Ze kunnen het zeker - nou ja, ze zeggen tenminste dat ze het kunnen. Op een dag. De Amerikaanse marine kan op dit moment misschien geen brandstof uit zeewater maken, maar ze beweren dat het mogelijk is. Waarom dan niet gewoon water in wijn veranderen, als het zo gemakkelijk is om de brakke, zoute, vervuilde oceaan om te zetten in iets waardevollers? Laten we ongeveer 10 jaar teruggaan om de logische voortgang van de zoutwater-naar-brandstoftheorie te volgen.
In 2003 werkte een uitvinder genaamd John Kanzius aan een methode om radiogolven te gebruiken om kankercellen te targeten en te vernietigen zonder de nabijgelegen gezonde huid aan te tasten. Een paar jaar later ontdekte hij dat zijn machine elektriciteit kon opwekken door de radiogolven te gebruiken om zout water te zappen -- nadat hij het water had geraakt met een geconcentreerde radiogolfstoot, werd het water ontvlambaar en ontstak een brandende lucifer. Het water verloor echter zijn ontvlambaarheid zodra de radiogolven werden gestopt.
Kanzius' machine bereikt dit effect door de samenstelling van het zoute water op te schudden. Zout water (alsof je dit nog niet had kunnen bedenken) bestaat uit twee ingrediënten:zout (natriumchloride) en water (waterstof en zuurstof). Wanneer de radiogolven het water binnendringen, worden de waterstofmoleculen los geschud en worden hun normale ontvlambaarheidseigenschappen gemakkelijker toegankelijk.
Een van de trucs om energie in het algemeen te benutten - niet alleen het ontsteken van zout water - is ervoor te zorgen dat het proces meer energie kan opnemen dan nodig is om alle benodigde machines te bedienen om de energie te extraheren. Anders werkt de energieopwekking met nettoverlies en dat heeft geen zin, omdat het proces niet duurzaam is. Het is eigenlijk een iets ingewikkelder vergelijking dan alleen het meten van de verbruikte energie versus de opgewekte energie. Er is ook het milieuaspect - hoeveel vervuiling is er opgetreden om de machines te maken en te bedienen, en is de nieuw opgevangen energie schoon genoeg om het waard te zijn? Zijn de middelen voorgoed verdwenen of zijn ze hernieuwbaar? En hoe zit het met de lopende bedrijfskosten - het onderhoud? De benodigde menselijke arbeid? Tot nu toe kan het radiogolfapparaat van Kanzius niet aan die noodzakelijke drempels voldoen. Het was (en is nog steeds) een opmerkelijke prestatie, maar andere innovators hebben de afgelopen 10 jaar ook vooruitgang geboekt.
In februari 2012 kondigde een Japans bedrijf genaamd Furukawa Battery aan dat het werkte aan een brandstofcel met vergelijkbare technologie. Het bedrijf verwacht dat de brandstofcellen, wanneer ze klaar zijn voor prime time, ongeveer de helft minder kosten dan een vergelijkbare, conventionele batterij [bron:Pentland]. Furukawa Battery stelt zich voor dat zijn technologie wordt gebruikt als een bron van back-upstroom in huizen, met eventuele uitbreiding naar toepassingen in de gezondheidszorg en technologie. Maar toch, dat is een beetje ver verwijderd van het tanken van grote militaire voertuigen.
Daar kwam de Amerikaanse marine bij, met zijn enorme vloot en onverzadigbare honger naar dure brandstof. Eind 2012 erkende de Amerikaanse marine dat het ongeveer tien jaar zou duren voordat hun plan voor oceaanwater tot brandstof plausibel was ... maar het is in de maak. Ze hebben het tenslotte over het omzetten van oceaanwater (dat is een cocktail gemaakt van zout water en nog veel meer) in echte brandstof, wat een significante afwijking is van de eerder genoemde plannen om batterijen te vullen met een vermoedelijk veel schoner zout water mengsel. En niet zomaar brandstof, maar JP-5 vliegtuigbrandstof, dat is wat de Amerikaanse marine het liefst gebruikt voor haar aanzienlijke vloot van luchtvaartuigen.
En deze brandstof kan in theorie onderweg worden omgezet, waardoor de logistiek van het tanken onderweg aanzienlijk wordt vereenvoudigd (hoewel de marine de logistiek van het monteren van de verwerkingsmachines op een vliegdekschip nog moet verstevigen) [bron:Stewart].
