Det påstås ibland att en bränslecellsbil inte släpper ut några farliga ämnen som koldioxid. Dessutom sägs det att en vätgasbil löser två av batteribilens svaga punkter: lång laddtid och kort räckvidd. Vätgasbilen tankas på 3–4 minuter och klarar 40–50 mil på en tank.
Vätgasbilen får energi genom att vätgas och syre reagerar med varandra, överskottsenergin tas sedan upp av bränslecellen. Frågan är dock hur man startar en reaktion mellan vätgas och syre utan utsläpp av koldioxid.
Professor, Nils-Ola Persson, vid Linköpings Universitet, anser att den totala processen att framställa vätgas enbart ur vatten blir inte koldioxidneutral.
Bränsleceller är elektrokemiska celler där tillförda ämnen, bränslet, reagerar, oftast med syrgas, genom en redox-reaktion i en anordning sådan att elektroner kan ledas mellan polerna och elektrisk energi, ström kan tas ut.
- Om metanolen framställts av biomassa i någon form kan bränslecellen anses som koldioxidneutral.
I ett batteri, däremot, finns kemikalierna inneslutna från början och när de reagerat färdigt är batteriet urladdat. Den vanligaste bränslecellen går ut på att vätgas och syrgas reagerar med varandra så att vatten bildas, betonar Persson:
2 H2(g) + O2(g) -> 2H2O(l)
Vid vanlig förbränning avges dessutom värme (286 kJ/mol vatten, alltså ger formeln ovan det dubbla), som sedan kan driva en motor eller värma en ångmaskin. I bränslecellen (alkalisk) sker i stället reaktionen vid två poler, dit gaserna förs var för sig.
Pluspol, reduktion, katod: O2(g) + 2 H2O(l) + 4 e- -> 4 OH-(aq)
Minuspol, reduktion, anod:
2 H2(g) + 4 OH-(aq) -> 4 H2O + 4 e-
Professor Persson hänvisar till faktum att båda elektroderna är porösa med inslag av ädelmetaller, t.ex. platina och vattenlösningen mellan dem innehåller hydroxidjoner. Det finns även celler med sur elektrolyt. Schemat för en sådan, liksom olika varianter, visas på https://sv.wikipedia.org/wiki/Br%C3%A4nslecell
De elektroner (e-) som frigörs vid minuspolen går genom elmotorn och driver fordonet innan de sugs upp av pluspolen. Detta motsvarar ungefär värmeenergin vid förbränning. Summan av de båda polreaktionerna ger att det bildas 2 mol vatten, precis som i summaformeln överst. Här kan ju heller inte bildas någon koldioxid eller annan miljöförorening, så det är en i sig ren process.
Att framställa ren vätgas ur vatten är däremot en energikrävande process, påpekar Persson, så den totala processen blir troligen inte koldioxidneutral. Man kan också tillsätta bränslet i form av t.ex. metanol men då får det reagera till vätgas före själva bränslecellen. Ett schema över en sådan cell visas på
https://en.wikipedia.org/wiki/File:Reformed_methanol_fuel_cell_(block_diagram).jpg
Det finns också celler där metanol tillförs direkt, men de är något mindre effektiva. Schema finns på https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_methanol_fuel_cell I
- Båda dessa fall får man förutom vatten även koldioxid som reaktionsprodukt, men om metanolen framställts av biomassa i någon form kan cellen anses som koldioxidneutral, säger Nils-Ola Persson.
Källa: Linköpings Universitet
.jpg){kind=link}