Energie uit Ethanol.
-
Hallo,
Voor ons pws gaan we onderzoeken of dat we ethanol als brandstof kunnen gebruiken, hoe we dat moeten doen en of dat het efficient is. Onze hoofdvraag is in hoeverre we energie uit ethanol kunnen halen. Ons plan is om dit te doen met behulp van een DEFC.
Wij hopen dat jullie mee zouden kunnen denken over onze deelvragen en hoe we dit onderzoek het best uit zouden kunnen voeren.
Allereerst vroegen we ons af hoe we het beste energie uit ethanol kunnen halen en dat ook nog kunnen meten.
En ook vroegen wij ons af of dat een brandstofcel een (relatief) goede manier om energie uit ethanol te krijgen?Wij hopen dat jullie ons hierbij kunnen helpen!
Groetjes,
Thomas, Tycho en Roel.
Ds. Pierson College -
Beste @Roel-vd-Sanden
Jullie hebben een interessant onderwerp gekozen! Ethanol kan zeker worden gebruikt als brandstof. De kern van jullie hoofdvraag, voor zover ik het begrijp, is de mate van energie die je uit ethanol kan halen. Dit is niet een hele specifieke vraag omdat ethanol zowel in verschillende vormen als brandstof kan worden gebruikt als dat er met verschillende processen energie uit de ethanol kan worden gehaald. Het is misschien makkelijker je af te vragen bijvoorbeeld hoeveel energie per kilogram ethanol je kan verkrijgen in een bepaald process.
Jullie hebben de vraag gesteld of een brandstofcel een goede manier is om energie uit ethanol te vergaren. Dit is een goede vraag. het is een idee om te zoeken op google (of chatGPT voor een meer oriënterend antwoord) of dit proces al wordt gebruikt ergens, en dit vervolgens te vergelijken met andere processen die energie uit ethanol halen om te bedenken of dit een goede manier is om energie uit ethanol te halen.
Dit zijn interessante vragen die zeker mogelijk zijn om te beantwoorden, ik denk graag verder met jullie mee!
Groetjes,
Liam van Vugt -
Beste Liam van Vugt,
Wij hebben gekeken naar wat voor anode en kathode we allemaal nodig hebben voor onze DEFC in verband met subsidie aanvraag. Wij zijn erachter gekomen dat we voor een DEFC een kathode van platina katalysator en voor de anode een platinum legering nodig hebben. Wij weten echter niet of dit haalbaar is qua kosten en of dit de beste materialen zijn om te gebruiken. Weet u misschien hier betere stoffen voor die goedkoper zijn of beter zijn?
Groetjes,
Thomas Hoogstede,
Roel van der Sanden,
Tycho van de Leur. -
Beste @Roel-vd-Sanden
Jullie hebben gevonden dat platina wordt gebruikt als katalysator in een DEFC, dit is inderdaad het meest gebruikte materiaal omdat eht efficiënt is en werkt in een zure omgeving. Helaas is platina ook prijzig. Er zijn zeker meerdere opties om de brandstofcel werkende te krijgen die geen platina gebruiken!
Jullie originele hoofdvraag was in hoeverre er energie te halen valt uit ethanol, dit is nog steeds een erg brede vraag, en zal ook invloed hebben op het onderwerp van de brandstofcel. Dit is namelijk omdat jullie een balans moeten vinden tussen de prijs (en dus kwaliteit) van de materialen en hoeveel stroom de brandstofcel zal produceren.
Jullie kunnen gebruik maken van hele lage platina concentraties om toch de reactie op gang te kunnen krijgen, dit zal wel minder spanning opleveren.
Een goed alternatief zijn anodes en cathodes op basis van nikkel. Dit metaal is goedkoper en beter verkrijgbaar, maar dan moeten jullie wel opletten in welke omgevingen deze katalysator wel of niet werkt (denk aan zuurgraad). Nikkel is een goede anode, een idee voor cathode is bijvoorbeeld actief koolstof.Wij geven ook een workshop over een brandstofcel. Het is een idee om hier eens naar te kijken als het niet duidelijk wordt. Hier kan je ook 'face to face' denken en overleggen met en student.
Ik hoop dat jullie hiermee verder kunnen!
Groetjes,
Liam -
Hallo ik ben Thomas ik doe samen met Roel en Tycho het PWS
Dankjewel voor uw antwoord dit heeft onze vraag beantwoord, wij moeten nu gaan nadenken over hoe onze brandstof cel eruit moet gaan zien en welke materialen en hoeveelheden we hiervoor nodig hebben. Wij hebben gekeken naar hoe een DEFC eruit zou moeten zien en onze pws-begeleider verwees om te het te gaan vergelijken met een waterstof-cel omdat deze op hetzelfde principe werken. Mijn meest dringende vraag is of dit werkt en of wij voor onze DEFC ook een membraan moeten gebruiken voor de H⁺-jes en zo ja van welke stof deze zou moeten zijn. En het lijkt ons inderdaad verstandig om deze workshop te gaan volgen, maar dit kan helaas waarschijnlijk pas na de zomervakantie. Dankuwel voor de tip.
Groetjes Thomas, Tycho en Roel
-
Hoi @Thomas-Hoogstede,
Het is goed om te horen dat jullie een idee hebben hoe de brandstofcel eruit moet gaan zien. Het klopt inderdaad dat een DEFC erg zal lijken op een waterstof-brandstofcel in werking. En ook het membraan in de cel zal vergelijkbaar zijn.
De manier waarop een brandstofcel stroom produceert berust volledig op het kunnen transporteren van protonen (H+jes) en elektronen, het is dus belangrijk om een membraan te hebben dat permeabel is voor die protonen, maar niet voor de ethanol.
Een veel gebruikt membraan is Nafion. Er zijn meerdere soorten Nafion dus het is handig om deze eens op te zoeken en te vergelijken.Ik raad jullie zeker aan om begin volgend schooljaar de waterstof-brandstof workshop te volgen! hier kunnen jullie de cel in werking zien en vragen stellen.
Ik hoop dat jullie hier wat aan hebben.Groetjes,
Liam
