quote:Wetenschappers zijn erin geslaagd om vloeibare energie te maken uit (bijna) niets: zonlicht en CO2 uit de lucht zijn genoeg om brandstof te produceren.
In een baanbrekende stap richting duurzame energieoplossingen is het onderzoekers van het Lawrence Berkeley National Laboratory gelukt om een kunstmatig blad te ontwikkelen dat zonlicht gebruikt om koolstofdioxide (CO2) om te zetten in vloeibare brandstoffen en waardevolle chemicaliën.
Deze technologische innovatie markeert een cruciale mijlpaal in de zoektocht naar circulaire energieproductie: brandstof uit lucht en zonlicht, zonder tussenkomst van fossiele bronnen.
Van zonlicht naar C2-moleculen
De sleutel tot dit succes ligt in een slim ontworpen systeem dat gebruikmaakt van koper en perovskiet – een mineraal dat we ook kennen van efficiënte zonnecellen.
In plaats van het natuurlijke bladgroen chlorofyl gebruiken de onderzoekers lood-halid perovskiet als lichtabsorberend materiaal. Deze component wordt gekoppeld aan koperen elektrokatalysatoren, microscopisch kleine structuren die lijken op bloemen en de omzetting van CO2 naar zogenoemde C2-moleculen aandrijven.
Deze C2-moleculen, die uit twee koolstofatomen bestaan, vormen de bouwstenen voor tal van industriële toepassingen, van synthetische brandstoffen tot kunststoffen. Het kunstmatige blad bootst dus niet alleen fotosynthese na, maar voegt er ook industriële schaalbaarheid aan toe.
De natuur als inspiratie
“De natuur was onze inspiratie,” aldus Peidong Yang, hoogleraar chemie en materiaalkunde aan UC Berkeley. “We hebben eerst gewerkt aan de afzonderlijke componenten, maar het moment waarop alles samenkwam en werkte, was ronduit opwindend.”
Het resultaat: een apparaat ter grootte van een postzegel dat zonlicht gebruikt om CO2 om te zetten in nuttige chemische verbindingen – zonder dat daar elektriciteit of externe energiebronnen voor nodig zijn. Waar veel eerdere pogingen vertrouwden op biologische katalysatoren, koos Yangs team bewust voor het robuustere koper. Biokatalysatoren zijn weliswaar selectiever, maar veel minder duurzaam en moeilijk op te schalen.
Industrieel potentieel
De ontwikkeling maakt deel uit van het Amerikaanse onderzoeksconsortium Liquid Sunlight Alliance (LiSA), waarin meer dan 100 wetenschappers samenwerken. Het project heeft niet alleen tot doel om CO2 om te zetten in bruikbare stoffen, maar ook om dit te doen op een schaal die commercieel en industrieel relevant is.
Het uiteindelijke doel is ambitieus: een nieuw type energiecentrale ontwikkelen die letterlijk draait op zonlicht, CO₂ en water – en die producten levert die nu nog uit aardolie komen. Denk aan vliegtuigbrandstoffen, kunststoffen en industriële oplosmiddelen. Juist in sectoren die moeilijk te elektrificeren zijn – zoals luchtvaart en zwaar transport – zou deze technologie een cruciale rol kunnen spelen.
Nog een lange weg
Hoewel de efficiëntie van het kunstmatige blad nog verder geoptimaliseerd moet worden, is het concept bewezen. De stap van lab naar toepassing is niet triviaal, maar Yang en zijn team hebben een solide fundament gelegd voor toekomstige opschaling. Zo moet het apparaat groter worden, duurzamer in langdurige werking, en efficiënter in conversie.
Een interessant detail is dat het onderzoek ook vragen oproept over de toekomst van CO2: van schadelijk afvalproduct naar waardevolle grondstof. In een wereld waar koolstofreductie urgent is, zou koolstofhergebruik via kunstmatige fotosynthese wel eens het ontbrekende puzzelstuk kunnen zijn.
Probleemgas als brandstof
De kunstmatige fotosynthese-oplossing van het Berkeley Lab toont hoe ver wetenschap gekomen is in het nabootsen – en zelfs verbeteren – van de natuur. Met alleen zonlicht en CO2 als invoer, wijst deze technologie op een toekomst waarin we brandstoffen maken uit lucht. Of zoals Peidong Yang het samenvat: “We hebben de natuur niet gekopieerd, we hebben haar geüpdatet.”
dit soort berichten zorgen ervoor dat er altijd nog een sprankje hoop blijft.Dat heet een plant.quote:Wetenschappers zijn erin geslaagd om vloeibare energie te maken uit (bijna) niets: zonlicht en CO2 uit de lucht zijn genoeg om brandstof te produceren.
Klopt en daar hebben ze nu dus een kunstmatige versie van gemaakt.quote:
Dit woordje is een zeer belangrijke nuance die in de kop (uit clickbaitachtige overwegingen waarschijnlijk) maar achterwege wordt gelaten.quote:Wetenschappers zijn erin geslaagd om vloeibare energie te maken uit (bijna) niets
Moet wel zeggen, zonlicht en co2 zijn dingen waar we geen tekort aan hebben, dus dat zo'n stukjesschrijver een beetje literaire vrijheid neemt is hem vergeven.quote:Op zaterdag 24 mei 2025 13:34 schreef saparmurat_niyazov het volgende:
[..]
Dit woordje is een zeer belangrijke nuance die in de kop (uit clickbaitachtige overwegingen waarschijnlijk) maar achterwege wordt gelaten.
We hebben een kleurrijke geschiedenis waar we mensen met geld en macht graag door de straat sleuren en onthoofden dus hoop is er altijdquote:
Alsof de fossiele industrie dit gaat toestaan, mensen met geld en macht staan dit niet graag af.
