Nieuws-AutomotiveNL
  • Nieuwsbrief

Gisteren reed in Eindhoven de eerste door mierenzuur aangedreven bus ter wereld. Hoe werkt dat, en hoe revolutionair is de techniek?

Marcel van den Bergh
Foto: Marcel van den Bergh

Reuze knap hoor, was vorig jaar de reactie toen studenten van de TU Eindhoven een miniatuurauto op mierenzuur hadden gebouwd. 'En laat nu maar zien dat het ook in het groot kan.'

Bam. Daar staat-ie. Een stadsbus. Op mierenzuur. Hoe groot wil je het hebben?

De studenten van Team Fast staan trots bij hun bus, een VDL Citea Electric van 12 meter lang, die woensdagochtend met nogal wat moeite de fabriekshal van voormalige luciferfabriek VDMA in het centrum van de stad in is gemanoeuvreerd. De bus was hoger dan verwacht, of het plafond van de loods lager, dat kan ook. Tegenslagje. Maar hij staat er. En vandaag wordt-ie officieel onthuld.

Mierenzuur in waterstofregio 2.0
Een bus op mierenzuur, waar is dat goed voor? 'Mierenzuur', zegt Max Aerts van Team Fast, een club enthousiaste studenten van de TU, 'is waterstof 2.0'. Het is een schone, klimaatneutrale energiedrager. Net als waterstof, maar dan beter handelbaar. Want mierenzuur is bij kamertemperatuur vloeibaar en hoeft daarom niet onder krankzinnig hoge druk te worden opgeslagen, zoals waterstof. Dat maakt transport makkelijker. Ook niet onbelangrijk: mierenzuur is onbrandbaar en kan niet exploderen.

Mierenzuur of hydrozine ontstaat door waterstof (H2) te laten reageren met kooldioxide (CO2). De vloeistof kan eenvoudig worden bewaard in een kunststoftank. Om er stroom van te maken voor de elektromotoren van de bus, zijn twee stappen nodig: een zogenoemde reformer (een katalysator) splitst het mierenzuur (HCOOH) op in waterstof en CO2, waarna een brandstofcel het waterstof omzet in elektriciteit en water. De CO2 die bij de 'verbranding' vrijkomt, is eerder uit de lucht gehaald. Daarmee is de cirkel rond.

Tot voor kort kon het spul niet snel en betrouwbaar worden geproduceerd, maar na toepassing van het element ruthenium bleken katalysatoren veel beter te presteren. Ook een Eindhovense vinding trouwens. In ruim anderhalf jaar bouwden de studenten een duizend keer zo krachtige reformer met genoeg vermogen om een elektrische stadsbus aan te drijven. De installatie zit nu in een aanhanger achter de VDL-bus, ze kan ook worden ingebouwd.

'Een van de grootste stappen was het ontwikkelen van een betrouwbare katalysator', zegt Aerts. 'Je wilt natuurlijk niet dat hij elke week stuk gaat.' De katalysator die nu in de aanhanger ligt, heeft al drie maanden probleemloos gedraaid. In het lab staat een vergelijkbaar model dat al twee jaar mierenzuur omzet in waterstof. Daarnaast moest hij sneller worden, waardoor het volume kleiner kon. De eerste versie was 200 liter groot, de nieuwe, verstopt in een zwarte hoedendoos, nog maar 20. Per minuut produceert hij straks genoeg waterstofgas om via de aangekoppelde brandstofcel netto 10 tot 15 kilowatt vermogen te leveren.

Dat is niet voldoende om een bus van te laten rijden, maar wel om de accu's van de VDL gedurende de dag op peil te houden. Met een tank van 300 liter mierenzuur neemt de range van de kolos toe van 80 tot 300 kilometer. Elektrische bussen kunnen op mierenzuur de dienstregeling volledig duurzaam rijden, zonder tussenstops bij het snellaadstation.

Een van de voordelen boven waterstof, zegt Aerts, is dat vloeibaar mierenzuur gewoon kan worden getankt. Dat maakt het ook geschikt voor personenauto's, denken de studenten. Op 50 liter mierenzuur komt een auto zo'n 250 kilometer. Een pomphouder die mierenzuur naast diesel en benzine wil gaan verkopen, hoeft geen 1,5 miljoen euro te investeren in een waterstofinstallatie, maar kan een bestaande tank en pomp voor 30- tot 40 duizend euro ombouwen, zegt Aerts.

Uitdagingen zijn er nog wel. Zo gaat nogal wat energie verloren bij alle tussenstappen. Het zogenoemde well-to-wheel-rendement van een mierenzuurauto is ongeveer 33 procent, schat Aerts. Dat betekent dat tweederde van de energie die er oorspronkelijk in gaat, verdwijnt. 'Maar de totale efficiency van een waterstofauto is 25 procent.'

Mooi is dat de mierenzuurtank in elke gewenste vorm gebouwd kan worden. Dat betekent dat elk hoekje en gaatje rond de tank gebruikt kan worden, zegt Aerts. Bij waterstof moeten tanks cilindervormig zijn om de enorme druk van 700 bar te kunnen weerstaan. Deze vormplicht leidt er in de praktijk toe dat er meestal niet meer dan een kilogram of vijf waterstof mee kan in een personenauto, waardoor de actieradius blijft steken op 450 kilometer.

Busbedrijf VDL, dat honderd accubussen heeft rondrijden, zag het concept zitten. 'We zoeken constant naar duurzame oplossingen en willen kijken of dit werkt en of het kosteneffectief kan', zegt Alex de Jong, manager openbaar vervoer bij het bedrijf. Dus staat 's werelds eerste mierenzuurbus vandaag te glimmen in de Eindhovense loods.

Resteert nog één maar: de aanhanger levert nog geen stroom. De reformer heeft de afgelopen dagen al 10 duizend liter waterstof geproduceerd, maar doordat de kunststof koppelstukken voor de leidingen in de installatie pas eergisteren arriveerden, kon er nog geen elektriciteit worden opgewekt met de brandstofcel. Een kleine domper. Het lijkt de studenten niet te deren: 'Dit gaat echt werken, let maar op.'


Tags: EngineerVehicle

AutomotiveNL gerelateerd nieuws

Publicaties 249x249 VACATURES 249x249
Leden 249x249  CURSUS AANBOD 249x249

AutomotiveNL - Twitter

S5 Box

Ja, stuur mij AutomotiveNL nieuwsbrieven