17 feb. 1999
2 minuten
Titaanwit, dat ook wordt gebruikt in witte tandpasta, blijkt een goed middel om corrosie van silicium in water tegen te gaan. Daardoor kunnen silisium zonnecellen worden gebruikt voor de winning van waterstof uit water.
Waterstof is de schoonste brandende brandstof die er is. Simpelweg omdat het verbrandingsproduct water is. Er is alleen wel elektriciteit nodig om de elektrolytische reactie in stand te houden waarmee waterstof (H) gewonnen kan worden uit water (H2O). Het is niet milieuvriendelijk om die elektriciteit opt e wekken met conventionele methoden. Dus zijn zonnecellen een mooie manier om elektriciteit op te wekken zonder afvalstoffen.
Probleem
De meestgebruikte zonnecellen worden tegenwoordig van silicium gemaakt. Helaas is silicium niet erg geschikt om als elektrode te gebruiken voor toepassingen in water. Silicium gaat dan namelijk snel corroderen en wordt onbruikbaar. Wetenschappers van Stanford University in Californië hebben een oplossing gevonden voor dit probleem.
Tandpasta
Door de siliciumelektrode namelijk met een microscopisch dun laagje titaandioxide (TiO2) te bedekken, wordt de elektrode beschermd tegen corrosie. Titaandioxide, ook wel titaanwit genoemd, wordt veel toegepast in onder andere witte muurverf en zelfs in witte tandpasta. Titaanwit heeft als voordeel dat het lichtdoorlatend is, en dus de werking van een zonnecel niet in de weg zit, en ook nog eens prima geleid.
Afgesloten laag
In het verleden was ook al gepoogd om titaanwit te gebruiken als coating voor elektroden: dergelijke cellen zijn bekend onder de naam Grätzel-cel – naar de Zwitserse onderzoeker Michael Grätzel. Wat ze bij Stanford nu ontdekt hebben is dat de laag titaanwit hermetisch afgesloten moet zijn, zodat er geen zuurstof bij het silicium kan komen. Maar daarnaast moet de laag ook dun genoeg zijn om licht door te laten en de geleiding niet te beïnvloeden. Die twee hindernissen zijn nu overwonnen.
Testresultaten
De eerste testresultaten zijn positief. In Amerika vergeleken de wetenschappers deze nieuwe elektroden met siliciumelektroden zonder titaanwit. De elektroden zonder coating bleken na een half uur al waardeloos, terwijl de elektroden mét titaandioxide het de volle 8 uur van de test volhielden zonder één enkel spoor van corrosie.
Anderen lazen ook
