EO

Kunstmatige long maakt brandstof van water

21 januari 2019 om 08:53 uur

Onderzoekers van de Stanford universiteit zijn erin geslaagd om de werking van de long te kopiëren in een elektrokatalytisch mechanisme waarmee water energiezuinig kan worden gesplitst in waterstof en zuurstof. Dit biedt kansen voor efficiëntere brandstofcellen en metaal-luchtbatterijen.


Longen zijn zeer geavanceerde organen voor tweeweg gasuitwisseling. Bij elke inademing komt lucht via de bronchiën in minuscule longblaasjes. Van daar moet het het bloed verrijken zonder te diffunderen, waarbij er bellen zouden ontstaan.

 

Het zijn de longblaasjes met hun membraan van slechts een micron dik die watermoleculen aan de binnenkant afstoten terwijl ze ze aan de buitenkant aantrekken en zo, terwijl ze diffusie voorkomen, zorgen voor een uiterst efficiënte uitwisseling van gas.


Wetenschappers van Yi Cui's lab hebben dit als inspiratiebron genomen bij de ontwikkeling van betere elektrokatalysatoren: materialen die de chemische reactie aan de elektrode versnellen. "Tot nu toe was het al wel mogelijk om de reagentia (gassen) snel aan te leveren, maar om het proces in de tegenovergestelde richting op een efficiënte wijze uit te voeren blijft lastig", zegt eerste auteur Jun Li van het onderzoek.


Het team heeft nu een mechanisme gemaakt dat constructies op het longblaasje lijkt en dat ook twee processen uitvoert. Het eerste lijkt op de uitademing. Het mechanisme spltitst water in waterstof en zuurstof. Het zuurstofgas wordt daarbij snel afgevoerd door een dun membraan van polyethyleen, zonder bellen te vormen.


Het tweede deel lijkt op de inademing. Zuurstof wordt aangeleverd bij de kathode, waar het dient als reagens voor de elektrochemische reacties.


Het ultradunne polyethyleen membraan blijft langer hydrofoob dan de bekende membranen en de stroomdichtheid is groter bij en kleinere overspanning. Het membraan is echter niet bestand tegen temperaturen boven de 100 °C. Het team gaat daarom nu op zoek naar andere membranen. Ook willen ze andere elektrokatalysatoren proberen om te kijken of ze nog tot een beter resultaat kunnen komen.

 

Gerelateerd nieuws

Hoe kun je de complexiteit van high tech systemen aanpakken?

Hoe kun je de complexiteit van high tech systemen aanpakken?

TNO, Obeo en Altran gaan samenwerken aan oplossingen voor de complexiteit van high tech systemen. Het menselijk brein kan deze volgens hen namelijk eigenlijk niet meer overzien.

Minder R&D-financiering door NL overheid en meer door Europa

Minder R&D-financiering door NL overheid en meer door Europa

Als Nederland zo doorgaat, raakt het verder achterop bij de ambitie om 2,5% van het bruto binnenlands product te besteden aan R&D. Dat stelt het Rathenau Instituut op basis van eigen onderzoek. ‘De directe…

Grootste kraan ter wereld voor hefplatform Voltaire

Grootste kraan ter wereld voor hefplatform Voltaire

Huisman heeft een order ontvangen voor het design, de engineering, de bouw en levering van de hoofdkraan op het nieuwste wind- turbineinstallatieschip van Jan De Nul, de Voltaire. De kraan heeft de capaciteit om de…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
MGBS de slanke versie binnen de MGB serie

Ter aanvulling op de MGB serie heeft EUCHNER de MGBS uitgebracht, die uitkomst biedt op plaatsen met weinig ruimte en op...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tosec
Tosec

Specialist in plaatbewerking

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

18 april 2019, Eindhoven

3i-Event 2019

Op 18 april organiseert TW voor de tweede maal het 3i-Event over Ideas, Intellectual property &...

23 april 2019, Vianen

Masterclass Machineveiligheid ( 4-dagen)

23,24,30 april en 1mei 2019

Meer agendapunten »