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

Pulsvisserij verboden: nu moeten er nieuwe technieken worden bedacht

Pulsvisserij verboden: nu moeten er nieuwe technieken worden bedacht

Minister Carola Schouten heeft 15 miljoen euro gereserveerd voor innovatie en de ontwikkeling van alternatieven voor Nederlandse vissers die getroffen worden door het verbod op pulsvissen. Zinvol, denk Tammo Bult,…

Onderhoud sluizen en bruggen voorspeld door continue metingen

Onderhoud sluizen en bruggen voorspeld door continue metingen

Bruggen en sluizen die langer meegaan, minder energie verbruiken en minder vaak gestremd zijn. Dat is het resultaat als je beter kunt voorspellen wanneer onderhoud precies nodig is. In het programma Vitale Assets laten…

Actieplan tegen filevorming op elektriciteitsnet

Actieplan tegen filevorming op elektriciteitsnet

Energy Storage NL, het FME platform voor energieopslag en -conversie, ziet met energieopslag bij de elektriciteitsnetten mogelijkheden om filevorming op deze netten te voorkomen. In het Nationaal Actieplan Energieopslag…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

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

Safe PCB Nederland
Safe PCB Nederland

Printplaten/PCB's, prototype en series

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2018, Groningen

BEYOND THE LAB: the DIY Science Revolution

Dit project laat zien dat mensen mee kunnen doen aan wetenschap en samen de verantwoordelijkheid delen...

Meer agendapunten »