In een gesmolten metaallegering kun je methaan pyrolyseren tot waterstof en pure koolstof. Zonder dat er koolstofdioxide wordt gevormd, beloven Eric McFarland en collega’s van de University of California (Santa Barbara) in Science.

De truc is dat je een metaal dat de omzetting katalyseert, zoals nikkel, platina of palladium, oplost in een metaal dat katalytisch inert is en een lager smeltpunt heeft. Denk aan indium, gallium, tin, lood of bismut. Over het algemeen heeft zo’n combinatie een nog lager smeltpunt dan de losse componenten.

Laat je methaan hier doorheen borrelen, dan komt de waterstof er vanzelf van boven uit. Koolstof is niet mengbaar met de meeste metaallegeringen en het heeft een lagere soortelijke massa, dus het komt vanzelf bovendrijven waarna je het er gewoon kunt afscheppen. Daarin zit meteen het grote voordeel ten opzichte van vaste metalen als katalysator: na een tijdje worden die gedeactiveerd doordat er een ondoordringbare laag koolstof op blijft plakken.

McFarland probeerde het uit in een 1,1 meter hoge bellenkolom met een legering van 27 % nikkel en 73 % bismut. Bij 1. 065 °C werd 95 % procent van het toegevoerde methaan omgezet.

In 1999 is al eens gedemonstreerd dat methaanpyrolyse ook lukt in puur gesmolten tin zonder katalysator. Het omzettingspercentage is dan echter een stuk lager.

McFarland denkt dat de toevoeging van een katalysator het haalbaar maakt om op prijs te kunnen concurreren met steam reforming, het meest toegepaste industriële productieproces voor waterstof. Dat zou betekenen dat het goedkoper is dan bijvoorbeeld water splitsen met behulp van duurzaam opgewekte elektriciteit. Steam reforming levert wél koolstofdioxide op, maar een eventuele CO₂-taks is in de berekening niet eens meegenomen.

bron: Science