Efficiëntie is belangrijk, maar kosten ook...als die met platina 500 euro kost en die met zink/ijzer 50 euro dan ga ik toch voor de 50 euro..ook al is minder efficiënt. Dan mag deze 10 keer minder efficiënt zijn..

[mux]

Ik had nooit aan deze discussie moeten beginnen ik ben engineer, geen scheikundige, en toch bemoei ik met met deze materie

Anyway, wat je hier zegt is dat je open elektrolyse doet; dat is totaal onnodig. Je kunt prima de twee elektroden scheiden met een harde wand. Aan één kant komt altijd alleen maar waterstof, aan de andere kant alleen zuurstof. Klaar, scheiding gebeurt automatisch zonder noodzaak voor filter. Dit is totaal onafhankelijk van welke katalysator je gebruikt.

Katalysatoren zijn er om een hele andere reden. Als je normaal gesproken spanning over een bakje water zet, gebeurt er opvallend weinig. Water geleidt slecht, dus je hebt ontzettend grote elekroden nodig om een redelijke reactiesnelheid te behalen. Dus wat doe je om het water beter te laten geleiden? Je maakt het een beetje zuur (of basisch, eventueel), zodat er een hoge ionendichtheid is. De ionen zijn wat er voor elektrische geleiding zorgt in het water.

Maar afhankelijk van wat je gebruikt om de ionendichtheid te verhogen, introduceer je ook onzuiverheden in oplossing. Deze onzuiverheden willen ook reageren aan de elektroden. Bijvoorbeeld, als je een calciumzout in het water zou stoppen (bijv. CaOH), dan zou zich al gauw een wit-grijze smurrie ophopen aan de zuurstofzijde (CaO_s).

Zelfs als je een sterk zuur gebruikt dat geheel dissocieert, en zelfs als je met een microporeus filter de metaalionen weghoudt van de elektrodes, gebeuren er nog steeds onwenselijke reacties. Twee reacties die je in een elektrolyse-apparaat snel zult zien zijn de creatie van waterstofperoxide (H₂O₂) en ozon (O₃). Deze reacties hebben een vormingspotentiaal dat niet ver van zuurstof af ligt.

Een katalysator lost dit op twee manieren op. Aan de ene kant zorgt een katalysator ervoor dat de gewenste reactie 'gemakkelijker' gebeurt (activatie-energie van de gewenste reactie wordt verlaagd), aan de andere kant zorgt het ervoor dat ongewenste reacties minder graag gebeuren. Of, in het geval van platina en palladium, wordt de activatie-energie extreem ver omlaag gebracht tot het punt dat de vervolgreacties puur stochastisch ver genoeg worden onderdrukt.

IJzer en nikkel zijn katalysatoren die niet alleen waterstof- en zuurstofproductie bevorderen, maar ook andere ongewenste reacties. Daarnaast is katalytische werking ervan inherent veel lager en verzadigt het als elektrodemateriaal een stuk sneller. Je hebt dus ná elektrolyse een complexere scrubber nodig om ongewenste reactieproducten te verwijderen. Win some, lose some.

[mxcreep]

Veel leeswerk maar zeer interessant!

[NEO256]

Ik heb me met waterstof al tijden afgevraagd of het niet een goede manier is om een enorme hoeveelheid energie te bufferen.

Als je X teveel elektriciteit produceert, zet de hele meuk om in waterstof gas en jaag het door een turbine heen als het weer in kakt.

[Anoniem: 601896]

Ik heb me met waterstof al tijden afgevraagd of het niet een goede manier is om een enorme hoeveelheid energie te bufferen.

Daarvoor zijn veel concepten in de markt.
Bij allemaal zit het probleem in de efficiëntie.

Dit plaatje laat het probleem goed zien:
Je hebt bij waterstof te veel energieverlies:

• Je hebt 70% efficiëntie bij de elektrolyse
• Je hebt 10% energie-verlies bij
• Je hebt vervolgens maar 40%/50% energie opbrengst bij omzetten van waterstof naar elektriciteit.

[XiniX88]

Daarom blijf ik auto's op luchtdruk een mooie vinden. Werkt ongeveer op dit concept, minus de H2O electrolysis en de Fuel Cell (wat dus eigenlijk alleen een compressor overhoud).

En ja, die hebben nu ook een bereik van 200km
http://nl.wikipedia.org/wiki/Air_Car

[proatjeboksem]

Maar daarbij is het vermogen toch rechtevenredig met de grootte van je opslag en de mate (druk) van je compressie?

dus, heb je, afhankelijk van je vermogensvraag, een joekel van een tank nodig en een beperkte actieradius.

