Methaan brandstofcel

[Nikos]

Hallo,

Ik ben nu bezig met een profielwerkstuk over de brandstofcel.

Nu wil ik graag zelf een brandstofcel gaan maken en wel een aardgas(methaan) brandstofcel.

Op internet is hier zeer weinig over te vinden. En ik vroeg mij af of dit een beetje te doen is.

En of iemand hier misschien meer informatie over heeft?

Is dit bijvoorbeeld mogelijk met de zelfde electroden en electrolyt die men gebruikt bij waterstofbrandstofcellen?

Bedankt

Nikos

[Bart]

In een aardgas brandstofcel wordt het aardgas eerst omgezet naar koolstofdioxide en waterstof en vervolgens wordt de waterstof in de brandstofcel gebruikt.

Het maken van een brandstofcel is een zeer complexe zaak en lijkt mij niet geschikt voor een profielwerkstuk.

[Nikos]

Bedankt voor de reactie.

Mijn leraar zei dat het niet nodig was om het aardgas om te zetten naar waterstof. Maar het als de brandstof van de brandstofcel te gebruiken.

Is dit echt niet mogelijk?

[Bart]

Er is wel een brandstofcel die op methanol werkt (direct methanol fuel cell - dmfc), maar dit type zie je niet veel terug.

[Nikos]

Maar op methaan zou wel mogelijk kunnen zijn?

Mijn leraar zou het leuk vinden om het met aardgas te doen om dat gewoon uit de kraan komt.

Bedankt voor de reacties.

[Bart]

Er wordt op dit moment onderzoek gedaan brandstofcellen die op aardgas werken. De bedoeling is dat deze systemen in de huizen komen als alternatief voor de huidige hoge-rendements ketels. Deze zogenaamde warmte-kracht-koppeling (WKK) installaties produceren dan zowel warmte als elektriciteit. Ik geloof dat ECN hier o.a. onderzoek naar doet.

Zoals ik al eerder heb geschreven bestaat de reactie op dit moment (nog) uit twee fases: van aardgas naar waterstof en van waterstof naar electriciteit (+ water).

Ik ben verder niet bekend met de details en weet dus ook niet hoe makkelijk het is om van aardgas waterstof te maken. Verder vraag ik me af hoe je aan een brandstofcel wilt komen. Die dingen zijn erg duur.

[Nikos]

Bedankt voor de reactie.

Ik overleg wel even met mijn docent.

Dan reageer ik wel even opnieuw.

[robj]

In een brandstofcel wordt een brandstof (bv waterstof, methanol) elektrochemisch verbrand (levert electrische energie) in plaats van thermisch (levert warmte). Je kunt daarom methaan theoretisch direct in een brandstofcel gebruiken (zonder eerst waterstof te maken).

Eenvoudig gezegd is het grootste probleem bij een brandstofcel de kinetiek van de reacties, dwz de snelheid waarmee deze verlopen, met als direct gevolg de materialen en omstandigheden die nodig zijn om de optimale kinetiek te bereiken.

Bij de methaanbrandstofcel is men daar nog niet uit, dwz op een manier dat het praktisch bruikbaar is. Daarom vind je er weinig informatie over op internet en daarom neemt men de route methaan -> waterstof -> waterstofbrandstofcel.

Een methaanbrandstofcel bouwen voor je PW lijkt me daarom te hoog gegrepen. De materialen zullen ook erg duur zijn, vooropgesteld dat je al weet wat je nodig hebt.

Maar je kunt natuurlijk wel een eenvoudige waterstof/zuurstof-brandstofcel bouwen, om het principe te demonstreren en daarnaast een theoretische studie maken over de methaanbrandstofcel (reactievergelijkingen, bronspanning, praktische problemen, etc.). Het zal een leerzaam traject voor je zijn.

Overigens is een ander bezwaar van de methaanbrandstofcel, dat je dan nog steeds een fossiele brandstof gebruikt (of je moet bio-methaan nemen). Daarom krijgt de waterstofbrandstofcel, in combinatie met de productie van waterstof, bv door electrolyse van water met wind- of zonne-energie, meer aandacht. Probleem is hier dan weer de opslag en transport van waterstof.

Genoeg stof voor een interessant werkstuk dus...

[Nikos]

Bedankt voor je reactie.

Hier heb ik inderdaad wat aan, echt bedankt

Ik wil inderdaad niet een echte brandstofcel maken. Maar gewoon een simpele demonstratie/proef.

Bedankt

Nikos