verbranding van waterstof

[Jan van de Velde]

Sorry Marko, maar je beantwoordt mijn vraag niet, je geeft alleen maar je mening waar ik niks aan heb.

wat Marko geeft is geen mening, maar een dringende en terechte waarschuwing

 

Een mix van waterstof en zuurstof moet je nooit opslaan, en al helemaal niet onder druk!!

Zo'n mix heet "knalgas". De naam is een feitelijke maar ook behoorlijk eufemistische naam. Een "knal" is zachtjes uitgedrukt.

  

Ontstekingsenergie is 0,02 mJ (millijoule) en dat betekent dat zo'n mengsel bij het minste of geringste vonkje ontploft.

Hier vergelijken ze met een hogesnelheidscamera een ballon gevuld met waterstofgas, en eentje met knalgas. Let goed op. Bij de ontploffing met knalgas krijgt de ballon niet eens de tijd om open te scheuren. Let ook op de lengtes van de stokken met vlammetje die ze in beide gevallen gebruiken.

 

 

 

 

Een weldoordacht proefje met knalgas in kleine zeepbelletjes blijft leuk. Een liter knalgas gecontroleerd laten ontploffen doe je alleen met heel veel verstand van zaken.

Voor het ongecontroleerd en dus met potentieel fatale afloop de boel laten knallen is geen verstand nodig. Da's een kwestie van "een ongeluk zit in een klein hoekje". In het geval van waterstof een verdomd klein hoekje.
 
http://www.hysafe.org/science/eAcademy/docs/1stesshs/presentations/Ireland_hydrogen_safety.pdf

[Marko]

Sorry Marko, maar je beantwoordt mijn vraag niet, je geeft alleen maar je mening waar ik niks aan heb.
Heeft iemand die wel open staat voor vernieuwing en verstand van zaken heeft antwoord op mijn vraag?
Alvast bedankt!

 
Dan moet je mijn bijdrage nog maar eens opnieuw lezen. Ten eerste geef ik antwoord op je vraag tot welke druk je een mengsel van waterstof en zuurstof kunt opslaan. Het antwoord is: Dat mengsel bij geen enkele druk veilig opslaan. Dat is niet mijn mening en heeft niets te maken met al dan niet openstaan voor vernieuwing. Het is gewoon heel erg gevaarlijk omdat een dergelijk mengsel nauwelijks enige activeringsenergie nodig heeft om tot verbranding over te gaan. De minste of geringste verstoring leidt tot een enorme ontploffing. Zelfs het op hogere druk proberen te brengen kan al een dergelijke verstoring zijn.
 
Voor de rest zet ik gewoon wat punten op de i met betrekking tot waterstof. Ook dat heeft niets te maken met wel of niet openstaan voor vernieuwing. Sterker nog, dat wat ik afwijs (gebruik van waterstof in een verbrandingsmotor) is allerminst vernieuwend: de eerste verbrandingsmotor die gebruik maakte van waterstof is bijvoorbeeld al bijna 100 jaar oud. NASA heeft ruim 30 jaar (kan ook 40 zijn) onderzoeken gedaan naar bijmengen van waterstof in verbrandingsmotoren.
 
Wat je voor ogen hebt is allang uitgeprobeerd, alleen biedt het gewoon geen oplossing voor het probleem wat jij probeert op te lossen. 
 
Wil je echt iets met waterstof doen, richt je dan op het gebruik in brandstofcellen. Dáár ligt, wat waterstof betreft, de toekomst.

[Ronnieb]

Bedankt Jan voor je nadere informatie, hier kan ik wat mee. En Marko voor je verdere uitleg (het klonk een beetje neerbuigend).
 
Het is nu duidelijker voor mij dat opslag geen veilige manier is, dus is on-demand produceren beter want dan wordt het direct verbruikt.
Ik vraag me echter af wat er met het ballonetje gebeurd wanneer je hier aardgas/LPG oid in doet, dan ontploft het volgens mij net zo goed.
Tevens realiseer ik mij dat er voorzichtigheid is geboden. Dat geldt ook voor het werken aan installaties met benzine, elektrische auto's, gas.
Er wordt gesuggereerd dat je er niet mee bezig moet zijn wanneer je hier niet voor geleerd hebt. Dit zou betekenen dat je thuis ook niet moet bezig houden met d.h.z. zoals timmerwerken, schilderen, koken (ook heel gevaarlijk met gas :-p) en niet sleutelen aan je auto wanneer je geen automonteur bent......echter begrijp ik dat werken met  waterstofgas van een andere orde en grootte is
Wanneer je veilig werkzaamheden uitvoert gaat goed. Daarom mijn vraag hier geplaatst en niet wat de om mening of ik iets wel of niet moet doen.
Als iedereen naar de mening van anderen zou luisteren en handelen zouden we nog zonder vuur zitten en op een volgens sommige meningen op een platte aarde rondlopen . Ik bedoel te zeggen dat mensen zelf dingen veilig uit moeten proberen anders krijg je nooit vooruitgang. 
Daarmee wil ik niet zeggen dat ik daarmee een bijdrage lever, ik doe dit ten eerste vanuit mijn nieuwsgierigheid of dit kan werken.
Kijk naar al die mensen die in de praktijk bezig zijn met waterstof. Mazda en BMW hebben ook prototypes ontwikkeld, maar zolang de economische behoefte er niet is en de infrastructuur er niet ligt zal deze niet op de markt komen (kip en het ei-verhaal).
Net als in het milieu zijn er in de olie-industrie twee kampen: de voor- en de tegenstanders, vanwege economische belangen of omdat men vanuit opleiding zegt dat iets niet kan.
Wie onschuldig is werpe de eerste steen 
Gebruik van waterstof wordt idd al langer gebruikt dat weet ik, echter had het nog geen economische of milieutechnische reden om dit verder te benutten. Nu het milieu meespeelt en de productie van fossiele brandstoffen minder wordt dan de vraag wordt de vraag naar schone alternatieve brandstof weer groter.
 