Voordeel is wel dat je je eigen aandrijving kunt oppompen
50ct in de bandenpomp en je kunt weer ff vooruit

[Dazzyreil]

Mooie schema maar erg misleidend.
Als er geen auto aan de lader hangt is de efficiëntie 0%

[NEO256]

Ik wist niet dat gas turbines toch nog zo inefficiëntie waren >.<

http://www.wartsila.nl/en...bine-part-load-efficiency

Zie de 2e grafiek voor details. Hoogste is inderdaad maar 55% onder hele specifieke condities als ik er zo doorheen lees.

[Anoniem: 80466]

In combinatie met warmte (bv stadsverwarming) kan een gascentrale tot boven de 80% efficiënt zijn. In de zomer is dat dan natuurlijk minder.

[NEO256]

Dat dacht ik dus ook, maar misschien ben ik niet slim genoeg om het te doorgronden. Mij stond dus ook al bij dat ze dus een veel hogere efficiëntie te behalen viel. Maar mijn eerst zoektocht sprak dat weer tegen.

Stadsverwarming is dus totaal waardeloos in deze aangezien je niet even midden in de zomer de stadsverwarming kunt opstoken omdat je 1 uur lang een paar megawatt bij moet stoken.

[AMDtje]

Echt totaal uit de lucht gegrepen.

Waarom denk je dat?
http://nl.wikipedia.org/wiki/Warmte-krachtcentrale
Of het relevant is in deze discussie is een tweede, maar het is niet uit de lucht gegrepen.

[hardwareaddict]

Je belazert de kluit met wat je zegt. Het is net als:

"Een zweefvliegtuig kan in combinatie met kerosine wel 1 op 100 vliegen"

Echt totaal uit de lucht gegrepen combi's zijn het.

De warmtecentrale hier, gezinnen die dat GEBRUIKEN, die betalen per saldo meer dan als je zelf puur gas afneemt.

Heel handig zit er continue een bedrijf tussen altijd die dan weer de tarieven baseert op "gemiddeldes" in Nederland en van die gemiddeldes klopt geen steek natuurlijk.

Koop je nieuw huis, ben je dus toch de pineut.

"80% efficient". Echt totaal uit de lucht gegrepen. Per saldo betaal je MEER dan als je puur op gas stookt.

[AMDtje]

Efficient gaat over hoe veel van de energie in de brandstof omgezet wordt in nuttige energie.

Wat jij zegt kan allemaal best waar zijn, maar het zegt niets over die 80%.

[Anoniem: 80466]

Echt totaal uit de lucht gegrepen

Zielige reactie want dat is gewoon een algemeen bekend feit.
http://www.nuon.com/nieuw...idt-tot-rendement-van-85/

[Erycius]

Ik dacht dat het in Duitsland al gebeurt, als er teveel electriciteit is wordt er waterstof bij het gewone aardgas gemixt. Ik ken verder helaas geen details.

[Ad-]

http://www.gasunie.nl/nie...-gas-voor-energietoekomst

[hardwareaddict]

Nee andersom, op dit moment wordt waterstofgas gewonnen uit gas, want dat is goedkoper dan electrolyse natuurlijk.

[vix-ducis]

Niet echt, de verliezen die met hele proces gepaard gaan zijn te groot om het als valabele opslagmethode te beschouwen. Dit artikel legt het redelijk goed uit (hoewel het meer over het globale idee van waterstof gaat dan over tijdelijke opslag van overschotten).

[Maruten]

Daarom is het juist mooi dat dit soort ontwikkelingen gaande zijn, waardoor waterstof weer een wat realistischer alternatief kan vormen.

[hardwareaddict]

Het is stapje bij stapje nemen met waterstof.

Kijk aan die batterijen is al 120 jaar lang keihard gewerkt. Vooral met het oog op militaire technologie. Denk aan onderzeeers die enkel en alleen wekenlang op hun batterij varen - boven water komen om de batterijen op te laden is een zekere dood in de moderne oorlogsvoering.

De electriciteitsproducenten hebben er enorm eigenbelang bij electrische auto's te pushen - en doen dat ook achter de schermen massaal. Dit ondanks de enorme inefficientie ervan en als je 't van een afstandje bekijkt totale domheid om een joekel van een batterij mee te sjouwen die loodzwaar is, die dan ook nog ZICHZELF mag voortbewegen.

Waterstof zit in het verdomhoekje wat dat betreft - niemand heeft er echt belang bij het tot een succes te maken. Vandaar dat de ontwikkeling zo traag gaat er van.

Het grote probleem om op te lossen is dat waterstof zo klein is en zo makkelijk ontsnapt uit de huidige economisch te produceren tanks.

