Nanosponsjes zetten kooldioxide en kunstafval om in iets nuttigs

Heilzame nanosponsjes?

Heilzame nanosponsjes? (afb: Tata)

‘Vaste zuren’ zijn heterogene katalysatoren die mogelijk iets kunnen betekenen voor het helpen oplossen van twee probleemstoffen: kooldioxide en kunststofafval. Daarmee zou CO2 kunnen worden omgezet in brandstof en polymeerafval in nuttige (?) chemicaliën. Lees verder

Eindelijk: de perfecte watersplitser (?)

Waterstofproductie

Waterstof zou een schone energiedrager zijn maar heeft ook prettige eigenschappen (afb: Shinshu-universiteit)

Al tientallen jaren zijn onderzoekers bezig om dé methode te vinden om water te splitsen om waterstof te produceren, de schone energiedrager. Daarbij lijkt het ’t handigst om de zon het werk te laten doen. Of waterstof echt zo handig is (hoogst explosief) is nog maar de vraag, maar onderzoekers van de Shinsu-universiteit in Japan hebben nu een methode ontwikkeld om met behulp van uv-licht katalysatoren

en zonnecellen water te splitsen met een kwantumrendement (wat dat ook moge betekenen) van bijna 100%.
Lees verder

‘Huwelijk’ scheikunde en biologie lijkt vruchtbaar

Het synthetische enzym iridiummyoglobine

Iridiummyoglobine met porfyrine (rood). Het synthetische enzym katalyseert reacties zoals in het plaatje links en rechts, waarbij de uitgangsproducten boven aan staan en de producten onder (afb: Lawrence Berkeley-lab)

Scheikundigen hebben altijd met een jaloers oog gekeken naar het ‘gemak’ waarmee biologische systemen de ingewikkeldste verbindingen maken. Nu schijnen onderzoekers van het Lawrence Berkeley-lab in de VS de twee vakgebieden met elkaar ‘in de echt’ verbonden te hebben door in een spiereiwit, myoglobine, het ijzeratoom te vervangen door een iridiumatoom. Met zo’n synthetisch enzym zouden in het lab, en uiteindelijk wellicht in de fabriek, voorheen ‘onmogelijke’ organische verbindingen kunnen worden gemaakt.
Lees verder

Bionisch blad zet zonlicht om in brandstof

Daniel Nocera van het bionische blad

Daniel Nocera met echte planten (afb: Harvard)


Af en toe denk ik: dat heb ik toch al gelezen en een berichtje van gemaakt? Vaak is dat ook zo. Nu levert dit een berichtje op over een synthetisch blad dat allerlei chemicaliën produceert en een overlappende naam: Chong Liu. Liu werkte in dit onderzoek, onder meer, met Daniel Nocera van de Harvarduniversiteit samen. Ze maakten ook een systeem dat zonlicht gebruikt en samenwerkt met micro-organismen (waterstofetende bacteriën) die uiteindelijk de vloeibare brandstoffen produceren. Persoonlijk lijken me dit soort systemen met levende organismen problematisch, maar ik ben deskundig op geen enkel terrein en de onderzoekers zijn enthousiast (maar wat zegt dat?). Lees verder

Affakkelen aardgas onnodig met methanolproces

Affakkelen bij Shell Moerdijk

Affakkelen bij Shell Moerdijk (afb: Ferry Krauweel)

Ik heb het altijd hoogst belachelijk gevonden, maar nog steeds wordt bij oliewinning en -raffinage het meekomende aardgas afgefakkeld, verbrand. Volgens Jeroen van Bokhoven van de ETH in  Zürich is dat niet langer nodig als methaan, het belangrijkste bestanddeel van aardgas, direct wordt omgezet in het vloeibare methanol. Tot nu toe was dat geen praktische mogelijkheid, maar Van Bokhoven c.s. bedachten een oplossing. De truc is: verhoog de druk en het methaan wordt niet langer verspild. Nu nog de juiste katalysatoren voor de truc… Lees verder

Kobalt/grafeen-katalysator bijna net zo goed als platina

Kobal/grafeen-katalysator

Een 15 micron dun velletje kobalt/grafeen-materiaal (afb: Rice-universiteit)

Platina is een veel gebruikte katalysator in de chemische industrie, onder, veel, meer bij het splitsen van water in waterstof en zuurstof. Onderzoekers van, onder meer, de Amerikaanse Rice-universiteit hebben een kobalt/grafeen-katalysator in elkaar geknutseld, die dat bijna net zo goed zou doen als platina, maar alleen een stuk minder duur is. Lees verder

Kobalt maakt watersplitsing goedkoper

Kobaltfosfide/fosfaatelektrode

De zeer poreuze kobaltfosfide/fosfaatelektrode (foto: Rice-universiteit)

Onderzoekers van de Amerikaanse Rice-universiteit denken met een kobaltkatalysator (kobaltfosfide/-fosfaat) de splistsing van water in zuurstof en waterstof een stuk goedkoper te hebben gemaakt. Waterstof- en zuurstofgas vormen de ‘brandstof’ voor brandstofcellen. Volgens de onderzoekers is de nieuw ontwikkelde kat een stuk beter in het produceren van waterstof als de meeste nu voor de watersplitsing veel gebruikte platinakatalysatoren. Lees verder

IJzer voor waterstofproductie beter dan platina

Hydrolysekatalysator

IJzerdeeltjes verpakt in koolstof werken goed als hydrolysekatalysator (afb: Kari Laasonen)

De ontleding van water in waterstof en zuurstof (hydrolyse) kan veel sneller als je die katalyseert met ijzernanodeeltjes in een ‘kooi’ van koolstof, zo bleek Finse onderzoekers. Zo’n katalysator schijnt eenvoudig te maken te zijn en heeft een lange houdbaarheid. Nu wordt daarvoor veelal de dure platinakat gebruikt. De nieuwe katalysator zou beter presteren. Lees verder

Bacterie en kunstblad zetten zonlicht om in brandstof

Kunstblad

Een schema van het ‘kunstblad’ van Nocera, dat hij in 2011 ontwikkelde, waarbij water wordt gesplitst in waterstof en zuurstof.

Het lijkt een leuk idee, maar of het erg praktisch wordt waag ik te betwijfelen. Aan de Havard-universiteit (VS) hebben onderzoekers een systeempje in elkaar geknutseld, waarmee ze, aangedreven door zonlicht, met behulp van een bacterie en een kunstmatig blad 2-propanol (iso-propanol) maken. In feite wordt in deze opzet het door het kunstblad gegenereerde waterstof omgezet in een handzamere brandstof. Leuk, zei ik al, maar bacteriën zijn in dit soort systemen meestal lastposten en het rendement is nog erg laag (rond 1%). Lees verder

Supercomputer op zoek naar goedkopere platinaalternatieven

Stefano Curtarolo

Stefano Curtarolo

Onderzoekers van de Duke-universiteit zijn op zoek naar alternatieve materialen voor het dure platina. Daarbij laten ze een computer het vuile werk doen. Die schijnt al een aantal kandidaten gevonden te hebben van (binaire) legeringen in de platinagroep. “We zoeken materiaal met de eigenschappen van ‘durium’ om ‘goedkopium’ te kunnen ontwikkelen”, zegt Stefano Curtarolo, een van de betrokken onderzoekers. “We proberen de ontdekking van nieuwe materialen te automatiseren en we gebruiken ons systeem om sneller verder te kunnen komen.” Lees verder