Onderzoekers van de Universiteit van Birmingham hebben een maas in de wet gevonden. Waterstofbrandstof kost meestal een arm en een been, of verbrandt op zijn minst vies. Ze hebben de wiskunde veranderd.
95% van de huidige waterstof wordt gewonnen uit fossiele brandstoffen. Er hangt een koolstofschuldgevoel aan vast dat we op eigen risico negeren.
De tegenstelling is lelijk. Wij hype waterstof als de schone redder voor staalfabrieken en zware vrachtwagens. In werkelijkheid? Het is meestal gewoon omgedoopt gas. De processen om het uit de natuur te halen zijn energievretende dinosaurussen. Ze stoten CO2 uit als geen ander.
Voer de perovskiet in.
Een team onder leiding van professor Yulong Ting heeft een nieuwe code gekraakt. Ze splitsen niet alleen water; ze doen het lui. Letterlijk. Conventionele thermochemische methoden hebben waanzinnige hitte nodig – 1500 graden Celsius, alleen al om de cyclus te resetten. Het is brutaal. Duur. Zinloos als je het kunt vermijden.
Deze nieuwe methode werkt bij 150 tot 5 graden Celsius. Regenereert vervolgens bij 700.
Dat is een daling van 500 graden.
Het doet ertoe. Staalfabrieken en cementfabrieken gooien enorme hoeveelheden warmte weg. Afvalwarmte. Het zweeft nutteloos in de atmosfeer. Deze katalysator kan die afgedankte thermische energie opvangen en water ter plekke in brandstof veranderen.
Geen pijpleidingen. Geen vrachtwagens die tanks onder druk door het land vervoeren. Geen nachtmerries over opslag.
Lokale productie lost het lokale transportprobleem op. De infrastructuurbarrière verdwijnt als je de infrastructuur niet nodig hebt.
De cijfers liegen er ook niet om. Een ruwe kostenanalyse plaatst dit onder zowel ‘groene’ elektrolyse als ‘blauwe’ waterstof. Het prijsverschil is het grootst waar duurzame energie al goedkoop is, zoals in Australië. Het suggereert een wereld waarin industriële zones zichzelf van brandstof voorzien zonder buiten hun eigen afvalafvoer te kijken.
Waarom niet gewoon het voor de hand liggende doen?
Waterstof bestaat niet als puur gas op aarde. Het verbergt zich in water en koolwaterstoffen. Bij stoomreforming wordt methaan gesplitst om het eruit te krijgen. Goedkoop? Ja. Schoon? Nauwelijks. Het dumpt overal koolstof, tenzij je een gigantisch scrubbersysteem aansluit. Elektrolyse gebruikt elektriciteit om water te splitsen. Groener. Langzamer. Duurder. Het voorziet momenteel slechts in 4% van het mondiale aanbod.
Lichtgedreven methoden? Nog steeds sciencefiction. Te inefficiënt.
De BNCF-truc
Perovskieten zijn kristalstructuren die werken als zuurstofsponzen. Dit team richtte zich op een mix van barium, niobiumcalcium en ijzer. Ze noemden het BNCF.
Specifiek de BNCF100-formulering.
Het absorbeert zuurstof in zijn roosterstructuur. Splitst het watermolecuul. Laat de waterstof vrij. Vervolgens ademt hij de zuurstof uit. Het herhaalt de cyclus keer op keer. Tien cycli in de tests tot nu toe laten geen structurele ineenstorting zien. De röntgendiffractiescans zagen er schoon uit. Stabiel.
We hebben een katalysator onthuld die substantiële opbrengsten kan produceren bij relatief lage temperaturen. – Prof. Yulong Ding
Het onderzoek verschijnt in het International Journal of Hydrogen Energy. Het was een gezamenlijke inspanning met de Universiteit voor Wetenschap en Technologie in Peking. Birmingham Enterprise heeft al een patent aangevraagd voor het gebruik van BNFC-katalysatoren om water bij lage temperaturen te splitsen. Ze zijn op zoek naar partners om het te commercialiseren.
De patentaanvraag heeft betrekking op de lage-temperatuur-split. Het doel zijn ontwikkelingspartners in Groot-Brittannië en Europa.
Is dit het einde van de fossiele waterstof?
Misschien niet morgen. Misschien zelfs volgend jaar niet. Maar het excuus dat voor schone waterstof een enorme industriële infrastructuur nodig is? Dat kan gewoon verdampen, samen met de restwarmte.