[Sircuri]

Het is sowieso op dit moment geloof ik de enige manier om fatsoenlijk energie op te slaan. Accu's zijn niet efficient genoeg om energie lang vast te houden. Waterstof kan dan wel niet efficient worden gemaakt, maar het is beter dan helemaal niets te doen met je overtollige energie.

Met bovenstaande ontwikkelingen is de omzetting naar waterstof alleen maar efficienter. Goed bezig.
Zeker wat betreft zonne-energie is dit een mooie oplossing. Overdag hebben we praktisch geen energie nodig thuis, maar laat dat nou juist het enige moment zijn waarop energie uit zonlicht geproduceerd wordt. Als iedereen nou thuis een eigen kleine waterstof centrale heeft die overdag waterstof maakt, kunnen we dat 's avonds mooi gebruiken om te koken en 's morgens om te douchen. Kunnen we tevens onze auto mee bijtanken.

[Fr33z]

Waterstof maken is niet echt de efficientste manier om energie op te slaan. Afhankelijk van hoe lang je het wilt opslaan zal een accu in veel gevallen de voorkeur hebben. 1 van de problemen met waterstof is dat het zo klein is dat het vrijwel overal doorheen weglekt, oftewel een maand later ben je 50% kwijt... (zie ook blog van mux). Accu's zijn prima efficient qua opslag maar kosten wel geld (goedkoper dan opslag + brandstofcel voor waterstof nog steeds)

[hardwareaddict]

Bij gros van electrische voertuigen dien je ook uit te gaan van 50% verlies binnen een maand als ze stilstaan.

Waterstofgas opslaan in een tank is een enorm probleem op dit moment. Voordeel is dat we zeker weten dat het lekker klein is qua volume en gewicht, terwijl we zeker weten dat rijden op accu's hooguit interessant is voor brommertjes - daar boven zijn die accu's te zwaar en de snelheden te hoog om het efficient te doen met een accu.

[Tukkertje-RaH]

Je zou in plaats van waterstof ook alleen water kunnen gebruiken om energie op te slaan. Heeft een aantal voor en nadelen, maar is prima te realiseren. Als ik me goed herinner gaan de Belgen een project starten om een gigantische donut voor de kust neer te leggen die ze bij een energie-overschot vol water pompen en bij een tekort weer leeg laten lopen terwijl ze er electriciteit mee opwekken.

[hardwareaddict]

Daimler zou in 2015 komen met een massageproduceerde fuelcell auto.

Wat die Belgen voor rommel voor de kust dumpen, dat is toch echt hun probleem, je komt er op de snelweg geen kilometer verder mee!

[boner]

Het grote probleem met waterstof is dat je het niet goed kunt bewaren. De H2 moleculen zijn zo klein dat ze door elk materiaal heen lekken. Dus als je het in een grote tank opslaat heb je na verloop van korte tijd veel minder in je tank. Je zou het kunnen bevriezen maar dat kost enorme hoeveelheden energie.

Kortom, het is alleen maar handig als je het 's middags opwekt en 's avonds weer gebruikt. oid.

[cyberstalker]

Of je kunt het combineren met CO2 om methaan te produceren. Dit kan dan in het gasnetwerk gebruikt worden. Een uitstekende manier om overproductie van zonnepanelen en windmolens op te vangen.

[hardwareaddict]

Welke overproductie heb je 't over?

Probleem van deze 2 technologien zijn juist dat ze zo ontzettend inefficient kilowattuurtjes produceren.

Als een windmolen op vol vermogen zou draaien dan is hij binnen paar maanden versleten natuurlijk.

[andreetje]

Zonnepanelen kennen overdag overproductie, en 's avonds onderproductie.

Het is niet erg dat de omzetting inefficiënt is. Zonnepanelen worden elk jaar goedkoper.

Een liter olie wordt eveneens inefficiënt gebruikt, en raakt een keer op.

[hardwareaddict]

Leg eens uit hoe ik mijn CNC machines kan laten werken met zonnepaneeltjes.

Per machine zo'n 10 kilowatt aan stroom ongeveer.

[andreetje]

Heb jij thuis een CNC machine die 10 kW trekt? LOL!
Als jij thuis industrieel bezig bent, en daar kun je bij 10 kW wel van spreken, zul je ook geen doorsnee aansluiting hebben.
Daar past dus een dito zonneinstallatie bij.
Je rust een Bentley toch ook niet uit met een Fiat 500 motor?

[hardwareaddict]

Oudere huizen hebben vaak al een 380 volt aansluiting, als je je dat nog niet realiseerde, dus de aanleg is niet zo duur.

Die zonnepanelen is enkel een subsidieverhaal. Je kunt zo hier in de wijk uitvogelen wie ambtenaar is en wie niet. De heren ambtenaren hebben namelijk gesubsidieerd een paar zonnepaneeltjes op het dak.

