EO

Brandstof maken uit lucht

12 februari 2019 om 14:58 uur

Fotoelektrochemische cel in het Differ artificial leaf lab. Foto: Differ / Bram Lamers

Het klinkt als een goocheltruc: je brengt een speciaal apparaat in contact met lucht, laat er zonlicht op vallen, en het produceert gratis brandstof. Toch is dit het basisidee van onderzoeker Mihalis Tsampas van het Dutch Institute for Fundamental Energy Research (Differ ) in samenwerking met Toyota Motor Europe (TME).


De onderzoekspartners willen een systeem ontwikkelen dat waterdamp absorbeert en zonne-energie gebruikt om die damp vervolgens op te splitsen in waterstof en zuurstof. De waterstof moet direct worden geproduceerd uit vochtige lucht.


De Catalytic and Electrochemical Processes for Energy Applications-groep van Differ, onder leiding van Mihalis Tsampas, werkte al aan een methode om water te splitsen in de dampfase, die veel vaker voorkomt dan de vloeibare fase. "Werken met gas in plaats van vloeistof heeft verschillende voordelen", zegt Tsampas. "Met vloeistoffen zijn een paar technische problemen gemoeid, zoals ongewenste belvorming. Bovendien hebben we geen dure installaties nodig om het water te zuiveren. En omdat we alleen het water gebruiken dat in de omringende lucht aanwezig is, is onze technologie ook bruikbaar op plaatsen waar verder geen water beschikbaar is."

 

Aangetoonde werking

Het afgelopen jaar hebben Differ en Toyota in een haalbaarheidsstudie aangetoond dat het beoogde principe werkt. De onderzoekers ontwikkelden een nieuwe vaste stof foto-elektrochemische cel die in staat was om eerst water uit omgevingslucht te vangen en vervolgens onder invloed van zonlicht waterstof te produceren. Dit eerste prototype haalde meteen al 60 tot 70% van de hoeveelheid waterstof die je kunt maken uit vloeibaar water. Het systeem is een membraanreactor waarin polymere elektrolytmembranen, poreuze foto-elektroden en materialen die water absorberen zijn gecombineerd.

 

Verbeteren en opschalen

In het nieuwe project gaan de partners hun bestaande systeem aanzienlijk verbeteren. "In ons eerste prototype gebruikten we model foto-elektroden, waarvan bekend is dat ze erg stabiel zijn. Maar het materiaal dat we daarvoor hebben gebruikt, absorbeert alleen UV-licht, dat minder dan vijf% uitmaakt van al het zonlicht dat de aarde bereikt", legt Tsampas uit. In een volgende stap gaan de onderzoekers dan ook innovatieve materialen toepassen en de systeemarchitectuur optimaliseren om zowel de waterinname als de hoeveelheid geabsorbeerd zonlicht te vergroten.


Zodra die hindernis is genomen, verschuift de focus naar het opschalen van de technologie. De huidige foto-elektrochemische cellen voor waterstofproductie zijn erg klein, in de orde van een vierkante centimeter. Om economisch levensvatbaar te kunnen zijn, moet hun omvang ten minste twee tot drie ordes van grootte worden opgeschaald.

 

Reacties (3)

Weer zo'n voor de hand liggende oplossing, waar je rustig miljarden in kan investeren. Een fotochemische cel die geen stroom maakt zoals een foto-elektrische cel, maar direct waterstofgas.

Even er tussendoor:

1 kilogram waterstofgas (14 liter bij 800 bar) vertegenwoordigt 31 kiloWattuur.
1.0 liter benzine (0.8 kg) vertegenwoordigt 8.9 kiloWattuur. Hiervan blijft maar 30% of 40% over.
Dus: met 1 kg H2 rijdt je 8x meer dan met 1.2 l benzine. De tank is wél 1.4 keer groter voor de zelfde kilometers.
Die Groninger heeft het dus slim bekeken. Maar iedereen die een dagje in Wikipedia neust komt hier vanzelf op.

Henk

Dit bericht is bewerkt door de beheerder op 14-02-2019 17:09.
Henk Schutte, 14 februari 2019 17:08
Dáár zit een toekomst in. Vervuilende energie in een batterij opslaan, transporteren, verbruiken en op het einde van de rit met weet ik hoeveel vervuilende batterijen en accus blijven zitten, heeft ook een toekomst, maar een heel vervelende!
herman van den dungen, 14 februari 2019 12:34
Een zeer hoopvol bericht. In de ontwikkeling van deze techniek moet maximaal worden geïnvesteerd. Als de financiële middelen niet toereikend zijn dan is het een idee om aandelen op de markt te brengen die recht geven op deductie van de aankoopprijs van een voertuig dat op deze manier wordt aangedreven.
Theo de Wijs, 14 februari 2019 09:18
 

Gerelateerd nieuws

Slim toilet geeft Lowlandsgangers voedingsadvies

Slim toilet geeft Lowlandsgangers voedingsadvies

Onder de noemer slimme toiletten worden snufjes als föhns, muziek en warme sproeiers ingezet om toiletbezoek comfortabeler te maken. De écht slimme toiletten van de toekomst gaan volgens imec echter helpen om inzicht…

Licht uit modder

Licht uit modder

De Nederlandse designer Teresa van Dongen zoekt sinds 2016 naar manieren om bacteriën te gebruiken om elektriciteit op te wekken voor menselijk gebruik. En dat lukt. Op Oerol creëerde ze dit jaar Mud Well, een…

Hyundai introduceert zijn eerste hybride-model op zonne-energie

Hyundai introduceert zijn eerste hybride-model op zonne-energie

Hyundai Motor heeft zijn eerste hybride auto met zonnedak gepresenteerd. De silicium panelen kunnen de accu met 30 tot 60% per dag opladen, ook tijdens het rijden. In zes uur per dag kan het rijbereik op jaarbasis zo…

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

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

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

23 augustus 2019

Praat mee over een toekomstbestendige machinerichtlijn

Nederland levert een bijdrage aan een impact-assessment betreffende de nieuwe Europese Machinerichtlijn...

2 september 2019, D&F kantoor Breda

Performance Level en Sistema 2.0

3 september 2019, D&F kantoor Breda

Veiligheid van beweegbare bruggen volgens NEN 6787

De norm NEN 6787 stelt het veiligheidsniveau waaraan nieuwe en bestaande bruggen moeten voldoen en is...

Meer agendapunten »