Wat betreft techniek ben ik geen beginner, ik heb zelf een auto gebouwd en ook een dieselauto omgebouwd zodat deze op gebruikte frituurolie kan rijden (en dat had schonere uitlaatgassen als gevolg).
 
Bedankt allemaal voor jullie bijdrage, zodra ik vooruitgang heb geboekt laat ik dit zeker weten.

[Fuzzwood]

Met je laatste bijdragen ben ik het zeker eens. Bekijk echter het verschil.
 
Als je met een hamer op je duim slaat, heb je pijn. Dat kan iedereen begrijpen. Het vereist echter wat meer begrip en onderleg dat iets meer dan heel erg boos kijken naar een ballon die met lucht lijkt te zijn gevuld het laatste is wat je misschien ooit zult doen.
 
Bij de eerste mensen die met waterstofgas bezig waren zullen ook regelmatig de wenkbrauwen verschroeid zijn geweest als het niet meer is. Met de huidige inzichten kunnen we waterstof wat meer in toom houden, maar dan moet je wel de aard van het beestje kennen. Anders zijn we weer terug bij af.
 
Waar jij op huis-tuin-en-keukenschaal mee bezig bent zijn overigens precies de zaken waar enkele projecten van mijn collega's op academisch niveau sterke raakvlakken mee hebben (efficientere manieren om vetten om te zetten naar bruikbare brandstoffen, efficientere manieren om direct waterstof te winnen uit water en zonlicht, etc), dus voel je vooral niet uit het veld geslagen. Wees alleen heel voorzichtig als je met waterstof gaat knutselen. Het gedraagt zich heel anders dan de gangbare brandstoffen, dat wil ik je op het hart drukken.

[Marko]

Bedankt Jan voor je nadere informatie, hier kan ik wat mee. En Marko voor je verdere uitleg (het klonk een beetje neerbuigend).

 
Neerbuigend richting jou allerminst. Wat er misschien wel neerbuigend in doorklonk was gericht op de autofabrikanten die waterstof in een verbrandingsmotor menen te moeten stoppen, om de redenen die ik aandroeg: ze doen het omdat het relatief makkelijk is en je kunt net doen of je goed bezig bent.
 
 

Het is nu duidelijker voor mij dat opslag geen veilige manier is, dus is on-demand produceren beter want dan wordt het direct verbruikt.

 
Dat is weliswaar veiliger, maar allerminst beter. Het betekent dat je het waterstof dat je wil gebruiken meeneemt in de vorm van water, wat weer betekent dat je 9 keer zoveel gewicht meeneemt dan je aan waterstof gebruikt. Het betekent ook dat je de apparatuur om je waterstof te produceren moet meenemen en een plaats moet geven in de auto, en dat je de energie voor het elektrolyseren van dat water uit de auto zelf moet halen. En waar komt die energie vandaan?

Ik vraag me echter af wat er met het ballonetje gebeurd wanneer je hier aardgas/LPG oid in doet, dan ontploft het volgens mij net zo goed.

 
Als je een vergelijkbaar aardgas/lucht-mengsel in een ballon doet en dat aansteekt, ontploft het inderdaad. Een mengsel van aardgas en lucht moet je dus ook niet onder druk in een tank opslaan (of überhaupt opslaan). Essentieel is dat je brandbare stoffen opslaat op een manier waarop ze zijn afgeschermd van zuurstof: dus alleen waterstof in een tank, alleen aardgas, alleen LPG, enzovoort. Dan is er vrij weinig aan de hand, al moet je ook dan natuurlijk de nodige veiligheidsmaatregelen nemen.
 
