Natriumboorhydride brandstofcel

[lourens]

Voor mijn profielwerkstuk onderzoek ik de mogelijkheid om brandstofcellen toe te passen in de luchtvaart techniek. Dit kan natuurlijk alleen in kleine vliegtuigjes, maar om het wat praktischer te maken wil ik samen met een klasgenoot dit maken in een radiografisch vliegtuig.

Nu vond ik NABH4, en zelfs een voorbeeld van een mini brandstofcel, dus ik dacht dat het allemaal wel zou gaan lukken, het maken tenminste. Maar onze leraar is volgens mij niet helemaal overtuigd.

De reactie die plaats vind:

NaBH4 + 8OH- -> NaBO2 + 6H2O + 8e-

Natuurlijk moet je ook een oxidator hebben, wat volgens het voorbeeld als volgt luidt:

4e- + O2 + 2H2O à 4 OH-

Nu is de opbouw van de cel als volgt:



Nu lees ik ook wel veel over NaBH4, van oplossing tot het broeikaseffect tot giftig voor de mens. Andere brandstoffen, alcoholen, zijn ook mogelijk maar ik twijfel hoe dit mogelijk is. Wij willen deze cel zelf maken, maar dan moet volgens mij in het plaatje een Proton Exchanging Membrame zitten. Hier komt de onduidelijkheid. Zo'n PEM lijkt mij vrij duur en lastig te maken. Misschien kan iemand hier wat licht over schijnen.

Eerst dacht ik dat een PEM niet nodig was, maar nu denk ik hoe kan zuurstof reageren met water uit de cel?

Is het misschien open of....., oftewel is deze brandstofcel uberhaupt mogelijk.

PS: bedenker van deze cel (ze maakten hem ook maar is nu gestopt): www.ectechnic.co.uk

Alvast bedankt voor het lezen en ik hoop dat iemand mij kan helpen.

Groeten Lourens

[hzeil]

Enkele antwoorden op Uw vragen:

Het proton exchanging membrane is een kation selectief membraan dat alleen kationen, bijv.

kalium of waterstofionen kan doorlaten. In de potrien zitten negatief geladen groepen aan het membraanmateriaal die verhinderen dat er anionen worden doorgelaten.

Je kunt daarvoor een restant stuk van een NAFION membraan gebruiken dat met ook bij de chloorproduktie (zoutelectrolyse) gebruikt. Nieuw membraan is erg duur. Woon je in de buurt van een zoutelectrolyse?

De middelste cel in Uw tekening moet ook gedeeltelijk met de KOH oplossing gevuld zijn evenals het onderste compartiment, onder het membraan.

Dus bovenin hebben we KOH met opgeloste zuurstof.

onderin KOH met Na-boorhydride.

Het boorhydrideion wordt aan de onderste electrode geoxydeerd en de zuurstof geoxydeerd aan de ringvormige meniscus

aan de binnenzijde van de Pt-cylinder boven. Binnen deze ring komen drie fasen (gas, vloeistof en metaal) bij elkaar en alleen daar kan de zuurstof gereduceerd worden. Helaas is dat allemaal niet in de tekening aangegeven.