Grafeen geschikt voor brandstofcel

Het platte koolstofmolecuul grafeen kan helpen om waterstof te gebruiken als brandstof. Grafeen staat erom bekend dat het vrijwel ondoorlaatbaar is, maar protonen kunnen er wel doorheen. Ook het net zo platte boornitride kan gebruikt worden als protonzeef, schrijven Nobelprijswinnaar Andre Geim en Misha Katsnelson van de Radboud Universiteit in Nature.

Een economie gebaseerd op vrijwel gratis brandstof – namelijk water – is een droom die door deze ontdekking iets reëler is geworden. Je laat zonnecellen water splitsen in waterstof en zuurstof, en in een brandstofcel maak je weer elektriciteit met als enige afvalproduct water.

De ontwikkeling van deze brandstofcellen stagneert echter omdat er geen goed, betaalbaar materiaal gevonden wordt dat de ladingdragende protonen tussen de waterstof- en zuurstofcel doorlaat, terwijl het waterstof tegenhoudt.

Protonenzeef

Nu is dus ontdekt dat grafeen en boornitride hiervoor geschikt zijn. Dat is bijzonder want een proton is bijna net zo groot als waterstof dat niet door grafeen heen kan. Maar vooral bij hogere temperaturen zijn de zeshoekige mazen in grafeen en boornitride net groot genoeg om een proton door te laten.

Lees ook: Bullet-proof armour and hydrogen sieve add to graphene’s promise