Waterstof uit zeewater? Onderzoekers zetten belangrijke stap

De ontdekking werd gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Journal of the American Chemical Society.

Energietransitie

Door elektrische spanning op water te zetten, splitst het idealiter in zuurstof en waterstof. Met dit proces wordt dus waterstof geproduceerd. Dit is, in een hele kleine notendop, wat elektrolyse inhoudt.

Het kan een belangrijke technologie zijn in de energietransitie. Overtollige zonne- of windenergie kan namelijk ingezet worden om op deze manier waterstof te produceren, wat gemakkelijker te bewaren is en op verschillende manieren ingezet kan worden, bijvoorbeeld voor duurzaam transport.

Elektrolyse

Tot op heden is het echter niet mogelijk om elektrolyse toe te passen op zeewater, omdat bij dit proces het giftige chloorgas vrijkomt. Jan Vos, promovendus van het Leids Instituut voor Chemie, legt dit probleem uit in een persbericht: “Bij de elektrolyse van zout water, zoals zeewater, is het uiteindelijke doel om waterstof te produceren aan de kathode. Idealiter produceer je dan zuurstof aan de anode-kant, omdat dit onschadelijk is voor het milieu.” Dat is vooralsnog echter niet het geval.

De onderzoekers hebben nu echter een katalysator geproduceerd die de vorming van chloorgas minimaliseert. Vos: “De katalysator bestaat uit twee metaaloxides: iridium oxide met daarop een laagje mangaan oxide van slechts een tiental nanometers dik. Iridium is een materiaal dat hoge katalytische activiteit vertoont voor de vorming van zowel zuurstofgas en chloorgas; het mangaanoxide werkt als een soort membraan dat de aanvoer van chloride ionen verhindert en de vorming van chloorgas onderdrukt.”

Waterstof

Vos stelt dat de katalysator een belangrijke stap kan zijn in de productie van waterstof. Het zou er namelijk voor zorgen dat zout niet eerst uit het water onttrokken hoeft te worden, wat een duur en energie-intensief proces is. Daarnaast hoeven zeldzame zoetwaterreserves op deze manier niet ingezet te worden voor de productie van waterstof.

Een ander belangrijk voordeel van de productie van waterstof uit zeewater, is dat zuiver zoet water ook een bijproduct is, stelt Vos: “Als het gewonnen waterstofgas uiteindelijk wordt gebruikt als brandstof, reageert de waterstof met zuurstofgas uit de atmosfeer weer terug tot water. De grootschalige toepassing van waterelektrolyse en waterstof in brandstofcellen zal leiden tot grote hoeveelheden van dit 'zuivere afvalwater'.”

Lees ook:

• PODCAST: Ad van Wijk: 'Overheid laat kans liggen op versnelde overstap naar waterstofeconomie'
• ‘Groen waterstof hoort thuis in Klimaat & Energieakkoord’
• ‘Blauw waterstof kan de waterstoftransitie in gang zetten’
• ‘Huidige gasnet kan geschikt gemaakt worden voor waterstof’

Bron: Universiteit van Leiden | Foto: Adobe stock