De methanol economie
De Methanol economie zou een running topic moeten zijn op dit blog omdat deze zeer goed realiseerbaar is. De noodzakelijke industriele technologie is er, de zon voor de productie worden gebruikt, en hoewel methanol als brandstof niet CO2 vrij brand neemte het productie proces die CO2 weer op uit de atmosfeer. Er is een aantal chemische processen om Methanol, Waterstof, Methaan en Ammoniak te maken die duurzaam zijn en die de economische motor van de 21e eeuw kunnen (zullen) worden. Misschien is er dus meer te zeggen voor de ‘Fotothermochemische Brandstoffen’ (PTCB) Economie om aan te duiden dat deze processen bestaan en zonder elkaar uit te sluiten zouden kunnen worden ontwikkeld en gebruikt.
Methanol kan de CO2 vrije energie distribueren met vele voordelen over waterstof (bron)
Gal Luft is een van de grootste advocaten van de methanol economie. De reden is dat al in 1920 chemische processen zijn ontdekt om methanol van CO2 en water te maken. Methanol kan in hetzelfde rijtje als ammoniak, als een diesel/benzine vervanger waar de olie industrie moeilijk over doet. De oplossing is auto’s in staat stellen op deze brandstof te rijden, Luft vertelt dat de meeste auto fabrikanten de motor ‘flex fuel’ kunnen
maken voor slechts ~100 Euro. Waarom maken we dat geen eis?
Electrische Methanol
Electrolytische synthese van methanol mbv Kalium Hydroxide (patent is verlopen)
Solar Methanol
Methanol maken met zonne energie is reeds ontwikkelt en oa in gebruik bij Mitsui Chemical Inc. Hieronder staat een afbeelding van een fotocatalysator (die de energie haalt uit invallend licht) voor de stap van waterstof en CO2 naar methanol, maar Mitsui maakt hiervan (zover bekend) geen gebruik. Hun methanol fabriek heeft echter een veel interessanter onderdeel, een photocatalytische waterstof bron. Alle waterstof die ze voor de methanol productie nodig hebben maken ze door water met behulp van zonlicht te splitsen.
Een experimentele photochemische methanol catalysator
Solar Hydrogen
Het slitsen van water met zonlicht in waterstof en zuurstof is een zeer interessant proces omdat het een nieuwe klasse zonnepanelen zou kunnen creeren, namelijk een soort waterstof collectoren in combinatie met brandstof cellen. Een van de voordelen zou zijn dat er wat waterstof zou kunnen worden opgeslagen, dus het energie opslag probleem bij eigen opwekking zou meteen opgelost zijn.
(bron)
De stof die het meest genoemd wordt voor het splitsings proces is Titaniumdioxide (TiO2) waarvan verschillende vormen bestaan (in dit geval heeft anatase de beste productie). Elke stof die onder invloed van licht een afdoende electrisch potentiaal ontwikkelt is echter geschikt. Titanium dioxide vind men overigens in allerlei producten, oa tandpasta.
Dit heliostaat veld wordt gebruikt voor het SolMethCo2 project waarbij ook methaan wordt toegepast.
Methanol economy
Mensen die solar methanol voorstellen worden vaak terug geroepen door de voorstanders van kolen en gas chemische methanol processen, voorbnamelijk met argumenten tav ‘efficientie’ en ‘prijs’. Het efficientie argument is over het algemeen een drogreden omdat we alleen over efficientie hoeven na te denken als we zuinig moeten zijn. Dat is met zonlicht niet het geval. Op dezelfde manier wordt ook over het oppervlakte gebruik van zonnecentrales geneuzeld. Er is echt ruimte genoeg.
NPR heeft een interview met George Ola, net als Gal Luft een groot voorstander van de methanol economie. Hij legt uit dat de waterstof economie eigenlijke een slecht idee is omdat het zo’n grote infrastructurele aanpassing vergt. Hij vertelt ook dat Lenin weliswaar als eerste ethanol als brandstof voorstelde, maar dat dit teveel was voor de wodka minnende russen.
Het sterke argument voor methanol, en de reden waarom er een economie op gebaseerd zou kunnen worden, is dat het ook een goed basis material is voor plastics en andere industrieel nuttige stoffen.
De Methanol Fuel Cell
Een methanol fuel cel is al ontwikkeld. De prijzen zijn nog erg hoog, iets dat wel vreemd is voor een lage druk apparaat waarvan het patent is verlopen oudste patent is van 1963. Een fuel cel zit echter vrij eenvoudig in elkaar, namelijk twee koolstof electroden aan de buitenkant, en een membraan waar alleen waterstof doorheen kan in het midden. Dit curciale onderdeel bepaald echter maar 1/3 van de kosten voor een fuel cell. Kijken we samen met de electrische methanol generatie methoden niet aan tegen een zeer eenvoudige manier om zelf opgewekte electriciteit op te slaan?
Patent van Hitachie 1981 en een moderne versie uit deze presentatie.