Marc Seijlhouwer 02 juni 2020, 14:40

Waterstof maken kan 50 keer sneller dankzij nieuw materiaal

Een nieuw materiaal, een soort vilt gemaakt van nikkeldraadjes, kan 50 keer sneller waterstof maken dan de huidige technieken. Daarmee wordt efficiënte, groene productie van waterstof mogelijk goedkoper en kan er meer waterstof in kortere tijd worden gemaakt.

Wiley electrode hero

Dat blijkt uit onderzoek van de Amerikaanse Duke University dat deze week verscheen. Het nieuwe materiaal kan zoveel beter waterstof maken, doordat het water door het materiaal kan stromen en contact maakt met een heleboel elektroden (die het water ontleden). Bij normale elektrolyse stopt het water bij de elektrode en moeten de moleculen als het ware wachten tot het voorgaande molecuul ontleed is.

Stromend water

De onderzoekers maakten een soort vilt (het textiel dat bestaat uit een heleboel laagjes stof) van nikkel, een elektrode die helpt bij de elektrolyse van water. Door de laagjesstructuur stroomt het water erdoorheen, terwijl het overal in aanraking komt met het nikkel. Voor het onderzoek werden ook twee andere nieuwe materialen onderzocht: een schuim van hetzelfde metaal en een structuur met nanodraadjes. De nanodraadjes bleken snel minder goed te werken, omdat de bubbels die ontstaan bij ontleding van water de poriën van het materiaal blokkeerden. Het schuim liet de bubbels goed door, maar er was te weinig contact tussen het nikkel en het water.

Lees ook: Hoe de Amsterdamse haven een waterstofgebied wordt

Na 100 uur testen werkte het ‘nikkelvilt’ het snelst: 50 keer sneller dan een gewone waterstofmachine. Volgens de onderzoekers is dat mogelijk genoeg om duurzaam geproduceerde waterstof te laten concurreren met goedkope waterstof uit aardgas. Voor het zo ver is, moet de techniek echter wel op grote schaal uitgevoerd worden. Dan wordt duidelijk of het materiaal ook goed werkt als er liters water tegelijk langsstromen, in plaats van het dunne waterstraaltje in het laboratorium.

Waterstof in India

Ben Wiley, één van de onderzoekers, heeft goede hoop over de techniek. In het persbericht van Duke University zegt hij dat bestaande waterstoffabrieken hun elektrolysers aan kunnen passen met het nieuwe materiaal. Daarmee wordt het rendement van de fabrieken volgens hem al veel hoger. Ook werkt Wiley met een aantal studenten aan een pilotproject in India om met zonne-energie waterstof te maken.

Lees ook: Waterstof maken met windenergie in Nederland

Bron & beeld: Duke University

Duurzame verf uit Nederland zonder gevaarlijke toevoeging

Vanaf oktober 2021 moeten alle verfproducten in Europa hun witte verf voorzien van een waarschuwingslabel voor titaniumdioxide. Eerder dit jaar bepaalde de Europese Commissie in een verordening dat blootstelling aan titaniumdioxide zodanig schadelijk kan zijn voor de gezondheid dat deze producten een etiket krijgen met de waarschuwing: ‘kan kanker veroorzaken.' Duurzaamheid in verflandWillemijn Wortelboer en haar man Paulus zitten sinds vijf jaar fulltime in de verfhandel en zijn altijd al bezig geweest met manieren om de productie van verf te verduurzamen. Wortelboer: “Ik kom zelf niet uit de chemie, maar mijn man Paulus heeft wel jaren verf verkocht. Hij liep al heel lang te worstelen met de vraag waarom het nodig was om liters vloeibare verf te vervoeren, inclusief pesticiden die nodig zijn om vloeibare verf goed te houden – en heeft zich daarom gestort op het ontwikkelen van echt goede, dekkende verf in poedervorm. Buiten de gebaande paden denken, alternatieve duurzame ingrediënten – dat is wat de basis vormde voor ons bedrijf RAW Paints.”Lees ook: Nederlandse verf van AkzoNobel gemaakt met groene stroomToen de gemeente Zandvoort in 2016 mee wilde doen met een test-pilot lieten Willemijn en Paulus hun duurzame verfpoedermonsters uitgebreid testen bij TNO. Wortelboer: “We wilden zeker weten dat we een product op de markt gingen zetten dat bepaalde garanties kon geven.”De nieuwe verfpoederbasis van RAW Paints bleek zo interessant dat Willemijn en Paulus vorig jaar de Accenture Klimaat Award ontvingen - uit de handen van de co-CEO van chemieconcern DSM. De directeur raadde Willemijn en Paulus aan om snel op te schalen. Dat er grote belangen spelen in de verf- en coatingwereld zag Wortelboer al snel: “Het is een enorme markt, dat merkten wij al in onze gesprekken met de grote producenten. Wij leveren met onze verfpoeder een heel duurzaam online product. Heel disruptief.”In Nederland is slechts een kleine groep consumenten en schilders bezig met duurzame verf. Maar de Europese verordening rondom titaniumdioxide ligt gevoelig. Wortelboer: ”De branche beweert namelijk nog steeds dat het onmogelijk is om witte verf te maken zonder titaniumdioxide. Maar ons verfpoeder bewijst het tegendeel. Met deze innovatie en het feit dat het verfpoeder geen vluchtige organische stoffen en pesticides nodig heeft voor de houdbaarheid, proberen wij een stap te zetten naar een meer duurzame verfindustrie.Lees ook: Gebouwen worden duurzamer dankzij verf met grafeenBron: RAW Paints