Kunstmatig boomblad voorziet huizen van stroom

Het kunstmatige blad wordt door wetenschappers een doorbraak in duurzame energie genoemd. Tijdens de 'National Meeting of the American Chemical Society' is het kunstmatige blad gepresenteerd. Volgens Daniel Nocers, de leider van het MIT-onderzoeksteam verantwoordelijk voor de doorbraak, kan het blad dienst doen als een goedkope bron van elektriciteit. Dit is vooral een uitkomst kan zijn in ontwikkelingslanden, meldt de American Chemical Society op zijn website.

Dag lang stroom

Het apparaat lijkt op het oog niet op een echt boomblad. Het heeft ongeveer de grootte van een speelkaart maar is dunner en gemaakt van silicium, elektronica en katalysatoren. Laatstgenoemde componenten versnellen chemische reacties die normaal gezien niet voorkomen of slechts zeer langzaam zouden plaatsvinden.

Het 'blad' wordt daarvoor in een bad water gelegd en splitst die vloeistof dan in waterstof en en zuurstof. Die twee stoffen worden vervolgens opgeslagen in een brandstofcel en dan gebruikt om elektriciteit te produceren. Een bad van ongeveer 4 liter water (gallon) dat in de felle zon wordt gezet, met het apparaat erin drijvend, levert genoeg energie op om een huis in een ontwikkelingsland een dag lang te voorzien van stroom.

Efficiënt en goedkoop

Volgens Nocera is het concept van kunstmatige boombladen niet nieuw. Meer dan tien jaar geleden werd het eerste kunstmatige blad ontwikkeld door het U.S. National Renewable Energy Laboratory. Hoewel dat blad ook zeer efficiënt was in het uitvoeren van fotosynthese, was het niet geschikt voor algemeen gebruik omdat het bestond uit zeer zeldzame materialen. Ook was dit blad zeer instabiel: het ging nauwelijks een dag mee.

Het nieuwe blad lost deze problemen op. Het is gemaakt van goedkope materialen, nikkel en kobalt, die op grote schaal beschikbaar zijn. Bovendien zorgen die materialen voor betere katalisatie onder simpele omstandigheden. Daarnaast is het blad van Norcera stabiel: het blad werkt onder laboratoriumomstandigheden minimaal 45 uur aan een stuk door, zonder een afname in activiteit.

Kleine energiecentrales

Op dit moment is het fotosynthese-proces van het kunstmatige blad ongeveer 10 keer sneller dan dat van een natuurlijk blad. Dat kan na verdere ontwikkeling nog vele malen hoger komen te liggen. Norcera denkt dat de wereld in de toekomst door middel van fotosynthese van stroom kan worden voorzien.

En dat is niet alleen toekomstmuziek. Norcera heeft in 2010 namens zijn bedrijf Sun Catalytix al een deal gesloten met de Indiase techgigant Tata om een kleine energiecentrale te ontwikkelen op basis van deze techniek. Die moet de grootte krijgen van een koelkast en binnen anderhalf jaar beschikbaar zijn. Huizen in Afrika en Azië moeten binnen afzienbare tijd op betaalbare wijze voorzien worden van stroom via hun eigen energiecentrale.

Een model van de werking van een dergelijke energiecentrale. Deze is nog op basis van normale zonnecellen. (Bron: MIT)