Dus niet alleen de reductiesubsidie van geld terugkrijgen voor wat je teruglevert aan het net, maar ook concreet cash geld om ze te kopen

Per saldo verliest de BV Nederland heel veel geld aan 't verhaal, om te zwijgen over de tientallen miljarden die die Spanjaarden over de balk ermee smeten.

Zo'n verhaal moet gewoon een keer stoppen. Gewoon de markt de markt laten zijn en het dure belastinggeld besteden aan nuttige zaken waarmee je mensen helpt.

Kijk uiteindelijk heeft Nederland net als de omringende landen echt totaal desastreus energiebeleid. Kolencentrales in aanbouw moesten even snel omgebouwd worden naar gas van de overheid, daar ze dat een PRACHTIG IDEE vonden om minder CO2 uit te stoten en zo blijven de screwups continue een vervolg krijgen.

[andreetje]

Dat van die 380 volt/3 fasen wist ik wel, wij hadden dat vroeger ook, maar het gemiddelde moderne huishouden heeft geen 3 fasen en geen 10 kW CNC bank staan.

Ambtenaren krijgen dezelfde subsidie voor zonnepanelen als ieder ander: geen.
Als je zelf handig bent, kun je een groep, een leiding en een omvormer zelf installeren, en de panelen laten installeren. Ik heb zo flink bespaard op de installatie. Met een zonnejaar als 2014 heb ik de installatie in 5 jaar terugverdiend. Daarna is het rendement ca. 16% per jaar. Daar betaal je geen vermogensrendementsheffing over, en het levert 16x zo veel op als op de spaarrekening.

Een CNC van 10 kW kun je op batterijen laten werken die je oplaadt met je panelen. Ik neem aan dat je thuis-CNC niet de hele dag aan staat.
Als een Tesla 100 kW mag verbruiken, en een capaciteit van 85 kWh heeft, valt het voor je CNC nog wel mee wat je aan batterij nodig hebt.

[Dstre4m]

En vergeet vooral niet die enorme druk in een waterstoftank -> hoe voller de tank hoe sneller het verlies.

[Anoniem: 80466]

Dat gold vroeger wel voor normale metalen tanks.
Moderne ISO gecertificeerd tanks mogen niet meer dan 65 milliliter waterstof per dag verliezen en de meeste moderne tanks zitten daar ruim onder.

[Aikon]

Als het systeem inderdaad grootschalig ingezet kan worden, is het fijn dat met minder energie meer water gesplitst kan worden. Verder is het zaak om waterstof te produceren met behulp van energie uit hernieuwbare bronnen, zoals zon of wind, zodat eventuele toekomstige brandstofcellen in essentie niet met fossiele energie gevoed hoeven te worden.

Is deze hele alinea nou gewoon de persoonlijke mening van Krijn die ff door je strot wordt geduwd tegelijk met een wetenschappelijke publicatie? Zo ja: dat kan écht niet hoor. Je (Tweakers) publiceert nieuws, geen opiniestuk.

[mux]

Het lijkt in ieder geval niets te maken te hebben met het bronmateriaal, want hier staat niks van deze strekking in.

[exorbitex]

Je hebt helemaal gelijk. Er is niks mis met een stuk context toevoegen. Vooral waardevol voor de minder geinformeerden; ikzelf en een meerderheid van de bezoekers schat ik in. Maar deze richting gaat te ver.

[letatcest]

Je hebt gelijk. Iets te veel dichterlijke vrijheid genomen.

[Maruten]

Dat gaf ik ook al aan, maar men vond het nodig mijn reactie -1 te geven.

Edit: Blijkbaar is het stuk hierop al aangepast. Het eerste kinderlijke zinnetje is verwijderd en de tweede zin is afkomstig van de hoofdonderzoeker, al is het een nogal voor de hand liggende opmerking...

[Reactie gewijzigd door Maruten op 24 juli 2024 05:49]

[Aikon]

Fijn dat er wordt geluisterd en het artikel wordt aangepast. Blijkbaar was het niet de mening van Krijs, maar gebaseerd op een bron:

Hydrogen is a great fuel for powering mobile devices or vehicles, and storing electricity generated from renewable energy, such as solar.

"(...)Cleaner sources of fuel like hydrogen will be particularly important for reducing carbon dioxide emissions and solving the air pollution problems from the burning of fossil fuels such as coal,” says Associate Professor Zhao.

Vertaald als:

Als het systeem inderdaad op industriële schaal ingezet kan worden, is het zaak om waterstof te produceren met behulp van energie uit hernieuwbare bronnen, zoals zon of wind, zodat eventuele toekomstige brandstofcellen in essentie niet met fossiele energie gevoed hoeven te worden, dat meent hoofdonderzoeker Chuan Zhao in het persbericht op de UNSW-site.

