Film nieuws

Meer waterstof uit zonlicht

Onderzoekers van de TU Delft hebben samen met Duitse collega’s de productie van waterstof uit zonne-energie een stap vooruit geholpen. De ontwikkeling is een samenwerking van het Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialen und Energie en het Photovoltaics Materials and Device Laboratory in Delft.

Waterstof wordt gezien als een van de energiedragers van de toekomst, bijvoorbeeld voor gebruik in brandstofcelauto’s. Een van de voorwaarden is, dat waterstof betaalbaar, efficiënt en milieuvriendelijk kan worden geproduceerd.

Een mogelijkheid hiervoor is de elektrolyse van water, waardoor dit splitst in waterstof en zuurstof. Elektrolyse kan bijvoorbeeld gebeuren met duurzaam opgewekte elektriciteit, maar elektrolyse is een dure techniek.

Waterstof uit zonlicht
Daarnaast is het direct splitsen van water met zonlicht een mogelijkheid. Dit kan met behulp van halfgeleidende elektrodes. Momenteel worden allerlei configuraties uitgeprobeerd om met zonlicht direct waterstof te produceren. Met relatief dure zonnecellen werd een efficiëntie van 4,7% gehaald. Volgens de onderzoekers is deze aanpak nog maar moeilijk te verbeteren en bovendien een kostbare aangelegenheid.

De Nederlandse en Duitse onderzoekers richtten zich daarom op ‘goedkoop en stabiel’. Een interessant alternatief is de combinatie van een simpele, goedkope zonnecel met een foto-anode, een lichtgevoelig materiaal uit een metaaloxide. Dat kan bijvoorbeeld bismuthvanadaat (BiVO4) zijn, dat stabiel is in water.

Hiermee is al eerder geëxperimenteerd, maar het bereikte rendement was relatief laag. De essentiële verbetering die nu is gerealiseerd, is het aanbrengen van een zogenoemde concentratiegradiënt van wolfraamatomen in het bismuthvanadaat. De wolfraamatomen zorgen ervoor dat het rendement van de foto-anode sterk is verbeterd.

Record rendement
De onderzoekers hebben hiermee een rendement van bijna 5% bereikt, voor dit type opstelling een record. Ze voorzien op termijn een rendement van 10%. Bovendien is de opzet goedkoop en stabiel. Het bismuthvanadaat is een goedkoop materiaal dat als pigment in de verfindustrie wordt gebruikt en het kan eenvoudig worden gesprayd.

Ook de gebruikte zonnecel (amorf, double junction) is stabiel en goedkoop. In de toekomst kunnen de wetenschappers zelfs met de goedkoopste, single junction zonnecel werken.


Promovendus Fatwa Abdi legt in een filmpje het principe van de waterstofproductie uit.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven