• Service
  • Over ons
  • Leden
  • Vacatures
  • Contact
Duurzaamnieuws
  • Home
  • Nieuws
  • Inzicht
  • Opinie
  • Kort door de Bocht
  • Klimaat
  • Economie
  • Boeken
  • Vakantie
  • Corona
  • Kantelpunten
  • Zoek
  • Menu Menu

Doorbraak: waterstof uit zonlicht en efficienter dan ooit

24 juli 2023|doorredactie|ininnovatie, waterstof

fotoreactor

Een nieuwe technologie kan waterstof uit zonlicht maken en doet dat efficiënter dan ooit. Het nieuwe apparaat combineert de nieuwste halogeen perovskiet halfgeleiders met elektrokatalysatoren in één duurzame, kosteneffectieve en schaalbare constructie.

De nieuwe technologie is een belangrijke stap voorwaarts voor schone energie. Ze kan gebruikt worden voor een breed scala aan chemische reacties die zonnestroom gebruiken om grondstoffen om te zetten in brandstoffen.

Het laboratorium van chemisch en biomoleculair ingenieur Aditya Mohite van Rice University bouwde de geïntegreerde fotoreactor met behulp van een anticorrosiebarrière die de halfgeleider isoleert van water zonder de overdracht van elektronen te belemmeren. Volgens een onderzoek gepubliceerd in Nature Communications behaalde het apparaat een omzettingsefficiëntie van 20,8% van zonlicht naar waterstof.

"Het gebruik van zonlicht als energiebron voor de productie van chemicaliën is een van de grootste hindernissen voor een schone energie-economie", zegt Austin Fehr, doctoraalstudent chemische en biomoleculaire technologie en een van de hoofdauteurs van het onderzoek. "Ons doel is om economisch haalbare platforms te bouwen die van zonne-energie afgeleide brandstoffen kunnen genereren. Hier hebben we een systeem ontworpen dat licht absorbeert en elektrochemisch water splitst."

meewind september

Waterstof uit zonlicht met een foto-elektrochemische cel

Het apparaat staat bekend als een foto-elektrochemische cel omdat de absorptie van licht, de omzetting ervan in elektriciteit en het gebruik van de elektriciteit om een chemische reactie aan te drijven allemaal in hetzelfde apparaat plaatsvinden. Tot nu toe werd het gebruik van foto-elektrochemische technologie om groene waterstof te produceren belemmerd door een lage efficiëntie en de hoge kosten van halfgeleiders.

"Alle apparaten van dit type produceren groene waterstof door alleen zonlicht en water te gebruiken, maar het onze is uitzonderlijk omdat het een recordrendement heeft en een halfgeleider gebruikt die erg goedkoop is," zei Fehr.

Het Mohite lab en zijn medewerkers creëerden het apparaat door hun zeer concurrerende zonnecel om te zetten in een reactor die geoogste energie kon gebruiken om water te splitsen in zuurstof en waterstof. De uitdaging die ze moesten overwinnen was dat halogenide perovskieten extreem onstabiel zijn in water en dat coatings die werden gebruikt om de halfgeleiders te isoleren uiteindelijk hun functie verstoorden of ze beschadigden.

"De afgelopen twee jaar hebben we van alles gedaan om verschillende materialen en technieken uit te proberen," zei Michael Wong, scheikundig ingenieur bij Rice en co-auteur van het onderzoek.

Na langdurige tests die niet het gewenste resultaat opleverden, vonden de onderzoekers uiteindelijk een winnende oplossing.

"Ons belangrijkste inzicht was dat je twee lagen nodig had voor de barrière, één om het water tegen te houden en één om goed elektrisch contact te maken tussen de perovskietlagen en de beschermende laag," zei Fehr. "Onze resultaten bereiken de hoogste efficiëntie voor foto-elektrochemische cellen zonder zonneconcentratie, en de beste voor alle cellen die halogenide perovskiet halfgeleiders gebruiken.

"Het is een primeur voor een gebied dat van oudsher gedomineerd werd door onbetaalbaar dure halfgeleiders, en het kan voor het eerst een weg naar commerciële haalbaarheid voor dit type apparaat zijn," zei Fehr.

Veelzijdige toepassingen

De onderzoekers toonden aan dat hun barrièreontwerp werkte voor verschillende reacties en met verschillende halfgeleiders, waardoor het toepasbaar is in veel systemen.

"We hopen dat dergelijke systemen als platform zullen dienen om een breed scala aan elektronen naar brandstofvormende reacties te sturen met behulp van overvloedige grondstoffen en met alleen zonlicht als energie-input," zei Mohite.

"Met verdere verbeteringen op het gebied van stabiliteit en schaal, zou deze technologie de waterstofeconomie kunnen openen en de manier waarop mensen dingen maken kunnen veranderen van fossiele brandstof naar zonnebrandstof," voegde Fehr eraan toe.

Afgestudeerde studenten Ayush Agrawal en Faiz Mandani van Rice zijn samen met Fehr hoofdauteurs van het onderzoek. Het werk is ook mede mogelijk gemaakt door het National Renewable Energy Laboratory, dat wordt beheerd door Alliance for Sustainable Energy LLC voor het Ministerie van Energie onder contract DE-AC36-08GO28308.