Het volgende proces zou ongeveer 100.000 gallons (378.541 liter) JP-5 per dag kunnen opleveren. Het zou ook kunnen werken om synthetische versies van andere op koolwaterstoffen gebaseerde brandstoffen te produceren, wat het proces uiteindelijk veelzijdiger zou kunnen maken. Ten eerste zou een verwerkingsbedrijf de kooldioxide uit het water halen (van vage versheid en oorsprong). Deze kooldioxide zou op een niet-gespecificeerde manier worden opgeslagen, zoals een recept dat een kok instrueert dat een ingrediënt opzij moet worden gezet. Vervolgens wordt oceaanwater onderworpen aan een omgekeerde osmose-procedure die zoet water produceert -- theoretisch gebeurt dit allemaal op zee en daarom kan het proces niet gewoon beginnen met zoet water. Het tweede proces scheidt alle atomen van het zoetwater - twee waterstofatomen voor mij; één zuurstofatoom voor u. Vervolgens ontmoet de waterstof de koolstofdioxide uit de eerste stap en het gaat allemaal door een katalytische conversieprocedure die resulteert in water, warmte en brandstof. Het water en de warmte kunnen worden gebruikt om het proces zelf van stroom te voorzien of elders op het schip worden gebruikt - het proces vereist een soort externe energiebron om alle machines draaiende te houden (hoewel de Navy Times suggereert dat de conversie van thermische energie van de oceaan of nucleaire macht (die al gemeengoed is op militaire schepen) zijn de waarschijnlijke kanshebbers om zo'n systeem te gebruiken).
Er is dus water en warmte. Makkelijk genoeg om op de een of andere manier te recyclen. En brandstof. De brandstof is natuurlijk het uiteindelijke doel. Dus dat alles om gewoon verbrand te worden. Maar het werd in ieder geval niet gebruikt als pion in een soort internationaal politiek machtsspel. In 2011 gaf de marine gemiddeld tussen de $ 3,50 en $ 4 per gallon (3,8 liter) uit voor JP-5. De nieuwe JP-5 kost naar schatting tussen de $ 3 en $ 6 per gallon (3,8 liter), wat in de loop van de tijd zal afnemen naarmate de kostenbesparingen door brandstof, opslag en transport de initiële investering terugbetalen.
Dit zijn de antwoorden die ik niet kon vinden. Niemand - althans niemand die ik kon vinden - heeft het over andere gevolgen voor het milieu van deze synthetische koolwaterstofbrandstoffen. Het tanken van een schip of een vliegtuig zal nooit schoon zijn. Of makkelijk, wat dat betreft. Maar het zal altijd de moeite waard zijn om een proces (vooral een nieuw proces) zoveel mogelijk te verbeteren.
Dus van deze synthetische brandstoffen op basis van koolwaterstoffen lijkt het redelijk om aan te nemen dat als ze worden verbrand, ze net zo vervuilen als hun natuurlijke tegenhangers. Ik baseer die theorie vooral op het feit dat ze nog steeds 'koolwaterstoffen' heten en niet zoiets als 'waterstof' of 'water'. Het woord "koolstof" zal waarschijnlijk altijd een negatieve connotatie hebben, die mentale beelden van roet oproept. (Met uitzondering van mijn natuurkundeleraar in de negende klas, die een pyromaan was en constant vlam aanstak op vellen carbonpapier, opgevouwen om rechtop te staan. Ze zouden de lucht in gaan als het papier bijna op was.) Dus, ja, er zal waarschijnlijk roetrook en uitlaatgassen uit deze motoren en uitlaatpoorten komen.
En wat gebeurt er met het oceaanwater dat tijdens het productieproces wordt gezuiverd? Worden de verontreinigingen eruit gehaald en terug in de oceaan gestopt, terwijl ze het schip achtervolgen terwijl het voortsleept? Of is het gezuiverde deel het bijproduct en wordt de stoofpot van de oceaan een deel van het eindproduct? Dit zijn de vragen waarvan ik weet dat ik ze moet beantwoorden, maar die ik alleen maar zou willen beantwoorden. Maar als ik iemand anders aan het denken kan krijgen, zal ik daar blij mee moeten zijn.
