Kobalt maakt watersplitsing goedkoper

Kobaltfosfide/fosfaatelektrode

De zeer poreuze kobaltfosfide/fosfaatelektrode (foto: Rice-universiteit)

Onderzoekers van de Amerikaanse Rice-universiteit denken met een kobaltkatalysator (kobaltfosfide/-fosfaat) de splistsing van water in zuurstof en waterstof een stuk goedkoper te hebben gemaakt. Waterstof- en zuurstofgas vormen de ‘brandstof’ voor brandstofcellen. Volgens de onderzoekers is de nieuw ontwikkelde kat een stuk beter in het produceren van waterstof als de meeste nu voor de watersplitsing veel gebruikte platinakatalysatoren. Lees verder

IJzer voor waterstofproductie beter dan platina

Hydrolysekatalysator

IJzerdeeltjes verpakt in koolstof werken goed als hydrolysekatalysator (afb: Kari Laasonen)

De ontleding van water in waterstof en zuurstof (hydrolyse) kan veel sneller als je die katalyseert met ijzernanodeeltjes in een ‘kooi’ van koolstof, zo bleek Finse onderzoekers. Zo’n katalysator schijnt eenvoudig te maken te zijn en heeft een lange houdbaarheid. Nu wordt daarvoor veelal de dure platinakat gebruikt. De nieuwe katalysator zou beter presteren. Lees verder

De laser als scheikundig hulpmiddel

Waterstof (met bellen)

Scheikundig symbool voor waterstofgas

Lasers worden er in de scheikunde natuurlijk volop gebruikt, al was het maar om te bepalen met welke verbindingen de scheikundige van doen heeft. Nu las ik in een bericht op Eurekalert met een half oog een verhaaltje over de splitsing van methaan met behulp van water in kooldioxide en waterstof. Dat is bekende manier om waterstof te maken (stoomomvorming). Daar kwam, zag ik met dat halve oog, een laser aan te pas. Ik was geïnspireerd bij die gedachte door een ander bericht dat ik laatst plaatste over laser en scheikunde. Lees verder

‘Snel recept’ voor waterstof ontwikkeld

Olivijn

Olivijnkristal (Wikicommons)

Doe aluminiumoxide, water en het mineraal olivijn in een minihogedrukpan, voer de druk op naar een kleine 2000 atmosfeer en pook de temperatuur op tot twee-, driehonderd graden, laat het  geheel 24 uur ‘borrelen’ en hup we hebben waterstof. In de natuur vindt dat proces diep in de oceaan ook plaats (serpertinisering), maar dit ‘snelle recept’ gaat zeven tot vijftig keer sneller dan in de natuur. Da’s mooi, maar het lijkt niet echt een energetisch voordelige route. De (Franse) onderzoekers van de Claude Bernard Lyon 1-universiteit zijn er desalniettemin blij mee, omdat ze ontdekten dat het gebruik van aluminiumoxide het vormingsproces versnelt. Jaren lang is dat geprobeerd, maar die pogingen leverden weinig op. Lees verder

Titaanoxide voor al uw problemen (?)

prof.Darren Sun Het kan waterstof produceren en schoon drinkwater, is geschikt voor flexibele zonnecellen. Het verdubbelt het leven van lithiumionbatterijen. Het is een probaat middel tegen microbiële aangroei, haalt energie uit afvalwater en ontzilt zeewater. Zie hier enkele van de geneugten die volgens de Singaporese hoogleraar Darren Sun van de Nanyang technische universiteit titaandioxide de mensheid kan leveren.
Drinkwater en energie zijn belangrijke knelpunten op weg naar een wereldbol met meer dan 8 miljard inwoners (in 2030). Titaandioxide is een relatief goedkoop materiaal dat enkele prachtige katalytische (reactiebevorderende) eigenschappen heeft.
Sun ontdekte bij het maken van anti-bacteriële filtermebranen, waarbij hij titaan- en ijzeroxide gebruikte, dat het wondermateriaal als lichtkatalysator werkt, die, onder invloed van licht, afvalwater omzet in waterstof en zuurstof, waarbij ook schoon water wordt geproduceerd. Sun: “Dat is een manier om zonlicht om te zetten in schone energie, met een rendement dat drie keer hoger is dan als platina, zoals gebruikelijk, wordt gebruikt voor de splitsing van water”, meldt hij Eurekalert.
In een artikel in het blad Water Research schrijft Sun et.al. dat met behulp van een titaanoxidevezel, behandeld met koperoxide, van een halve gram in een uur anderhalve ml waterstof kan worden gemaakt, drie keer zo veel als met platina. Afhankelijk van het type afvalwater kan die hoeveelheid oplopen tot 200 ml per uur. Uiteraard loopt de productie met meer nanovezels op.
Of dat wondermateriaal werkelijk de mensheid zal redden is nog even afwachten. Titaanoxide wordt al veel langer gebruikt als materiaal in zonnecellen, maar tot nu toe is de doorbraak daarvan uitgebleven. Vaak hangen die dingen toch op economisch en energetisch rendement. De ‘aloude’ siliciumzonnecellen zijn ook wondertjes van technische elegantie, maar ze doen het in de praktijk niet overdreven goed. Ook als katalysator bij de productie van waterstof kunnen nog vele vraagtekens gezet worden, onder meer, hoeveel energie de omzetting kost en hoe snel hoeveel waterstof gegenereerd kan worden. Waterstof is niet in alle opzichten een prettige brandstof (het is nogal brandbaar en lastig, veilig, te transporteren). Dat zal de professor toch ook wel weten?
Bron: Eurekalert