Wordt lignine ‘ontketent’ tot energiebron voor brandstofcellen?

Houtstof (lignine) gebruikt als Indirecte enegriebron van brandstofcel

Dit is ongeveer het idee (afb: univ. van Linköping)

Lignine is een ‘onnut’ bestanddeel van hout en chemisch lastig te ‘breken’. Al vele keren hebben onderzoekers beweerd het probleem gekraakt te hebben, waarmee een gigantische grondstofbron zou vrijkomen, maar de praktijk blijkt, zoals vaak, nogal weerbarstig. Nu zeggen onderzoekers van de universiteit van Linköping (Zwe) lignine (indirect) te hebben gebruikt als energiebron voor brandstofcellen, de eeuwige energiebelofte, zonder dat daarbij kooldioxide vrijkomt. Lees verder

Rutheniumelektrode geeft brandstofcellen meer pit

Rutheniumgrafeenkats voor brandstofcellen

Grafeen met rutheniumatomen, elk omringd door vier stikstofatomen (blauw), zou prima elektrodemateriaal zijn voor brandstofcellen (afb: Chris Zhang)

Brandstofcellen zouden meer ‘pit’ hebben gekregen door rutheniumatomen te koppelen aan grafeen. Daardoor zouden ze vrijwel zo goed presteren als de dure brandstofcellen met platina-elektrodes, de ‘gouden’ standaard. Lees verder

Magneetdeeltjes in hersens door luchtvervuiling

AutogekteHet lijkt er op dat uitlaatgassen in je hoofd terechtkomen. Tenminste, dat is geconcludeerd uit onderzoek in Manchester en in Mexico-stad, de hoofdstad van Mexico. Uit metingen zou zijn gebleken (het artikel staat kennelijk nog niet op het web; as) dat de onderzochte 37 (!) bewoners heel kleine magneetdeeltjes (magnetiet, een ijzeroxide) in hun hersens hebben, die afkomstig zouden zijn uit uitlaatgassenluchtvervuiling. Die ijzeroxidedeeltjes zouden kunnen bijdragen aan het ontwikkelen van de ziekte van Alzheimer. Lees verder

Wordt het nog wat met die waterstofsynthese?

Groene algen en waterstofsynthese

De groene alge Chlamydomonas reinhardtii (afb: Dartmoor College)

Al vele jaren wordt er gezocht naar het ei van Columbus op het gebied van een energierendabele waterstofsynthese. Tot nu toe is dat niet gelukt. Natuurlijk, je kunt waterstof maken door elektrolyse van water, maar dat kost (veel) meer energie dan het oplevert. Er wordt gezocht naar een biologische oplossing door bacteriën het werk te laten doen, maar ik ken geen grootschalig systeem dat daar op is gebaseerd. Nu hebben onderzoekers van de Ruhr-universiteit in Bochum (D) een enzym gemaakt, of eigenlijk maakte het zichzelf, dat er aardig uitziet, vooralsnog alleen om te bestuderen. Wordt wellicht vervolgd. Lees verder

Een atoom platina maakt het verschil als ‘kat’

Eenatoomlegering als effectieve katalysator

Opnames met een rastertunnelmicroscoop: eenzame platina-atomen (Pt) in een koperveld (Cu). De zilveren bolletjes zijn platina-atomen (afb: Tufts-universiteit)

Het is natuurlijk een overdrijving, maar het persbericht van de Amerikaanse Tufts-universiteit heeft het er over dat een enkel atoom platina  van kopereen katalysator maakt (in de wandeling ‘kat’ genoemd) die de chemie een stukje ‘groener’ zou kunnen maken. De ‘kat’ zou beter presteren dan het dure platina, maar ook beter dan koper. 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

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

Stikstof reageert met grafeen door ‘mechanische’ scheikunde

 

Stikstofgrafeen

In een capsule gevuld met stikstof, grafeen en kogeltjes, werd stikstof ‘mechanisch’ verbonden met koolstof. Het onstane stikstofgrafeen zou een prima vervanger zijn van platina in zonne- en brandstofcellen.

80% van de aardatmosfeer bestaat uit stikstof in de vorm van een atoompaar. Dat stikstofmolecuul reageert moeilijk met andere verbindingen en elementen. Bij een proces om ammoniak te maken, het Haber-Bosch-proces, wordt stikstof met veel ‘geweld’ (ruim 400°C en drukken van 10 tot zo’n 100 MPa (= 1000 atmosfeer)) aan waterstof gekoppeld. Een onderzoeksgroep aan de Zuid-Koreaanse Ulsan-instituut voor wetenschap en technologie heeft een aanzienlijk milieuvriendelijker en goedkopere manier ontwikkeld om stikstof te laten reageren met grafeen (een verschijningsvorm van koolstof). De groep rond Jong-Beom Baek mengde stikstof met grafeen met behulp van stalen kogels van een halve centimeter in diameter. Stikstof bleek zich te binden aan de koolstofatomen in het grafeen wier band met een ander koolstofatoom door de kogeltjes waren ‘stukgeslagen’. Geen hoge drukken en temperaturen meer, zo lijkt het, want als stikstof eenmaal een verbinding is aangegaan, dan reageert het makkelijk(er) verder met andere elementen en verbindingen.

Dat zou een richting kunnen zijn, maar het genitrogeneerde grafeen zou ook een prima vervanger kunnen zijn voor de platina-elektrodes die worden gebruikt in ‘organische’ zonnecellen en PEM-brandstofcellen, beide min of meer duurzame energietechnieken. Grafeen is wel een kandidaat als platina-vervanger, maar met de huidige technieken wordt de vervaardiging van een koolstof-elektrodes veel te duur, schrijven de onderzoekers in Scientific Reports van het blad Nature. Het goedkoop te produceren stikstofgrafeen zou een uitstekend alternatief zijn, denken zij.

Bron: Science Daily