Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde

Zonnebrandstoffen

Foto: Unsplash.

NTvN 84-09

Het novembernummer is uit!

De verdeling van donkere materie

De Nobelprijs voor natuurkunde ging dit jaar onder andere uit naar de uitvinding van het optisch pincet. Illustratie: LUMICKS.

Vorige Volgende

Artikel

Zonnebrandstoffen

Gepubliceerd: 1 november 2018 15:42

Zonnepanelen en windmolens spelen een steeds grotere rol in duurzame elektriciteitsopwekking. Echter, slechts 20% van onze energieconsumptie is elektrisch, daarom zijn andere oplossingen en energiedragers nodig om te voorzien in warmte, brandstoffen en chemicaliën. Zonnebrandstoffen kunnen ons hierbij helpen. Lees in het novembernummer wat er in Nederland zoal wordt gedaan aan onderzoek aan zonnebrandstoffen.

Zonnebrandstoffen
Om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen en tegelijkertijd aan de toenemende vraag naar energie te kunnen voldoen, is het plan om op grote schaal duurzame energiebronnen in te zetten. Momenteel ligt hierbij de nadruk op installatie van zonnepanelen en windmolens en dus op elektriciteitsproductie. Echter, slechts ongeveer 20% van onze energieconsumptie is elektrisch en voor het overige deel zullen dus (ook) andere oplossingen en energiedragers nodig zijn om te voorzien in warmte, brandstoffen en chemicaliën. In dit artikel zullen we een kader schetsen van het hoe, wat en waarom van zonnebrandstoffen.

Zonnebrandstoffen uit plasmolyse
De plasmafase biedt mogelijkheden die zeer aantrekkelijk zijn voor de productie van zonnebrandstoffen. Hiervan spreekt allereerst de belofte van 90% energie-efficiëntie voor dissociatie van CO2 tot de verbeelding. Daarbij maken flexibiliteit en lage investeringskosten het mogelijk om aan te sluiten bij de fluctuerende elektriciteitsproductie door bijvoorbeeld windmolens. We zullen uitleggen hoe het laten trillen van een CO2-molecuul aan de basis staat van de ultieme efficiëntie, welke experimenten binnen Nederland gedaan worden om deze te bereiken en wat de huidige stand van zaken is.

Waterstof direct van de zon
In foto-elektrochemische cellen wordt water omgezet in zuurstof en waterstof, waarbij zonlicht – en niet elektriciteit – de energiebron is. De zuurstofvorming limiteert momenteel de efficiëntie van deze cellen. Door experimentele data te modelleren en te combineren met theoretische simulaties, proberen we te achterhalen welke processen ten grondslag liggen aan de trage zuurstofvorming om zo de efficiëntie van fotokatalyti­sche (maar ook elektrolytische) waterstofproductie te ver­hogen en geschikt te maken voor commercieel gebruik.