Gaan zeep en zonlicht het energieprobleem oplossen? (video)

Een internationaal consortium van wetenschappers komt met een unieke oplossing voor het energieprobleem. Door fotosynthese na te bootsen hopen ze duurzame brandstoffen te maken uit zonlicht, water en CO2. Hun geheim? “Zeepbellen”, zegt Leidse chemicus Sylvestre Bonnet, die deel uitmaakt van het consortium.

De onderzoekers willen het lichtgevoelige deel van bladeren namaken, het zogenaamde thylakoïdemembraan. Ze maken daarbij gebruik van zeepvliezen, die worden gedoopt in lichtgevoelige verbindingen en katalysatoren: moleculen die, wanneer ze dicht op elkaar zitten op het zeepvlies, koolstofdioxide met zonlicht omzetten in brandstof. Zeepvliezen zijn eenvoudig te maken en eenvoudig te functionaliseren met lichtgevoelige moleculen. Bovendien kunnen ze gerecycled worden, simpelweg omdat ze zichzelf vormen. In tegenstelling tot andere concepten van kunstmatige bladeren is het bij zeepfilms niet nodig om moeilijke chemische synthese uit te voeren om functionele moleculen aan elkaar en aan de zeep te hechten. En omdat zeepvliezen zo dun zijn, absorberen ze slechts een deel van de zonne-energie die erop komt en laten ze – net als bladeren in een boom – het overtollige licht doorstromen naar het volgende vlies.

Fijn Mechanische Dienst Leiden

Bonnet is met twee postdocplekken onderdeel van het project van 3,2 miljoen euro. En hij is niet de enige partner uit Leiden. "De Fijn Mechanische Dienst (FMD) hier in Leiden is een essentiële partner in het project, aangezien ze hier vrijwel alles kunnen bouwen." Voordat het project gefinancierd werd, werkte het FMD samen met Bonnet en ontwierpen ze een experimentele opstelling, die ze in staat stelt om zeepvliezen te bestuderen die gedoopt zijn in lichtgevoelige verbindingen. "Deze opstelling heeft de basis gelegd voor de start van het project; de FMD maakt nu een aantal identieke opstellingen die naar de andere Europese partners worden verscheept, zodat we gegevens uit verschillende laboratoria kunnen vergelijken."

Het project Soap Film based Artificial Photosynthesis (Sofia) wordt gefinancierd uit het Horizon 2020 programma. Het consortium wordt gecoördineerd door professor Leif Hammarström van de Universiteit van Uppsala (Zweden). Het bestaat uit 8 partnerinstellingen uit 6 landen, waaronder het Nederlandse instituut Amolf. Sofia is op 1 januari 2019 van start gegaan en heeft een looptijd van vier jaar.