Waterstof uit de lucht halen: Belgische vondst gooit hoge ogen
Autobouwer Toyota gaat met het Nederlands onderzoeksinstituut Differ in zee om waterstof uit de lucht te halen. Het idee is niet nieuw. In 2014 ontwierpen onderzoekers van de KU Leuven al een speciale zonnecel die dat deed. Ondertussen staat het onderzoek in Leuven al een stuk verder.
In de zoektocht naar klimaatneutrale energie gaat veel aandacht naar groene stroom. Maar zowat 80 procent van ons energiegebruik is niet gebaseerd op elektriciteit, maar op olie en gas. Zonder fossiele brandstoffen hebben we nagenoeg geen vervoer, geen verwarming of industriële processen. Er is dus nog een hoge nood aan een schone, klimaatneutrale brandstof. En daar kan waterstof die is opgewekt door groene energie soelaas brengen
Zowat 80 procent van ons energiegebruik is gebaseerd op olie en gas
Waterstof ontstaat wanneer je elektrische stroom door water stuurt. Je hebt er dus water voor nodig. Onderzoekers van de KU Leuven gingen 9 jaar geleden nog een stapje verder. Ze begonnen met de ontwikkeling van een cel die water uit de lucht haalt en daar dan waterstof van maakt. Waterstof uit licht en lucht, dus.
“We maken gebruik van de luchtvochtigheid. Dat heeft het voordeel dat je niet over water moet beschikken en dat je het water niet vooraf moet zuiveren. Lucht en zon heb je overal. Je kan dus lokaal hernieuwbare brandstof produceren, waar je maar wilt”, zeggen Jan Rongé en Johan Martens van het Centrum voor Oppervlaktechemie en Katalyse aan de KU Leuven.
Waar Toyota en het Nederlandse Differ op verderborduren is een prototype van de KU Leuven uit 2014. Het is een “slim” zonnepaneel van een duim groot dat op één dag een tiende gram waterstof produceert, licht Gieljan de Vries van Differ toe. Zo’n paneel bevat in grote lijnen een membraan om zuurstof en waterstof te scheiden en een katalysator. Overigens is het prototype gepatenteerd. Maar het mag door derden als basis gebruikt worden voor verder onderzoek. De uitdaging voor Differ is om dat kleine scherm uit te bouwen tot een groot rendabel paneel.
In Leuven staan de pioniers ondertussen een stuk verder.
Zij hebben het prototype uit 2014 vergroot tot een paneel van 1,6 vierkante meter met een rendement van 15 procent. “Dat is een wereldrecord”, stelt Johan Martens, “hogere rendementen krijg je alleen met dure en zeldzame materialen”.
De gulden regel is dat een waterstofpaneel minstens 10 procent rendement moet hebben om een kans te maken op de markt. Met 15 procent zitten de Leuvense onderzoekers daar ruim boven.
Toekomstmuziek?
De onderzoekers hebben bewust gekozen voor duurzame grondstoffen, dat wil zeggen dat er geen zeldzame of kostbare edelmetalen zijn gebruikt. Je kan het rendement opkrikken met zulke dure grondstoffen, maar het nadeel is dat de panelen dan niet op grote schaal kunnen worden geproduceerd.
Wanneer mogen we de slimme “waterstofpanelen” dan verwachten?
“We zijn voorbij de fase van de fundamentele vragen. Bovendien is de wereld klaar voor waterstof. Dus ik verwacht dat het nu snel kan gaan, al kunnen we daar geen tijdstip op plakken. We zijn volop bezig met het uittesten van de duurzaamheid van de panelen met demoprojecten te velde, bij onder meer boeren en tuinders. Dat kan nog enkele jaren duren maar een droom wordt werkelijkheid”, besluiten Rongé en Martens.