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Eine neue Wasserstoffquelle für Brennstoffzellenfahrzeuge
Eine neue Methode zur Herstellung von Wasserstoff direkt aus Pflanzen könnte eine kostengünstige Möglichkeit sein, Kraftstoff für alternative Fahrzeuge zu erzeugen, und vielleicht den Weg für Wasserstofftankstellen ebnen, die auf landwirtschaftliche Abfälle angewiesen sind.
Seit einigen Jahren, Parzival Zhang , Professor für biologische Systemtechnik an der Virginia Tech, hat eine enzymatische Methode entwickelt, um komplexe Zucker – wie sie in Pflanzenmaterial vorkommen – in ihre Bestandteile zu zerlegen. Zhangs Verfahren ist zellfrei, was bedeutet, dass keine Mikroorganismen wie bei der Fermentation erforderlich sind. Jetzt hat er gezeigt, dass damit Maisstroh, das am häufigsten vorkommende landwirtschaftliche Abfallprodukt in den Vereinigten Staaten, effizient in Wasserstoffbrennstoff umgewandelt werden kann.
Zhang und seine Kollegen haben gezeigt dass der Prozess dreimal mehr Wasserstoff pro Zuckereinheit produziert als herkömmliche Fermentationsmethoden.
Die Technologie befindet sich noch in einem frühen Stadium und wurde erst im kleinen Maßstab mit einem Zwei-Milliliter-Reaktor erprobt. Aber Zhang sagt, dass die Methode fast so schnell und energieeffizient ist wie bestehende Prozesse, die Mikroorganismen verwenden, um Kraftstoff, einschließlich Zellulose-Ethanol, aus organischem Material herzustellen.
Sein nächstes Ziel ist es, den Produktionsmaßstab von wenigen Millilitern auf einen vollen Liter zu erhöhen, und er hofft, innerhalb von drei Jahren ein Verfahren zu haben, das an Tankstellen implementiert werden könnte. Noch weiter in der Zukunft, so stellt er sich vor, könnten Autos einen Bordreaktor haben, der Zucker in Treibstoff umwandelt. Zhang wird die Kommerzialisierung durch ein Spin-off anstreben Begleitung er hat mitgegründet.
Die potenziellen Kosten der Technologie bleiben jedoch ungewiss. Obwohl die jüngsten Arbeiten aus biochemischer und technischer Sicht sehr elegant sind und einen viel effizienteren Weg zur Nutzung von Biomasse darstellen als die auf Mikroorganismus basierende Fermentation, ist es noch ein langer Weg, bis ein kommerziell tragfähiges Verfahren in großem Maßstab implementiert werden kann, sagt er Jamie Williamson, Professor für Molekularbiologie und Chemie am Scripps Research Institute. Der Prozess hängt von Enzymen ab, die teuer sind, und die Kosten für die Herstellung des gesamten für Zhangs Technologie erforderlichen Satzes könnten ziemlich hoch sein, sagt er. Auch ist noch nicht klar, ob die Enzyme im großen Maßstab stabil genug sein werden.