Jarige Shell biedt zicht op 'Gouden Hollanders'

Op papier is het misschien de meest
veelbelovende van de Sustainable
Mobility-projecten: methaangas uit
gashydraten. Onder de diepzeebodem
en in de permafrostgebieden
van Alaska, Canada en Siberië liggen
enorme hoeveelheden methaangas
opgeslagen, verpakt in de
minuscule poriën van gesteenten
vanaf zo’n 500 meter diepte. Volgens
de meest voorzichtige schattingen
(op basis van akoestische
seismische metingen) gaat het om
zeker het dubbele van de oorspronkelijke
totale voorraad aardolie en
aardgas.
Gashydraten zijn ijsachtige koolwaterstofverbindingen.
Diep onder
het aardoppervlak gaat het veelal
om methaan, al komen ook ethaan
en propaan voor. ‘IJsachtig’, dat
wil niet zeggen dat het onder de
zeebodem vriest: door de grote druk
ontstaan de kristallijne vormen ook
al bij een graad of vijf boven nul.
Shell stuit bij het boren nu al zo af
en toe op de hydraten. Met tegenzin,
want door de warmte ontleedt
het gashydraat en dat zorgt voor
problemen. Er ontstaan gasbellen in
het boorgat en de boor werkt slecht.
Naar de winning van gashydraten
wordt al veel onderzoek gedaan,
zegt projectleider Pacelli Zitha
van de TU Delft. BP heeft onlangs
10 - SEPTEMBER / OKTOBER 2007 - SHELL VENSTER
Pacelli Zitha wil een beter begrip krijgen van het gedrag van gashydraten. Erik Kelder wil kijken of door laserbestraling de prestaties van lithium-ion
batterijen verbeterd kunnen worden.
Methaan uit
gashydraten:
energiebron van
de toekomst?
samen met de Amerikaanse overheid
al proefboringen gedaan in
Alaska. Zo concreet is het Sustainable
Mobility-project nog niet, maar
het is het wel gericht op een goede
winningmethode. Zitha: “We willen
eerst een beter begrip krijgen
van het gedrag van hydraten.” Een
belangrijk vraagstuk is hoe het hydraat
het beste ontleed kan worden.
Winnen - delven eigenlijk - van de
kristalvorm is immers ondenkbaar.
Een optie is om CO 2 naar beneden
te pompen, zodat het hydraat vloeibaar
wordt.
De vraag is hoe ‘sustainable’ het
project is, aangezien het succesvol
aanboren van deze bron
zou betekenen dat de wereld nog
tientallen jaren op fossiele brandstoffen
zal draaien. Volgens Zitha
past het project echter prima in
het programma. “Methaan is om
te beginnen de schoonste van alle
koolwaterstoffen. Het is zelfs schoner
dan biodiesel. Als we vervolgens
ook nog een manier vinden om CO 2
terug te pompen, is het per saldo
een schone techniek. Het is niet
de ultieme oplossing, maar wel de
beste totdat we een echt schoon alternatief
hebben gevonden. De weg
naar waterstof is immers nog lang.”
Lithium-ion
batterijen: plussen
en minnen
Lithium-ion batterijen doen het
prima in een mobiele telefoon, maar
voor toepassing in een hybride auto
zijn ze nog verre van ideaal. Ze zijn
te zwaar en hebben te weinig kracht
en opslagcapaciteit. In het Sustainable
Mobility-programma zijn twee
projecten gewijd aan de verbetering
van de techniek.
Aan de pluspool van een lithium-ion
batterij valt wat opslagcapaciteit
betreft weinig te knutselen. Het
aantal bruikbare materialen is zeer
beperkt (lithium bevattende koper-,
kobalt-, mangaanoxides etc.).
Aan de minpool, waar het lithium
aankomt en als het ware oplost in
de vaste stof, is veel meer mogelijk.
Projectleider Erik Kelder van de TU
Delft: “Wij kiezen voor silicium. Daar
liggen de meeste kansen.”
Silicium heeft de neiging om grote
kristallen te vormen. Kelder (die
aan de TU ook zakelijk directeur is
van het Delft Research Centre for
Sustainable Energy) wil daarom met
zijn promovendus gaan kijken of ze
het silicium door laserbestraling in
de gasfase kunnen laten uiteenvallen
in zo klein mogelijke deeltjes.
Dat kan door het gas snel op te warmen
met laserlicht en vervolgens
snel te laten afkoelen. Nu zijn het
nog micrometers, het moeten nanometers
worden. Kelder: “Kleinere
deeltjes betekent
een groter oppervlak.
Je hebt hetzelfde
volume en gewicht,
maar nu kan er
meer lithium sneller
het silicium binnendringen
en daar
een soort legering
aangaan. Voor
dezelfde prijs
heb je dus een
hoger vermogen.”
De TU
Delft
heeft twee
reactoren
staan
waar
met het
silicium
geëxperimenteerd
kan worden, maar ook in het
buitenland zullen proeven worden
gedaan.
Marnix Wagemaker heeft de leiding
over het parallelle project. Daarin
wordt op atomair niveau gezocht
naar de optimale opbouw van de
nanodeeltjes in de elektrode, zowel
aan de plus- als de minkant. “Hoe
halen we de hoogste energie en
vermogensdichtheid uit de nanoma-