Biowaterstof
Er bestaan bacteriën die glucose (C6H12O6) met water kunnen omzetten tot azijnzuur,
waterstof en koolstofdioxide. De vergelijking van deze reactie is:
C6H12O6 + 2 H2O → 2 CH3COOH + 2 CO2 + 4 H2 (reactie 1)
Er bestaan ook bacteriën die azijnzuur met water onder invloed van licht kunnen omzetten
tot koolstofdioxide en waterstof. De vergelijking van deze reactie is:
CH3COOH + 2 H2O → 2 CO2 + 4 H2 (reactie 2)
Bij een onderzoek naar de productie van waterstof uit biomateriaal zijn beide omzettingen
gecombineerd. Daarbij worden twee reactoren gebruikt.
In de eerste reactor, de zogenoemde thermoreactor, vindt bij 70 ºC en 0,5 bar reactie 1
plaats. Alle waterstof en koolstofdioxide ontwijken uit de oplossing.
De oplossing die in de thermoreactor is gevormd, wordt in de tweede reactor, de
zogenoemde fotoreactor, geleid. Hier vindt bij 35 ºC en 1,1 bar reactie 2 plaats. Alle
waterstof die hier wordt gevormd, ontwijkt uit de oplossing. Van de gevormde
koolstofdioxide ontwijkt een deel als gas, de rest blijft in oplossing.
De gasmengsels die uit de beide reactoren komen, worden samengevoegd en gebruikt om
elektrische stroom op te wekken in een brandstofcel. Het gasmengsel dat naar de
brandstofcel gaat, mag maximaal 30 volumeprocent koolstofdioxide bevatten, omdat anders
de brandstofcel niet goed werkt.
Men wil deze productie van waterstof uitvoeren in een continu proces. Daarbij wordt 30%
van de in de thermoreactor ingeleide glucose omgezet; in de fotoreactor wordt alle
azijnzuur omgezet. De oplossing die uit de fotoreactor komt en nog glucose en
koolstofdioxide bevat, wordt in een scheidingsruimte geleid. Daar wordt een deel van de
opgeloste koolstofdioxide verwijderd. De oplossing die dan overblijft, wordt teruggevoerd
naar de thermoreactor.
Hieronder is het bovenbeschreven continue proces in een blokschema weergegeven:
Het is de bedoeling een proeffabriekje op te zetten waarbij per uur 5,6·103 mol glucose in
de thermoreactor wordt geleid.