Wat gewoon niet correct is. Zhao zegt dat schone energie zoals waterstof belangrijk is, en dat waterstof gebruikt kan worden als buffer door met o.a. zon opgewekte energie. Dat is toch echt iets heel anders dan aangeven met welke energiebron waterstof gemaakt moet worden? Ook spreekt hij in het geheel niet over windenergie? Of ik moet er overheen lezen...

[Reactie gewijzigd door Aikon op 24 juli 2024 05:49]

[Anoniem: 582487]

dit zou een ontwikkeling als herbruikbare waterstof ook veel effectiever maken..

auto verbruikt waterstof... waterstof+zuurstof=water.. zonnecellen in de dakrails (of op het dak) worden gebruikt om de splitsing in gang te zetten.. in de (water)tank ligt een plaat van nikkel en ijzer... het process word met lage zonne energie opbrengst op gang geholpen (nieuwe generatie zonnepanelen doen ong. 10-15% opbrengen ipv. 5-7)

water word gescheiden op bovengenoemde manier.. waterstof word weer naar de motor gepompt.
de vrijgekomen zuurstof (als ik het zo goed heb gelezen) kan of worden afgevloeid of worden herleid naar een turbo/super charger voor meer vermogen)

zo word een auto opeens kost efficient met een gesloten circuit.. wat om de X tijd word bijgevuld met nieuwe waterstof ivm. verlies factor.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 582487 op 24 juli 2024 05:49]

[tijgetje57]

weet niet waar jij vandaan haalt dat zonnepanelen maar een efficiency hebben van 5-7 %......

Ze hebben panelen die pakken met gemak 13 - 17%. Waterstof opwekken icm panelen dan zouden de panelen stroom leveren om waterstof te maken.

Maar als je gewoon een volledig autonome set er naast zou plaatsen van Tropical heb je geen ingewikkeld circuit nodig.

die panelen leveren evengoed wel stroom, als je er maar genoeg hebt. Gewone mono's of poly's leveren genoeg prik om hieraan te voldoen.

Kan het weten, heb zelf 12 poly's liggen en die leveren 3000 Kwh per jaar.

[hardwareaddict]

Nee joh, hooguit 5% efficiency voor betaalbare paneeltjes en als we dat dan vermenigvuldigen met het aantal zonuren in Nederland en delen door totaal aantal uur is dat dus 0.5% efficiency.

Op die manier kun je natuurlijk geen waterstof efficient produceren

[Anoniem: 80466]

De bulk van de huidige commerciele zonnecellen heeft een 16%-21% effiency.

Maar zonnecellen op het dak van een auto is bijzonder onhandig en inefficient.
Je moet zonnecellen zo veel mogelijk plaatsen op locaties waar ze minstens 30 jaar optimaal qua hoek en orientatie van de zon kunnen profiteren en autodaken vallen over het algemeen daar niet onder.

[hardwareaddict]

Ga toch fietsen man.

Die "efficiency" moet het 25 graden celcius voor zijn en je moet op de evenaar leven. Die paneeltjes die in de winkel liggen uit China halen hooguit 5%.

Dan heb je maar uurtje of 800 zonuren per jaar in Nederland dus effectieve efficiency is dichter bij de 0.5%.

http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell_efficiency

[Reactie gewijzigd door hardwareaddict op 24 juli 2024 05:49]

[_Pussycat_]

En Hardwareaddict vertelt weer een onzin.... ongelofelijk man, je weet echt nergens iets van en zwetst over alles mee....

Je hoeft niet op de evenaar te leven, alleen moet je als je hier woont de cellen draaien. Dan over de bewering das Chinacellen hooguit 5% rendement halen uit je EIGEN BRON:

Solar cell efficiencies vary from 6% for amorphous silicon-based solar cells to 44.0% with multiple-junction production cells and 44.4% with multiple dies assembled into a hybrid package.[11][12] Solar cell energy conversion efficiencies for commercially available multicrystalline Si solar cells are around 14-19%.[13]

"14-19%" past toch vrij goed bij de 16%-21% die hAl noemde.

Dan kom je met een eigen definitie van "effectieve efficiency" die door niemand in de wereld gebruikt wordt. Efficientie = geleverd vermogen / aangeleverd vermogen. Dat 's nachts de zon niet schijnt vermindert het aangeleverde vermogen en heeft dus met rendement niets te maken.

Verder is bij zonnecellen voor het dak de efficientie niet erg belangrijk, omdat meestal de kosten de begrenzende factor zijn en niet het oppervlakte. Alleen voor auto's met zonepanelen (die mij nutteloos lijken, maar misschien zich toch goed verkopen) is het rendement echt belangrijk.

