Mierenzuur is een klimaatvriendelijk alternatief voor fossiele brandstoffen, aldus het Team Fast bij de presentatie van het schaalmodel van de elektrische auto die de brandstof gebruikt. De studentenspin-off van de TU Eindhoven wil uiteindelijk een bus op mierenzuur te laten lopen.
De studenten gebruikten het chassis van een op afstand bestuurbaar autootje om een proof-of-concept te maken van de techniek. Achterop zit een cilinder met mierenzuur (CHOOH), dat in een reactor met katalysator wordt omgezet tot waterstof (H2) en koolstofdioxide (CO2). Die gassen gaan vervolgens langs een filter dat de CO2 verwijdert naar een brandstofcel die de waterstof omzet in energie voor de elektromotor. Het totale brandstofrendement bedraagt zo'n 30 %.
De auto is een alternatief voor een gewone waterstofauto. Daarvan rijden er al verschillende rond, maar ze zijn om meerdere redenen onpraktisch. Aangezien waterstof normaal een zeer vluchtig gas is, moet de brandstof onder hoge druk in een zware en goed beveiligde tank worden opgeslagen. Mierenzuur is daarentegen vloeibaar bij kamertemperatuur en kan dus eenvoudig worden meegedragen.
Chemische splitsing
Een nadeel van mierenzuur is dat de chemische splitsing niet eenvoudig is. Er is een katalysator nodig die ervoor zorgt dat er genoeg waterstof vrijkomt om de auto te laten rijden. 'Er zijn veel van die katalysatoren, maar de meesten werken niet snel genoeg', vertelt chemicus Tim Wissink. Daar kwam verandering in toen onderzoekers van de TU/e vorig jaar een katalysator op basis van ruthenium ontdekten die razendsnel werkt. 'Dat maakte de auto op mierenzuur plotseling interessant.'
Toch gebruikt de modelauto van Team Fast die katalysator niet. 'Hij werkt snel, maar is ook vrij onhandelbaar. Er mag bijvoorbeeld geen zuurstof bij komen. Daarom hebben we nu gekozen voor een langzame, maar robuuste katalysator', aldus Wissink. 'Nadeel is dat die wel iets van tien keer trager werkt.' Voor een kleine auto is dat geen groot probleem. 'Maar in echte auto's zou het reactorvat veel te groot worden. De komende tijd blijven we experimenteren met katalysatoren om de perfecte mix tussen snelheid en gemak te vinden.'
Het volgende doel van Team Fast is het bouwen van een mierenzuurbus. 'We hebben al partners gevonden die ons daarin willen sponsoren', vertelt woordvoerder Pieter Ottink. 'We hopen genoeg op te halen om eind van dit jaar de bus af te hebben.' Het team wil een bestaande waterstofbus ombouwen tot een mierenzuur-uitvoering.
Corrosie
Mierenzuur is niet de enige vloeistof waaruit op eenvoudige wijze waterstof te winnen is. Methanol bijvoorbeeld zou ook werken. 'Maar dat is brandbaar en dus minder veilig, en dat risico willen we niet. Bovendien verdampt methanol boven de 70 °C, terwijl de reactor die de waterstof maakt warmer wordt', aldus Ottink.
Mierenzuur heeft echter zo zijn bezwaren. Het is extreem zuur, en het is onduidelijk of onderdelen van het systeem niet te snel zullen corroderen.
In ieder geval is de eerste TU/e-wagen op mierenzuur een feit. Van de oorspronkelijke modelauto gebruikte het team alleen chassis en elektromotor. Alle andere onderdelen maakten ze zelf. Veel letterlijk; de groene kast vol elektrotechniek, opzetters, en vastzetbeugels komen uit de 3d-printer die in het lab van de studenten staat.
Het einddoel van de studenten is een volledig CO2-neutraal voertuig. 'Om mierenzuur te maken haal je CO2 uit de lucht, die dan in ons systeem weer wordt uitgestoten wordt, vertelt Ottink. Op dit moment wordt mierenzuur nog niet op die manier geproduceerd. Nu willen we laten zien dat het kan, een auto laten rijden op deze brandstof'.
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.