Los daarvan heb je ontploffen, en je hebt ontploffen. Het waterstof/zuurstof-mengsel dat je noemde ontploft zó makkelijk en zó heftig, dat het echt een probleem is. En ook moet vermeld worden dat zo'n ballonnetje nog de meest onschuldige ontploffing is. De ballon scheurt immers al bij een klein beetje drukopbouw open, waarna het mengsel ontsnapt, de druk makkelijk weg kan, en er verder weinig gebeurt. Maar stel je voor dat de omhulling wat harder/steviger is. Dan zal de druk een stuk verder oplopen, en de gevolgen áls de druk eenmaal te hoog wordt ook. Er wordt wel eens een voorbeeld gegeven van een rotje dat onploft op je hand of dat ontploft in een gesloten vuist: in het eerste geval kan de druk van de explosie gemakkelijk weg en zijn de gevolgen voornamelijk pijnlijk. In het tweede geval kan de druk niet weg, vindt er een drukopbouw plaats, en is het gevolg een missende hand.
 

Er wordt gesuggereerd dat je er niet mee bezig moet zijn wanneer je hier niet voor geleerd hebt. Dit zou betekenen dat je thuis ook niet moet bezig houden met d.h.z. zoals timmerwerken, schilderen, koken (ook heel gevaarlijk met gas :-p) en niet sleutelen aan je auto wanneer je geen automonteur bent......echter begrijp ik dat werken met  waterstofgas van een andere orde en grootte is
Wanneer je veilig werkzaamheden uitvoert gaat goed. Daarom mijn vraag hier geplaatst en niet wat de om mening of ik iets wel of niet moet doen.
 

 
Wanneer je veilig werkt gaat het goed. Maar dan moet je wel kunnen inschatten wat veilig is, en wat niet. En dáárvoor moet je geleerd hebben.
Dat geldt net zo goed voor timmeren en aan auto's sleutelen. Op zich kun je daar nog een heel eind mee komen met alleen technisch inzicht, maar is technisch inzicht genoeg om in te schatten of de zojuist gebouwde overkapping sterk genoeg is wanneer het in de winter gaat sneeuwen? 
 
En wat zou jij iemand aanraden die komt vragen of hij zijn remmen het beste met een kruiskop- of een platte schroevendraaier kan vervangen? En of hij ook Nissan-remmen op zijn Toyota kan monteren, het zijn immers beide Japanse merken? 

[Jan van de Velde]

 
Ik vraag me echter af wat er met het ballonetje gebeurd wanneer je hier aardgas/LPG oid in doet, dan ontploft het volgens mij net zo goed.
 

om je een idee te geven van de vergelijking daarmee gaf ik je deze:
 

h2 1243 keer bekeken

 
vergelijk vooral even deze eigenschappen:

•  Detonability: A measure of the readiness with which an explosive will detonate under specified conditions. Voor H₂ ca 20 x zo ontplofbaar als de gemiddelde fossiele brandstof
• Flammable range: de percentages gas in lucht waarbij de deflagratie of explosie vanzelf en verder oncontroleerbaar doorgaat. Zie bijvoorbeeld dit lijstje .Methaan (aardgas) bijvoorbeeld doet dat alleen als de concentratie methaan in de lucht ergens tussen de 5 en 15% ligt. Daaronder is het mengsel te arm om vanzelf door te gaan, daarboven te rijk. Voor benzinedamp of LPG ligt dat ruwweg tussen 1 en 8 %. Voor waterstof tussen 4 en 75%. Oftewel, wil je een explosief mengsel benzinedamp/lucht maken dan zul je redelijk netjes moeten afmeten want anders gebeurt er niks "schokkends". Maar in het geval van H₂ zul je juist redelijk netjes moeten afmeten om dat te vermijden. Voor H₂ dus ca 10 x zo gevaarlijk als bijv. LPG
• Ignition energy : de benodigde energie om een explosie van een correct mengsel te starten. Voor H₂ ruim 100 x zo klein als voor de gangbaarder dagelijkse brandstoffen.

 
Dus een 10 x zo grote kans op een explosief mengsel bij "productiefouten" of lekkages, vermenigvuldigd met een 20 x zo grote explosiviteit, vermenigvuldigd met een grotere kans op een onbedoelde voldoende sterke ontstekingsbron (een hamer die uit je handen op een betonvloer valt vonkt al genoeg).
 
Al met al geen hobbymateriaal dus. 

[Ronnieb]

Nogmaals bedankt Jan, Marko en Fuzzwood voor jullie uitgebreide reactie.
Ik zal de nodige voorzichtigheid betrachten. 

[Jan van de Velde]

Ik zal de nodige voorzichtigheid betrachten. 

Dan is het zaak te weten hóe je voorzichtig moet zijn, en daarvoor is een forum totaal ongeschikt in vergelijking met een door de jaren heen opgebouwde ervaring en kennis van zaken. Dat is de kern van Marko's betoog op dat gebied, en eigenlijk ook van het mijne.