[hardwareaddict]

En "wij van wc-eend" ignoren alweer dat 90% van het jaar die dingen hoegenaamd niks produceren.

De kosten zijn een GEVOLG van de inefficiency.

[hardwareaddict]

De BV Nederland verliest per saldo alleen geld aan windmolens en zonnepaneeltjes. Dat geld komt grotendeels in buitenlandse handen terecht.

China, beetje in Denemarken (Siemens) en beetje in Duitsland (Siemens).

Het gaat hier over waterstof. Denk er maar eens over na hoeveel meer hitte een kerncentrale levert t.o.v. het lage rendement electriciteit dat hij produceert daaruit.

Misschien kun je wel wat van die warmte omzetten naar waterstof bijvoorbeeld.

Warmte zat dus, terwijl hier hele wijken nieuwbouwhuizen op een centrale warmtekrachtcentrale aangelsoten zitten en gedwongen meer betalen voor hun stadswarmte dan iemand met een simpel gasabonnement.

Geldklopperij is het en blijft het al die ECO toestanden.

[tijgetje57]

goede ontwikkeling want nu doen ze het vooral met RVS platen of met titanium wat enorm duur is inverhouding tot bovenste oplossing.

kan niet wachten, want heb zelf momenteel een kleine cel draaien in mijn auto'tje ;-)

Draait erg goed en het zijn geen grappen ;-)

Nu maar afwachten wat de grotere jongens gaan doen zoals Ballard.

[Reactie gewijzigd door tijgetje57 op 24 juli 2024 05:49]

[-Colossalman-]

Ik ken ook iemand die hier mee experimenteerde. Hij heeft met diverse (edel?)metalen geëxperimenteerd, alleen hij had eigenlijk altijd het probleem dat het water te snel vervuild raakte.

Wat ik begreep is dat hij de waterstof direct injecteerde in de motor samen met de benzine.
Het leverde hem, naar eigenzeggen, een besparing op van 20% brandstof.

[tijgetje57]

Ik heb hier ook mee gespeeld ik pakte 30%.

Mijn setje is gewoon een aftermarket setje met KOH toevoeging. En RVS platen, je kan ook titanium nemen. Maar ieder ander metaal vervuild je water waardoor je opbrengst gruwelijk snel zakt of je cell stuk gaat.

Als je water te snel bruin wordt dan heb je te veel electroliet gebruikt in je setup, je kan het beste beginnen met een theelepel per liter water.

[Reactie gewijzigd door tijgetje57 op 24 juli 2024 05:49]

[Jurrian120]

En wat is het berijk van die cel(in KM)?

[tijgetje57]

Je praat niet in bereik maar in fuel efficiency.

Je hebt een krachtigere verbranding dmv de fuel cell. Je pakt gemiddeld 20 tot 30% rendement.

Echter opgelet het kan niet in combinatie met LPG!! Wel met diesel en diesel kun je ook weer combineren met LPG ;-).

[Anoniem: 80466]

Vraag is wel of het zin heeft ten opzichte van terugleveren aan het stroomnet.
Dat zal niet het geval zijn omdat je het verlies van de elektrolyse bij teruglevering aan het net niet hebt.

[StefanTs]

Wat zijn de kosten/baten daarvan? Aanschaf, en hoeveel stop je er in en hoeveel energie levert dat op?

En is het bv ook geschikt om energie te genereren in huis?

[tijgetje57]

als je energie wil genereren in huis raadt ik je persoonlijk aan om naar tropical te kijken. Dit is een bedrijf uit Griekenland.

Zij leveren een set met generator en opwekking van waterstof en opslag. Je hebt ook Bluegen die draait op aardgas, maar dat wil je niet. A hij kost 7000 euro duurder en B je bent dan afhankelijk van aardgas, dus alsnog fossiele brandstof opbranden.

Wel kunnen ze allebei ook voorzien in warmwater en verwarming. Voordeel van Tropical je kan in een hutje op de hei gaan wonen en volledig autonoom zijn.

[hardwareaddict]

Geen prijzen op die website.

Regel 1: websites zonder prijzen voor producten vragen te veel

[tijgetje57]

Och dat heeft Bluegen ook niet staan.

maar ik kan je wel vertellen wat het kost. Een Bluegen die dus van aardgas waterstof maakt en die omzet in energie en warmte kost je 22.000 euro.

De set van tropical uit Griekenland kost je 15.000 deze set maakt gebruik van een Ballard fuel Cell. Als ik het geld er voor over had dan had ik die set gekocht.

