Onderzoek 05 juni 2022

Groene waterstof via fotosynthese

De Universiteit Leiden spreekt van een doorbraak. Chemicus Chengyu Liu promoveert 8 juni (2022) op kunstmatige fotosynthese en de productie daarmee van onder meer groene waterstof.

Planten en bomen zetten via fotosynthese CO2 en water om in zuurstof. Dat gebeurt overdag als het licht is. Zonlicht op de bladeren zet de fotosynthese in gang. Via kunstmatige fotosynthese zijn ook andere chemische verbindingen te maken die we kunnen gebruiken als brandstof. Bijvoorbeeld waterstof, maar ook koolstofverbindingen zoals die ook in benzine zitten.

CO2-uitstoot negatief

De kosten zijn momenteel hoger dan de waarde van de brandstof die het opbrengt. Als dat verandert, en we kunnen deze kunstmatige fotosynthese gigantisch opschalen, dan zijn al onze energieproblemen opgelost. Dan wordt de CO2-uitstoot van energieproductie negatief.

Eerste toepassing binnen 20 jaar

Chengyu Liu op de site van Universiteit Leiden: “Nu dit onderwerp wereldwijd zo’n hot topic is, denk ik dat de eerste echte toepassing binnen twintig jaar een feit is. Na de introductie van een nieuwe technologie als deze, duurt het tientallen jaren voordat die gemeengoed wordt. Zo ging het ook na de uitvinding van de stoommachine in de negentiende eeuw. Ik vermoed dat het nog dertig tot vijftig jaar duurt voordat het grootschalig industrieel wordt toegepast.”

Groen_water

Fotosynthese apparatuur

De wetenschapper legt uit dat apparaten ontwikkeld moeten worden die op grote schaal via fotosynthese waterstof kunnen produceren. Zonnig gebieden, zoals woestijnen, zijn de beste locatie om maximaal rendement te behalen met deze technologie wanneer die op grote schaal technisch mogelijk is.

Zeewater gebruiken

Liu: “Het zou geweldig zijn als we zeewater kunnen gebruiken, want dat is niet schaars. We gebruiken dan een apparaat dat heel goedkoop energie maakt met gratis zonlicht, gratis zeewater en gratis CO2. Fossiele energie is daarmee vergeleken véél te duur.”

Hoe werkt het?

Kunstmatige fotosynthese bestaat net als de natuurlijke variant in groene planten uit twee onderdelen. Het eerste is watersplitsing waarbij watermoleculen opsplitsen in waterstof- en zuurstofmoleculen. In het tweede onderdeel ontstaan energierijke koolwaterstoffen uit CO2. In de natuur is dat glucose, in kunstmatige fotosynthese kunnen het ook andere stoffen zijn.

Voor het hele verhaal, klik hier.

Delen: