Urine blijkt een nuttige grondstof. Waar we vorige week schreven over wetenschappers die beton
maken van dit vloeibare restproduct, kunnen we nu een doorbraak van onderzoekers van de Universiteit van Adelaide optekenen. De wetenschappers ontwikkelden twee innovatieve elektrolyse-systemen die gebruik maken van urine en rioolwater om waterstof te maken. Het innovatieve proces verbruikt 20 tot 27 procent minder elektriciteit dan andere processen om water te splitsen.
Opmerkelijk
Soms stuit je als redactie op nieuws waarbij een wenkbrauw omhoog schiet. Die ene vreemde innovatie, een onverwacht effect van klimaatverandering of een staaltje menselijke onhandigheid. Opmerkelijk dus. In deze rubriek deelt Change Inc. de opmerkelijkste vondst van afgelopen week.
Haber-Boschproces
Bij elektrolyse wordt water met behulp van elektriciteit gescheiden in zuurstof en waterstofgas. In de regel zorgt een membraan ervoor dat de waterstof gescheiden blijft van de zuurstof. Komen de gassen samen, dan kan de boel ontploffen. Deze membranen zijn vaak kostbare technische hoogstandjes. In een eerder stadium lukte het de wetenschappers van Adelaide al om een elektrolyser zonder membraan te ontwikkelen, die wordt aangedreven door een koperen katalysator en pure ureum. Ureum wordt in de regel geproduceerd met het Haber-Boschproces, dat ook veel wordt gebruikt bij de productie van kunstmest. Dit proces kost alleen veel energie en is vervuilend.
Platina en koolstof
Daarom gingen de wetenschappers in een vervolgstudie op zoek naar een andere bron van ureum. Die vonden ze – zoals de naam al doet vermoeden – in menselijke urine. Maar bij het gebruik van urine horen weer heel andere uitdagingen. Urine zit namelijk vol met ongewenste stoffen, zoals chloride-ionen, die een elektrolyser kunnen beschadigen.
Om dit aan te pakken, bedachten de wetenschappers een methode om de chemische reactie, die ontstaat als chloride in aanraking komt met zuurstof, om te leiden naar een katalysator op basis van platina en koolstof. Op die manier blijft de elektrolyser beschermd en kan deze efficiënt waterstof produceren met urine.
Rioolwater
In een volgende fase willen de onderzoekers ook het platina vervangen, aangezien deze grondstof nog steeds duur en schaars is. Als ze een alternatief vinden, kunnen de kosten drastisch omlaag en ligt opschaling voor de hand. Uiteindelijk hopen de onderzoekers dat hun elektrolyser gebruikt kan worden om groene waterstof te maken van stikstofrijk rioolwater.
