Zonnewarmte maakt brandstof uit koolzuur en water

Een nuttige brandstof maken uit kooldioxide en water met behulp van zonlicht klinkt haast te mooi om waar te zijn. Toch is het onderzoekers van CalTech in Californië en de ETH in Zürich gelukt. Het door hen ontwikkelde proces lijkt op wat gebeurt in planten tijdens de fotosynthese, alleen ontstaan daarbij suikers, terwijl in dit geval een mengsel van de gassen koolmonoxide en waterstof wordt gevormd. Dit kan als basis dienen voor tal van reacties in de chemische industrie (bijvoorbeeld de vorming van methanol) en kan ook worden verbrand in een turbine om elektrische stroom op te wekken. (Science, 23 december). De zonnereactor die William Chueh en zijn collega’s hebben ontworpen is van binnen bekleed met ceriumoxide, een keramisch materiaal. Door dit met behulp van zonnewarmte tot zo’n 1500 graden Celsius te verhitten raakt het zuurstofatomen kwijt die het vervolgens bij een lagere temperatuur maar al te graag weer aanvult uit langsstromend koolzuurgas (CO2) en waterdamp (H2O). Zo ontstaat een nuttig mengsel van CO en H2. De reactor liep meer dan drie weken aan een stuk, zonder dat de activiteit ervan achteruit ging. De efficiëntie waarmee brandstof uit zonlicht wordt opgewekt is met minder dan 1% weliswaar nog wat laag, maar toch al veel hoger dan alternatieve processen waarbij CO2 en H2O met een katalysator en licht worden omgezet. Berekeningen wijzen uit dat indien het warmteverlies beperkt kan worden, de efficiëntie kan oplopen tot bijna 20%. Tenslotte is het ook belangrijk dat cerium ondanks zijn exotische naam, bijna even veel voorkomt als koper, en dus beschikbaar is voor grootschalige en goedkope toepassing. Rob van den Berg