Onderzoekers uit de Verenigde Staten hebben een nieuwe soort halfgeleider ontwikkeld waarmee het broeikasgas kooldioxide (CO2) met behulp van zonlicht en water kan worden omgezet in methaan (CH4). Dat meldt het Science Magazine van de American Association for the Advancement of Science vandaag op zijn website.
CO2 en methaan zijn allebei broeikasgassen die verantwoordelijk zijn voor het opwarmen van de aarde. Het voordeel van methaan is alleen dat het makkelijk kan worden opgeslagen en gebruikt als brandstof om stroom mee op te wekken. De nieuwe techniek zou dus een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan de duurzame energietransitie.
Lees ook het verhaal over studenten aan de TU/e die CO2 willen omzetten in mierenzuur
Onderzoekers over de hele wereld – ook in Europa aan bijvoorbeeld de universiteit Diderot in Parijs – proberen al jaren CO2 om te zetten in energiedragers zoals methaan. De zoektocht begon enkele jaren geleden toen onderzoekers uitvonden dat koper, als het wordt aangebracht op een licht absorberende halfgeleider, een reactie kan veroorzaken waarbij CO2 wordt omgezet in methaan.
Maar de efficiëntie waarmee dit gebeurde, was in de praktijk te gering om er iets mee te kunnen doen.
Universiteit van Michigan
Sindsdien proberen wetenschappers allerlei combinaties uit van koper en andere metalen. Daarbij werden een aantal ontdekkingen gedaan. Zo was er in 2016 een klein succesje met een combinatie van goud en koper waarbij koolmonoxide vrijkwam, een gas dat in de industrie veel wordt gebruikt wordt. Maar geen methaan dus.
Andere onderzoekers kregen wel de gewenste reactie, maar de omzetting van CO2 in methaan was veel te traag voor praktische toepassingen.
Het lijkt erop dat de onderzoeker Zetian Mi van de University of Michigan nu een kleine doorbraak is gelukt. Vorig jaar maart vond hij uit dat CO2 kan worden omgezet in de zouten (formiaten) van methaanzuur (of mierenzuur) met behulp van een halfgeleider bestaande uit gallium-nitride (GaN) in combinatie met de metalen ruthenium en zirkonium.
Met deze GaN-halfgeleider experimenteerde hij verder, onder andere door er een flinterdunne laag van ijzer- en koperpartikels op aan te brengen. En dat had succes. Als daar licht op wordt gezet in een omgeving met water en CO2 kan volgens hem 51% van de lichtenergie worden omgezet in methaan. Volgens Mi is dat nog onvoldoende, maar het is een stap in de juiste richting.Het is nu zaak het proces verder te perfectionering en vervolgens in de praktijk te brengen. Wanneer dat gebeuren, zegt hij er niet bij.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
