Enzymcocktail onder de motorkap maakt waterstof uit zetmeel

Een cocktail van dertien enzymen zet polysaccharides en water volledig om in koolstofdioxide en waterstof, en wel zo snel en efficiënt dat je het proces moet kunnen inbouwen in een brandstofcel-auto. Dat stellen Amerikaanse onderzoekers deze week in PLoS ONE.

Het komt er volgens de onderzoekers op neer dat je zetmeel kunt beschouwen als een waterstof-opslagmateriaal dat 14,8 massaprocent waterstof bevat. Dat is een hoger percentage dan ooit is gehaald, met welke techniek dan ook.

De enzymen zijn niet nieuw, maar de combinatie is dat wel. In de natuur komt waterstof vooral vrij als bijproduct van anaërobe fermentatie. De opbrengst is dan vrij klein: maximaal vier waterstofmoleculen per molecuul glucose. Door de betrokken enzymen uit verschillende organismen samen in één pot te doen, bereik je dat waterstof het belangrijkste product wordt. Per molecuul glucose (plus zeven watermoleculen) mag je dan 12 waterstofmoleculen verwachten.

Volgens de onderzoekers verloopt de reactie in het lab bij 30 graden Celsius en atmosferische druk.

Het idee is uiteraard om het bijproduct koolstofdioxide met een membraan uit de waterstof te filteren, en daarna die waterstof te gebruiken als voeding van een brandstofcel die elektriciteit en water produceert. Het water wordt weer hergebruikt in de zetmeel-omzetreactor.

De onderzoekers schatten dat de reactor een inhoud van een kleine vijftig liter moet hebben, en dat er dan maar 27 kilo zetmeel in hoeft om minstens 500 km te kunnen rijden. Daarmee ligt de energie-efficiëntie driemaal zo hoog als wanneer je bio-ethanol van het zetmeel maakt om dat vervolgens te verstoken in een verbrandingsmotor.

Bovendien zou je voortaan bij elke aardappelboer kunnen bijtanken.

bron: Virginia Tech