De wetenschap zoekt manieren om milieuvriendelijk energie op te wekken. De vraag is: verbeter je oude technieken, of maak je iets nieuws?
Niet iedereen heeft de ernst van de klimaatverandering goed begrepen. Er wordt oeverloos getreuzeld om praktische afspraken te maken die de uitstoot van broeikasgassen moeten terugdringen. De lage olieprijs en het langer openhouden van kerncentrales (nochtans een broeikasvriendelijke technologie) vertragen de investeringen in hernieuwbare energiebronnen die nodig zijn om de klimaatopwarming onder controle te brengen.
In het wetenschappelijk onderzoek zie je dezelfde tweespalt. Johan Martens en zijn collega’s van het Centrum voor Oppervlaktechemie en Katalyse van de KU Leuven presenteerden eind 2015 in het topvakblad Nature een manier om dieselbrandstof te maken die veel minder CO2 uitstoot dan wat er momenteel op de markt is. De filosofie is hier: maak de oude aanpak milieuvriendelijker. Het zal wel nog een tiental jaren duren voor er auto’s rondrijden die worden aangedreven door de nieuwe schone diesel.
De Leuvense doorbraak was een aanpassing van de katalysatoren die nodig zijn om efficiënt tot een bruikbare brandstof te komen – katalysatoren zijn chemische stoffen die chemische reacties op gang brengen of stimuleren. In de katalysatoren voor de productie van diesel zitten twee chemische functies. In de oorspronkelijke versies lagen die dicht bij elkaar, maar dat bleek niet nodig om goed te kunnen functioneren. Spelen met de afstand tussen de functies in een katalysator leidde tot de productie van dieselbrandstof die minder fijnstof en CO2 uitstoot dan wat er nu uit de pomp komt.
Chemicus Johan Hofkens en bio-ingenieur Maarten Roeffaers van de KU Leuven leverden begin februari in Nature commentaar op een doorbraak in het onderzoek van een ander type katalysator. Die moet in staat zijn het winnen van energie door het splitsen van watermoleculen te stimuleren. Dat is een milieuvriendelijke energiebron, want water kan eindeloos gesplitst worden in zuurstof en waterstofgas, en dat laatste is een potentiële brandstof. Er wordt al een halve eeuw aan de technologie gewerkt, maar vooralsnog is er geen manier gevonden om ze op een commercieel haalbare manier te exploiteren.
Met het nieuwe onderzoek is er een stap vooruitgezet. Voor het stimuleren van de splitsing worden katalysatoren op basis van licht gebruikt, maar de efficiëntie daarvan is te laag om goed te zijn. Nu hebben wetenschappers letterlijk zicht gekregen op de structuur van de katalysatoren, zodat ze ermee kunnen spelen om ze optimaal te laten functioneren. Als het mogelijk zou zijn om water door middel van licht te splitsen in onder meer waterstofgas, kunnen de negatieve effecten van onze energievoorziening onder controle gebracht worden. Helaas is het belangrijkste woord in de vorige zin het eerste: ‘als’.
DOOR DIRK DRAULANS
Katalysatoren moeten licht toelaten om water te splitsen in onder meer waterstofgas, een potentiële brandstof.
