Planten gebruiken fotosynthese om energie uit zonlicht te oogsten. Onderzoekers van de Technische Universiteit van München (TUM) pasten dit principe toe om syngas (synthetisch gas) voor de grootschalige chemische industrie te produceren.
Syngas, een mengsel van koolmonoxide en waterstof, is een belangrijk tussenproduct bij de vervaardiging van vele chemische uitgangsmaterialen zoals ammoniak, methanol en synthetische koolwaterstofbrandstoffen. “Syngas wordt momenteel bijna uitsluitend gemaakt met behulp van fossiele grondstoffen”, aldus prof. Roland Fischer van de TUM in een persbericht.
Een geel poeder, ontwikkeld door een onderzoeksteam onder leiding van Fischer, moet daar verandering in brengen. De wetenschappers lieten zich inspireren door fotosynthese, het proces waarmee planten chemische energie produceren uit licht. “De natuur heeft koolstofdioxide en water nodig voor fotosynthese,” zegt Fischer. Het door de onderzoekers ontwikkelde nanomateriaal imiteert de eigenschappen van de bij de fotosynthese betrokken enzymen. Het “nanozym” produceert op soortgelijke wijze syngas met behulp van kooldioxide, water en licht.
Recordwaarden voor efficiëntie
Onderzoeker Philip Stanley legt uit: “Een molecuul neemt de taak van energie-antenne over. Licht wordt ontvangen en de elektronen worden doorgegeven aan een reactiecentrum, de katalysator.” Het innovatieve aspect van het systeem van de onderzoekers is dat ze twee reactiecentra verbonden met de antenne. Een van deze centra zet kooldioxide om in koolmonoxide, terwijl de andere water omzet in waterstof. De grote ontwerpuitdaging was om de antenne, het mechanisme voor het doorgeven van de elektronen en de twee katalysatoren zo in te richten dat een zo hoog mogelijk rendement uit het licht wordt gehaald.
En het team slaagde hierin. “Met 36 procent is onze energieopbrengst uit licht spectaculair hoog,” zegt Stanley. “We slagen erin maar liefst een derde van de fotonen om te zetten in chemische energie. Eerdere systemen haalden vaak hooguit een tiende foton. Dit resultaat wekt de hoop dat de technische realisatie industriële chemische processen duurzamer kan maken.”
Geselecteerd voor jou!
Innovation Origins is het Europese platform voor innovatienieuws. Naast de vele berichten van onze eigen redactie in 15 Europese landen, selecteren wij voor jou de belangrijkste persberichten van betrouwbare bronnen. Zo blijf je op de hoogte van alles wat er gebeurt in de wereld van innovatie. Ben jij of ken jij een organisatie die niet in onze lijst met geselecteerde bronnen mag ontbreken? Meld je dan bij onze redactie.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