Mohite is universitair hoofddocent chemische en biomoleculaire techniek en faculteitsdirecteur van het Rice Engineering Initiative for Energy Transition and Sustainability, ofwel REINVENTS. Wong is de Tina and Sunit Patel Professor in Molecular Nanotechnology, voorzitter en hoogleraar chemische en biomoleculaire techniek, en hoogleraar chemie, materiaalkunde en nanotechnologie, evenals civiele en milieutechniek.

Lees meer over waterstof op Duurzaamnieuws.nl

Afbeelding: Een fotoreactor ontwikkeld door de Mohite onderzoeksgroep van Rice University en medewerkers behaalde een omzettingsefficiëntie van 20,8% van zonne-energie naar waterstof. (Foto door Gustavo Raskoksy/Rice University)

duurzaam nieuws en duurzame informatie op mastodon
  • Delen op Facebook
  • Delen op LinkedIn
  • Delen via e-mail
Goed dat je Duurzaamnieuws leest. Hier vind je informatie en inzichten over duurzaamheid die je niet overal al leest. We werken onafhankelijk, zonder subsidies, overheidssteun of rijke aandeelhouders, maar vooral met hulp van bijdragen van onze lezers. We willen zo lang mogelijk onze informatie gratis en voor iedereen toegankelijk houden, omdat het zo belangrijk is dat iedereen meedoet aan de omslag naar duurzaamheid en daar goed en eerlijk over geïnformeerd is.

In deze belangrijke tijd bepalen we de richting van de toekomst. Krijgen we klimaatverandering onder controle? Kunnen we onze veiligheid in stand houden? Nemen we de juiste maatregelen voor een eerlijker samenleving? Als je kunt, is dit een mooi moment om ons te helpen. Steun ons als lid of donateur. Dank je wel.

Hier kun je lid worden.
En hier kun je doneren.



Wil je ons liever eerst een tijdje volgen? Meld je dan hier aan voor de gratis nieuwsbrief.

Alvast bedankt - en blijf veilig en gezond!
Team Duurzaamnieuws

Kort door de bocht

  • duurzaam nieuws Welke Wopke staat daar voor de EU?3 oktober 2023 - 09:44
  • duurzaam nieuws Klimaat afwezig en vaagheid troef op lijst Omtzigt NSC27 september 2023 - 10:27
  • duurzaam nieuws Partij voor de Dieren blijft een beestenbende24 september 2023 - 20:58
  • duurzaam nieuws De Boeren Blunder Beweging22 september 2023 - 09:39

Nieuws

  • bosbrand klimaatverandering Ambtenaren keren zich tegen kabinet met brandbrief klimaat en natuur29 september 2023 - 10:26
  • pfas in voedingsgewassen Hof: Toelating pesticiden door Nederland deugt niet29 september 2023 - 09:53
  • carbon lock-in olieproductie Groot-Brittannië geeft groen licht voor Rosebank olieveld in Noordzee27 september 2023 - 13:05
  • glyfosaat pesticide Bayer aangeklaagd wegens achterhouden onderzoeksresultaten glyfosaat27 september 2023 - 12:44
  • links rechts politiekPeilingen Tweede Kamer: kunnen Omtzigt NSC kandidaten wel verschil maken?26 september 2023 - 15:00

Inzicht

  • seizoensgroente Hoe seizoensgroente goed voor het klimaat en je portemonnee is26 september 2023 - 14:39
  • klimaatdoelen De klimaatdoelen deugen niet23 september 2023 - 15:09
  • ecomodernisme en ecomodernisten Het ongelijk van Jesse Frederik en de ecomodernisten17 september 2023 - 09:12

Opinie

  • bestaanszekerheid Bestaanszekerheid als politiek wisselgeld19 september 2023 - 08:00
  • stikstofnormHaagse schijt, hoe komen we er vanaf?12 september 2023 - 19:28
  • opwarming boven 2 graden De wedloop om te overleven27 augustus 2023 - 09:01

Duurzaamnieuws wordt mede mogelijk gemaakt door:

elektrischeautolease.nl - elektrische auto leasen

energie aanbiedingen
energie vergelijken

Service

  • Gratis nieuwsbrief
  • Lid worden
  • Doneren
  • Privacy policy
  • Blog
  • Mastodon

Rubrieken

  • Nieuws
  • Inzicht
  • Opinie
  • Info

Onderwerpen

  • Energie
  • Economie
  • Klimaat
  • Voeding
  • Hormoonverstoorders
  • Kantelpunten
  • Corona

Creative Commons-Licentie

CC uitsluitend van toepassing op tekst redactie. Overige content alle rechten voorbehouden aan auteurs / producenten.

Duurzaamnieuws, nieuws over duurzaamheid

is een uitgave van stichting iNSnet.

duurzaam nieuws en duurzame informatie op mastodon
duurzaam nieuws en duurzame informatie op facebook
duurzaam nieuws en duurzame informatie op twitter
duurzaam nieuws en duurzame informatie op rss
Op zoek naar de heilige graal voor energieopslag batterij NBIM dwingt bedrijven duurzamer te worden Kennis bestuurders onvoldoende voor duurzaam beleid
Scroll naar bovenzijde

AVG Toestemmingen

Bij duurzaamnieuws.nl nemen wij uw recht op privacy serieus. Wij plaatsen enkele cookies die nodig zijn om onze website optimaal te laten functioneren. Onderstaand ziet u welke verplichte en optionele toestemmingen u ons verleent om uw persoongegevens te verwerken op deze website. Als u deze toestemmingen wilt intrekken klikt u op 'Vergeet mij' onderaan deze pagina.

Privacy verklaring | Sluiten
Instellingen