Onderzoekers hebben een apparaat ontworpen dat zonne-energie kan gebruiken om goedkoop en efficiënt energie op te wekken en te slaan, die kan worden gebruikt voor het aandrijven van elektronica en om waterstof te maken voor oa. waterstofauto’s.
Het apparaat zou waterstofauto’s betaalbaar kunnen maken voor veel meer consumenten, omdat het waterstof produceert met behulp van nikkel, ijzer en kobalt – elementen die veel overvloediger en goedkoper zijn dan het platina en andere edele metalen die momenteel worden gebruikt om waterstofbrandstof te produceren.
“Waterstof is een geweldige brandstof voor voertuigen: het is de schoonste brandstof die bekend is, het is goedkoop en het brengt geen verontreinigende stoffen in de lucht – alleen water. Dit zou de kosten van waterstofauto’s drastisch kunnen verlagen.”
Deze technologie zou vooral nuttig kunnen zijn in landelijke of afgelegen gebieden.
Het kan ook deel uitmaken van een oplossing voor grote steden die manieren nodig hebben om overtollige elektriciteit op te slaan van hun elektriciteitsnetten.
“Als je elektriciteit zou kunnen omzetten in waterstof, zou je het voor onbepaalde tijd kunnen opslaan.”
Traditionele waterstofbrandstofcellen en supercondensatoren hebben twee elektroden: één positief en één negatief. Het bij UCLA ontwikkelde apparaat heeft een derde elektrode die fungeert als zowel een supercondensator, die energie opslaat, en als een apparaat voor het splitsen van water in waterstof en zuurstof, een proces dat waterelektrolyse wordt genoemd.
Alle drie de elektroden verbinden met een enkele zonnecel die dient als de stroombron van het apparaat, en de elektrische energie die door de zonnecel wordt geoogst, kan op een van de volgende twee manieren worden opgeslagen: elektrochemisch in de supercapacitor of chemisch als waterstof.
Het apparaat is ook een stap voorwaarts omdat het op een milieuvriendelijke manier waterstofbrandstof produceert. Momenteel komt ongeveer 95 procent van de waterstofproductie wereldwijd van het omzetten van fossie”Waterstof energie is niet ‘groen’ tenzij het wordt geproduceerd uit hernieuwbare bronnen.”le brandstoffen zoals aardgas in waterstof.
“Waterstof energie is niet ‘groen’ tenzij het wordt geproduceerd uit hernieuwbare bronnen.”
De combinatie van een supercondensator en de watersplitsingstechnologie in een enkele eenheid is een vooruitgang vergelijkbaar met de eerste keer dat een telefoon, webbrowser en camera werden gecombineerd op een smartphone. De nieuwe technologie kan uiteindelijk leiden tot nieuwe toepassingen die zelfs de onderzoekers nog niet hebben overwogen.
De onderzoekers ontwierpen de elektroden op nanoschaal – duizenden malen dunner dan de dikte van een mensenhaar – om ervoor te zorgen dat het grootste oppervlak werd blootgesteld aan water, waardoor de hoeveelheid waterstof die het apparaat kan produceren toeneemt en ook meer lading wordt opgeslagen in de supercondensator.
“Om waterstofauto’s op grote schaal te gebruiken, blijft er behoefte bestaan aan een technologie die veilig grote hoeveelheden waterstof op normale druk en temperatuur opslaat, in plaats van de onder druk staande cilinders die momenteel in gebruik zijn.”