Warm water en energie, zou mij gelijk laten afsluiten van de stadsverarming voor warm tapwater.

na een paar jaar een pelletkachel CV kopen en dan de verarming CV er ook afhalen.

[hood]

Hoeveel zuiniger kan jij nu eigenlijk rijden? En wat voor auto rij je?

[tijgetje57]

ik had eerst de set zitten in een Zafira OPC daarmee had ik een rendement van 30%.

Reed eerst 1:9,9 na inbouw reed ik 1:12,9 en het werd steeds beter. Gewoon dik 100 km
meer op een tank.

Hij zit nu in een Suzuki Alto 1.1 en daarvan moet ik nog kijken wat het doet. auto rijd met mijn afstanden 1:13,8. De waarden van na moet ik nog even goed bekijken.

[Eomer]

Mux schrijft een goede blog over de voor- en nadelen van waterstof (voor auto's), zeer interessant als je even hebt
mux' blog: Why fuel cell cars don't work - part 1

[tijgetje57]

people don't like charging, duh tanken houden ze ook niet van.

Maar als je kijkt naar Hydrogenics dan bouwen ze gewoon een complete Fuel Cell in je auto of vorkheftruc en trekken ze die tractie accu's eruit.

[Anoniem: 80466]

Het is echter geen groene oplossing omdat er veel energie verspild wordt met waterstof.

[Anoniem: 126717]

Dat hangt er van af. Opwekking met behulp van zonlicht maakt het energie neutraal, en ook dat kan al op meerdere manieren zonder het licht eerst in stroom om te zetten. Met bacteriën bijvoorbeeld .

[Anoniem: 80466]

Ik reageerde op een bericht over het vervangen van accu's door fuel cellen en heb daarin niks gezegd over opwekking.

[Anoniem: 126717]

Mijn excuus.
Maar als ik verder kijk op het internet zie ik ook daarin vele ideeën die tzt ook in productie kunnen/zullen gaan waarbij de efficiëntie ver omhoog gaat.
Het vraag en aanbod spel speelt daarin een rol natuurlijk, als er een goedkope manier om H2 te maken komt zal er snel een efficiënte manier om het op te slaan op de markt komen. En daarna meerdere die beter zijn, etc.

[tijgetje57]

De heftruck met Hydrogenics waar ik het over heb rijdt volledig autonoom. Je hebt geen aparte stroombron nodig om die heftruck te laten rijden dat is juist de truc.

En als zou je wel zo'n unit in je huis hebben, zelf zonnepanelen gewone poly's op het westen leveren voldoende energie om waterstof om te zetten n zo'n generator.

[Gwaihir]

Precies, vanuit de hoek "zonlicht rechtstreeks naar waterstof" komen toch gestaag optimistischer en concretere geluiden:

nieuws: Proces met nanodeeltjes maakt waterstof met zonlicht
nieuws: Onderzoekers maken waterstof met zonnecel

Even los van het wat overhoop gegooid zijn van dit reactie-draadje: ik vind dit een spannende ontwikkeling .

[kidde]

Natuurlijk wel, dat is een drogreden.

100% groene energie waarvan 99,99% verspild wordt en 0,01% nuttig gebruikt is nog steeds 100% groen.

Afgezien daarvan wordt er met conventionele energie vaak veel meer verspild:

Bij een verbrandingsmotor is bij het omhooghalen van de benzine veel energie verspild bij het oppompen, daarna bij transport met grote schepen met verbrandingsmotoren die 75% verspillen, dan bij de destillatie van benzine komt al 50% als warmte in de destillatiekolom vrij, en dan wordt het verbrand met 75% rendement: Het totale rendement komt hier zeker niet boven 20% uit.

Bij een STEG-centrale gaat 50% verloren aan "rivier-opwarming" ("koeling" noemt men het), vervolgens gaan hele megawatts verloren tijdens transport en in transformatoren naar hoogspanning en terug naar laagspanning, en als je het thuis gebruikt gaan er vaak weer tientallen procenten verloren in de electrische apparatuur zelf die regelmatig juist weer gelijkspanning wil hebben.

[Anoniem: 80466]

Beter lezen. Het ging niet over groene energie maar over de vervanging van accu's door hydrogen fuel cellen. Dat is een oplossing die meer energie kost en daarom niet een groene oplossing.

[kidde]

Dat die oplossing meer energie kost is toch geen probleem als die fuel cellen met groene energie gemaakt worden? Lijkt me het zelfde verhaal.

[Anoniem: 80466]

Als je accu's vervangt door fuel cellen kan het ook gaan over grijze energie.Jij verzint er nu groene energie bij maar daar ging het dus NIET over.

Blijft gewoon geen groene oplossing omdat er met fuel cellen meer energie verbruikt word

[andreetje]

Wat is er dan niet groen aan de waterstofcel?

