Het onderzoekstraject genaamd “CO2-neutral fuels” wordt gefinancierd door Shell, de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) en de stichting voor Fundamentele Onderzoek naar Materie (FOM). De oproep maakt deel uit van het multidisciplinaire wetenschappelijk programma ‘CO2-neutrale brandstoffen’ wat is ingebed in de NWO-propositie voor de Topsector Energie 2012-2013.
De winnende onderzoeksprojecten zijn afkomstig van de Technische Universiteit Delft, Eindhoven, de Universiteiten Utrecht, Twente en Leiden en de Radboud Universiteit Nijmegen. In een aantal projecten is het Dutch Institute For Fundamental Energy Research (DIFFER) ook nauw betrokken.
Toekomstige brandstoffen
De productie van brandstoffen uit CO2 en duurzame energiebronnen als zonne- en windenergie is van groot belang voor de verduurzaming van de transportsector en de opslag van hernieuwbare energie. Vooral dat laatste is een probleem: als het hard waait of de zon fel schijnt zonder dat er gebruik wordt gemaakt van deze schone energie. Deze energie kan ook worden opgeslagen in chemische verbindingen zoals brandstoffen.
Marc Koper en Lies Bouwman zoeken een oplossing voor dit probleem. De professoren uit Leiden onderzoeken de mogelijkheid van CO2-elektrolyse op lage temperaturen. Professor Koper zegt op de website van de Universiteit Leiden: “Om CO2-opeenhoping in de atmosfeer te voorkomen kun je twee dingen doen: óf een brandstof gebruiken die geen CO2 uitstoot, óf het CO2 dat je uitstoot opnieuw omzetten in een brandstof.”
Foto-elektrochemie
De hoogleraren Han Gardeniers en Juriaan Huskens, van de Universiteit van Twente, ontvingen €712.000 voor hun onderzoek. Han Gardeniers reageert: “Voor Huskens’ en mijn groep is dit een extra mogelijkheid om onze activiteiten op dit gebied verder uit te breiden.” Hij legt verder uit: “In ons lopende onderzoek kijken we naar de combinatie van een gestructureerde silicium-zonnecel met fotokatalysatoren om daarmee water om te zetten in de gassen waterstof (als brandstof) en zuurstof, ” aldus Gardeniers.
“Het is ons doel om met een geïntegreerde aanpak via foto-elektrochemie dit rendement te verbeteren.”
De huidige technologie voor waterstofgeneratie via elektrolyse heeft een efficiëntie van zo’n 75 procent. Als men dat kan combineren met een zonnecel met een efficiëntie van 20 procent, dan wordt het totale rendement circa 15 procent. Gardeniers hoopt de techniek te verbeteren en door te ontwikkelen: “Het is ons doel om met een geïntegreerde aanpak via foto-elektrochemie dit rendement te verbeteren.” Op dit moment zijn er nog geen industriële partners geïdentificeerd, voorlopig is het onderzoek nog redelijk fundamenteel van aard. Het uitdrukkelijk doel van het onderzoek, voor de nabije toekomst, is om een basis te leggen voor een technologie die duurzaam (door te kiezen voor niet-schaarse materialen), economisch acceptabel en industrieel opschaalbaar is.
Onderzoek
Na de oproep in het voorjaar zijn in totaal 32 onderzoeksvoorstellen ingediend. Een internationaal panel van experts maakte een selectie van zestien veelbelovende projectvoorstellen die voor verdere beoordeling in aanmerking kwamen. De indieners van de geselecteerde aanvragen kregen tijdens een panelbijeenkomst in Utrecht de gelegenheid om hun aanvraag in een interview nader toe te lichten.
De combinatie van deze onderzoekscall en het eerdere programma ‘Towards BioSolar Cells’ uit 2010 leidt in de ogen van het panel tot versterking van de internationale positionering binnen het solar fuels onderzoeksveld.
Bron: Engineersonline
Foto: Andrew “FastLizard4” Adams via Flickr
