Eindelijk: zonnenaaldjes maken brandstof uit water

Het lijkt pure alchemie, maar het is solide wetenschap: Eindhovense onderzoekers kunnen met zonlicht rechtstreeks brandstof maken uit water. In een artikel in Nature Communications presenteren ze vrijdag speciale nanodraadjes die waterstofgas lostrekken uit watermoleculen. De vinding leidt inmiddels tot belangstelling uit de industrie, zegt teamleider en nanofysicus Erik Bakkers van de Technische Universiteit.

Een solar-fuel-device Beeld Technische Universiteit Eindhoven
Een solar-fuel-deviceBeeld Technische Universiteit Eindhoven

De Eindhovense groep maakt met een ingewikkeld labprocédé microscopische naaldjes van galliumfosfide, die net als zonnecellen elektriciteit genereren als er licht op valt. Anders dan in zonnecellen leidt dat hier niet tot stroom, maar kan water dat in de buurt is worden gesplitst in waterstofgas en zuurstofgas. Waterstof is in principe bruikbaar als een brandstof voor speciale gasmotoren.

Waterstof wordt tot nog toe via elektrolyse uit water gemaakt met elektrische stroom, eventueel uit zonnecellen, maar dat vergt twee systemen: de stroombron en een aparte watersplitser. 'Dat wordt nu in één geheel samengebracht', zegt Bakkers. Vooralsnog hebben de Eindhovenaren alleen een demonstratieproef in hun lab gerealiseerd.

Maar er zijn wel ideeën over pylomeerfolies waarin aan weerszijden de naaldjes doorheen steken en die als een membraan in een glazen cel met water aan de ene kant zuurstof en de andere kant waterstof afgeven. 'We zijn over zoiets in gesprek met innovatieve bedrijven in de omgeving', aldus Bakkers, die nog geen namen wil noemen.

Efficiënter

Dat zonnenaaldjes rechtstreekse elektrolyse geven, is volgens hem vooral belangrijk omdat er relatief weinig materiaal voor nodig is. Galliumfosfide is eerder wel in vlakke cellen toegepast, maar dat is veel te duur voor praktische toepassingen. De naaldjes zijn bovendien duizenden malen efficiënter.

Volgens zonnecel-expert Wim Sinke van het ECN in Petten en de universiteit van Amsterdam zijn de Eindhovense zonnenaaldjes in aanleg een interessante aanvulling op bestaande technieken in de zonne-energie. 'We kunnen al zonnestroom maken, en zonnewarmte. Nu komen daar zonnebrandstoffen bij, die je in sommige situaties misschien liever hebt. Solar fuels zijn een hot topic. Dit lijkt een belangrijke nieuwe techniek in dat veld.'

Een vervanging van bijvoorbeeld zonnecellen zijn de naaldjes volgens Sinke nog lang niet. 'Over grote oppervlakken waterstofgas maken, heeft allerlei technische haken en ogen en kosten, die je misschien toch liever vermijdt door eerst stroom te maken en daarmee centraal brandstof te produceren.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden