Titaandioxide (TiO2) ontsluit innovatie in ‘groene’ waterstoftechnologie

Het koolstofvrij maken van zware industrieën is afhankelijk van innovatieve manieren om ‘groene’ en duurzame energie te produceren. Onderzoekers hebben een nieuwe methode ontdekt om ‘groene’ waterstof te produceren, mogelijk gemaakt door TiO2.

De traditionele methode om waterstof voor brandstof te produceren is gebaseerd op elektrolyse waarbij watermoleculen worden gesplitst in zuurstof en waterstof. Industriële elektrolyse-installaties zijn echter energie-intensief en vergen zware investeringen.

Om deze methode te vervangen, pasten Canadese en Franse onderzoekers een natuurlijk mechanisme toe dat bekend staat als “fotokatalyse”. In een gezamenlijke studie van het Institut national de la recherche scientifique (INRS) professor My Ali El Khakani en een team van L’Institut de chimie et procédés pour l’énergie, l’environnement et la santé (ICPEES), ontwikkelde het team speciaal ontworpen en gestructureerde elektroden die watermoleculen splitsen in zuurstof en waterstof door gebruik te maken van het licht van de zon.

TiO2 was de sleutel tot de ontsluiting van deze wetenschappelijke vooruitgang. TiO2 is een halfgeleider waarvan bekend is dat hij lichtgevoelig is voor UV-licht, maar dit is slechts 5% van de straling van de zon.

Het team van onderzoekers werkte aan de atomaire samenstelling van TiO2 om de lichtgevoeligheid ervan uit te breiden tot zichtbaar licht, wat de productie mogelijk zou kunnen maken van elektroden die tot 50% van het zonlicht kunnen absorberen. Dit zou de productie van “groene” waterstof zonder elektrolyse veel efficiënter kunnen maken.

Groene waterstof wordt vaak de brandstof van de toekomst genoemd. Het is een bouwsteen voor het koolstofvrij maken van de industrie en zware bedrijfsvoertuigen, wat nodig is om ambitieuze klimaatdoelstellingen te halen. Deze nieuwe technologie kan de rol van “groene” waterstof in de energiemix van de toekomst helpen versterken.