Onderzoekers van de Rice Universiteit in de VS, hebben een methode ontwikkeld om waterstof rechtstreeks uit zonlicht en water te maken. En alhoewel de efficiency nu nog laag is, kan dit een veelbelovende stap zijn richting massaproductie van groene waterstof.

Om CO2 loos groene waterstof te produceren, wordt traditioneel gebruik gemaakt van groene stroom. Met behulp van een electrolyser, wordt vervolgens water gesplitst in waterstof en zuurstof. En alhoewel dit proces steeds efficiënter wordt, maakt het wel gebruik van groene stroom. En aan groen stroom hebben we momenteel nog altijd een groot tekort. Zo werd over de periode van januari – april 2020 nog geen 18% van alle elektriciteit in Nederland opgewerkt door zon, wind of waterkracht energie.

© Entrance
Kunstmatig blad
© Jiu Jang, Rice University

De vinding van de Rice Universiteit laat zich het best omschrijven als een kunstmatig blad, dat, onder invloed van zonlicht, water omzet in waterstof en zuurstof. Hiertoe maakt het blad gebruik van perovskiet, een kristal dat zonlicht opvangt en omzet in elektriciteit. Perovskeit werkt in theorie beter dan silicium, maar vereist duur platinum om goed te werken en is bovendien erg kwetsbaar.

De onderzoekers wisten beiden problemen te verhelpen. In plaats van platinum gebruiken ze koolstof en andere, veelvoorkomende elementen om het perovskiet te laten werken. Daarnaast voorzagen ze het hele apparaat van een beschermend polymeer laagje.

Het systeem werkt door het ‘blad’ in het water te leggen. Zodra het in aanraking komt met water en zonlicht, start het proces dat waterstof en zuurstof produceert. En dankzij de polymeren beschermlaag, kan het lange tijd in water liggen zonder te beschadigen.

Geen verdringing

De efficiency van de vinding is nog laag, zo’n 6,7%. Maar als je bedenkt dat de efficiency van een zonnepaneel rond de 17% ligt, is het ook weer niet heel erg laag. Bovendien gaat deze techniek de zgn ‘verdringing’ tegen. Van verdringing is sprake als schaarse groene stroom gebruikt wordt om waterstof op te wekken. Hierdoor daalt de hoeveelheid groene stroom dat beschikbaar is voor het electriciteitsnet, en dat tekort moet weer worden opgeheven door extra grijze stroom te produceren.

De onderzoekers geven aan dat de techniek nog verder gaan verbeteren om zowel de efficiency verder te verhogen. Er is nog niet aangegeven wanneer deze vinding commercieel beschikbaar komt.


Bron: Rice University
Fotos: Entrance en Jiu Jang

Categorieën: Groene waterstof

0 reacties

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

error:
%d bloggers liken dit: