13-05-2015 12:56 | Door: Thijs ten Brinck

Wetenschappers van het Duitse Helmholtz-Zentrum hebben een methode ontdekt om met kunstmatige fotosynthese waterstof te maken met behulp van zonlicht.

Het team van het Helmholtz-Zentrum in Berlijn ontwikkelde een robuust composiet dat zonlicht opvangt en elektronen vrijgeeft om water te splitsen tot waterstof en zuurstof. De fotokatalysator heeft in de labopstelling nog wel ondersteuning nodig van een batterij.

”We hebben hoe dan ook de haalbaarheid gedemonstreerd van deze manier van waterstofproductie als chemische energieopslag", zegt onderzoeker Thomas Schedel-Niedrig: “Meer dan 80 procent van het zichtbare licht is omgezet in elektriciteit die bruikbaar is voor de productie van waterstof.”

Waterstof en andere synthetische brandstoffen zijn te produceren via elektrolyse. Een pilotfabriek van Audi maakt met elektriciteit, CO2 en water hernieuwbare diesel. Het team van het Helmholtz-Zentrum combineert de elektriciteitsopwek en chemische reactie in één systeem. Onder andere ook de University of California volgt deze directe route, zij gebruiken naast nanodraadjes ook E-colibacteriën en produceren butanol.  

Robuuste fotokatalysator

De nagebootste fotosynthese gaat het snelst in een agressieve, zure oplossing. Het is daarom van belang dat de fotokatalysator niet afbreekt als gevolg van het zuur. Dat lukte tot voor kort alleen met katalysatoren op basis van het dure edelmetaal platina. De nieuwe katalysator is gemaakt uit goedkopere materialen, maar is toch geschikt voor de zure omgeving.

De door Schedel-Niedrig en zijn team ontwikkelde fotokatalysator bestaat hoofdzakelijk uit titaniumoxide en chalcopyriet, een verbinding van koper, ijzer en zwavel. Een geringe hoeveelheid platina, opgedampt in de vorm van nanodeeltjes, is nog wel nodig om de watersplitsende reactie mogelijk te maken. 

Bekijk een filmpje over de productie van de katalysator en het vormen van waterstof

Bron: Eurekalert | Foto: Stadt Braut, via Flickr Creative Commons (Cropped by Duurzaambedrijfsleven)