[Anoniem: 80466]

Ten opzicht van een accu heeft een waterstofcell een zeer slecht rendement.
Accu's of batterijen zijn beter omdat er minder energie verlies hebben.
Het overstappen op een methode die slechter is qua energie verbruik is geen groen oplossing.

[andreetje]

Imho maakt het rendement niet uit hoe groen een oplossing is, maar de invloed van de oplossing op het milieu.

Zonnepanelen hebben nog geen 20% rendement en noemen we groen.
Dieselmotoren hebben tot 40% rendement maar zijn niet groen.

[AlterEgo1973]

Ik geef je gelijk: groen draait niet alleen rond rendement, maar ook rond productie. Accu's en batterijen zijn een serieuze belasting op de natuur qua productie, dus zeker niet compleet "groen" in mijn ogen.

Nu weet ik niet genoeg om te zeggen dat waterstofproductie ook geen aanslag is op de natuur qua productie om verder enig zinnige toevoeging aan het gesprek te bieden.

[Anoniem: 601896]

Waterstof is niet alleen handig als mobiele brandstofcel,
Maar kan als die nog efficiënter wordt natuurlijk gebruikt worden om de over/onderbelasting op te vangen die ontstaat door de opwekking van groene energie.

[hardwareaddict]

Welke overbelasting heb je 't over en hoe ga je de waterstof OPSLAAN?

Het grote probleem helaas voor waterstof is: hoe sla je het op, want het ontsnapt heel snel.

[tijgetje57]

waterstof kun je makkelijk opslaan in lagedruk tanks, er zijn zat filmpjes van te vinden op YT over dit onderwerp.

Verdiep je er eens in.

Fronius is ook bezig met een Fuel Cell die dus ook geniet van opslag, dus verlies van Waterstof uit tanks is een beetje onzinnig ;-)

De eerste BMW's reden jaren geleden al op watertof. Eind jaren 70 reed er al een auto op waterstof. In de oorlog reden ze op houtgas.

Degene die het had uitgevonden dat een motorvoertuig op waterstof kon lopen is opgesloten en daar is nooit meer wat van vernomen. De patenten die hij had zijn ook verdwenen.....

Geld is een monster en er ligt te veel van bij de verkeerde mensen.

[Anoniem: 80466]

waterstof kun je makkelijk opslaan in lagedruk tanks

In auto's die volledig rijden op waterstofgas kan het gas alleen in hoge druk tanks omdat anders het bereik nog lager is als bij een elektrische auto.
En verlies van waterstofgas is wel een probleem omdat waterstofgas zelfs dwars door metalen wanden heen lekt.
Er zijn inmiddels wel speciale polymeren om de binnenkant van een tank beter te dichten maar zelfs dan is er nog wel sprake van een verlies.
Dat kunt je overigens vergelijken met acu's die ook energie verliezen.

[Anoniem: 601896]

De overbelasting op ons energienet als het waait en de zo'n schijnt.

Waterstof kun je gewoon onder de grond stoppen op veel plekken waar je nu al het gas hebt weggepompt. Dat verminderd ook de kans op verzakking.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 601896 op 24 juli 2024 05:49]

[hardwareaddict]

Probleem bij de productie van fuel cell cars op dit moment is dat de waterstof snel ontsnapt uit die tank.

Nu accepteren die electrische rijders wel allerlei onnozelheden, zoals dat de accu binnen paar minuten leeg is als je fiks wat gas geeft - met doffe ellende dan als je onderweg bent naar een afspraak in buitenland - en enorme laadtijden (die ze vast keer weten op te lossen) - en enorme inefficiency als je 't uitrekent van de gascentrale die inefficient gas verbrandt t/m de auto zelf.

Echter, de verwachtingen liggen wat hoger voor de fuel cell car. Daimler's fuel cell car zou de massaproductie beginnen in 2015 overigens - heh dat is DIT jaar - zo werd paar jaar geleden gezegd. Je moet het dus opslaan die waterstof. Als je dat niet lukt dan houdt het op.

[Miks]

"Wetenschappers ontwikkelen elektrode om efficiënt waterstof te produceren"
Beetje misleidende titel, het gaat niet zozeer om de efficientie van de omzetting naar waterstof vanuit elektriciteit, maar eerder om een efficient oppervlak ten opzichte van het volume en efficient qua kosten van de elektrode.

[hardwareaddict]

Veel dichter bij huis kun je al wat vinden: jarenlang was er in Amsterdam een boot die op waterstofgas rondvoer met toeristen.

Als je even wat googled dan vind je 'm wel. Dat bedrijfje dat zich daarmee bezig hield, dat stelt overigens geen ruk voor.