Dit klinkt goed!
Misschien gaan Shell en andere grote oliemaatschappijen wel investeren in deze technologie.quote:Op zaterdag 24 mei 2025 12:53 schreef Cockwhale het volgende:
Mooi. Als de aarde opgebrand is en Shell & co net als de rest van de mensheid uitgestorven zijn, zal er ruimte zijn voor deze toepassing.
Heel efficiënt zal het niet zijn, vooral omdat er maar zo'n minuscuul beetje CO2 in de lucht zit, maar je kunt het wel opslaan, zodat je het in de winter kunt gebruiken in een kolencentrale. Alhoewel het dan makkelijker is om er wat waterstof aan toe te voegen tot e-fuel.
Leuk voor als we gratis energie over hebben, anders zijn kolen veel goedkoper en kun je die elektriciteit beter in je auto stoppen
https://www.shell.nl/over(...)tische-kerosine.html
Ja, op nucleaire vliegdekschepen doen ze dat ook al heel lang. Het is niets nieuws, het kost alleen heel veel energie.quote:
Shell en KLM hebben vier jaar geleden al een proef gedaan met synthetische kerosine.
https://www.shell.nl/over(...)tische-kerosine.html
Oh, dan kan dus het hele regenwoud met de grond gelijk worden gemaakt en vervangen worden door een kunstmatig regenwoud?quote:
[..]
Klopt en daar hebben ze nu dus een kunstmatige versie van gemaakt.
We kunnen daar natuurlijk ook soja gaan verbouwen.quote:Op zaterdag 24 mei 2025 14:48 schreef Halcon het volgende:
[..]
Oh, dan kan dus het hele regenwoud met de grond gelijk worden gemaakt en vervangen worden door een kunstmatig regenwoud?
Maar we blijven hopen op een goede doorbraak voor energie opslag.
Het probleem met het maken van H2 is dat je het ook nog moet comprimeren en opslaan. H2 neemt veel ruimte in, dus je moet het onder hoge druk brengen. En dat is nu juist het dure deel.quote:
Ik had graag wat inschattingen over efficiëntie e.d. gezien. Ik snap ook wel dat het alleen nog op concept niveau is maar hoe veel belovend is het als de benodigde oppervlakte of de investering enorm blijkt te zijn? Jaren terug ook al eens gehoord dat ze met zonnepanelen direct H2 konden maken. Dat is kennelijk ook nooit van de grond gekomen.
Maar we blijven hopen op een goede doorbraak voor energie opslag.
Wil je er een auto mee tanken, dan moet je al comprimeren tussen 700 en 800 bar, anders is de druk te laag om je auto te vullen. En daarnaast moet je het ook nog eens koelen tot -40 graden omdat het bij het tanken in een lege tank opwarmt door de expansie.
Dus bij H2 is het produceren niet heel ingewikkeld maar het bewaren wel.
Om waterstof te maken is veel energie nodig. Het kost meer om het te maken en op te slaan, dan dat het energie oplevert....quote:
Ik had graag wat inschattingen over efficiëntie e.d. gezien. Ik snap ook wel dat het alleen nog op concept niveau is maar hoe veel belovend is het als de benodigde oppervlakte of de investering enorm blijkt te zijn? Jaren terug ook al eens gehoord dat ze met zonnepanelen direct H2 konden maken. Dat is kennelijk ook nooit van de grond gekomen.
Maar we blijven hopen op een goede doorbraak voor energie opslag.
Fotosynthese levert geen brandstof op.quote:
Daar denken de cellen in planten weer anders overquote:
[..]
Fotosynthese levert geen brandstof op.
Opslag en transport van waterstof is inderdaad een behoorlijk probleem. Daarom is het misschien wel het beste om direct na de productie van waterstof het met kooldioxide uit de lucht te assimileren tot koolwaterstoffen.quote:
Dus bij H2 is het produceren niet heel ingewikkeld maar het bewaren wel.
True, maar daarvoor is meer nodig dan slechts zonlicht en CO2.quote:
[..]
Daar denken de cellen in planten weer anders over
Naarmate we steeds meer zon- en windenergie gebruiken, krijgen we steeds meer periodes waarin er meer energie wordt geproduceerd dan verbruikt. Die energie overschotten kunnen gebruikt worden om waterstof te produceren.quote:
Om waterstof te maken is veel energie nodig. Het kost meer om het te maken en op te slaan, dan dat het energie oplevert....
Een installatie om waterstof te produceren (dmv elektrolyse) kan economisch alleen maar uit als deze 24/7/365 kan draaien.quote:
[..]
Naarmate we steeds meer zon- en windenergie gebruiken, krijgen we steeds meer periodes waarin er meer energie wordt geproduceerd dan verbruikt. Die energie overschotten kunnen gebruikt worden om waterstof te produceren.
Als dat alleen kan op het moment dat er overschotten zijn, dan staat zo'n ding dagen werkloos "uit z'n neus te peuteren".
Of zo'n installatie economisch rendabel is, zal van een heleboel factoren afhangen, en dan vooral van de prijs van de elektriciteit die de installatie nodig heeft. Op momenten dat er overschotten zijn, zal de stroomprijs heel laag zijn.quote:
Een installatie om waterstof te produceren (dmv elektrolyse) kan economisch alleen maar uit als deze 24/7/365 kan draaien.
Als dat alleen kan op het moment dat er overschotten zijn, dan staat zo'n ding dagen werkloos "uit z'n neus te peuteren".
Een heel deel van de wereld stookt hout, waar denk je dat dat mee gemaakt is? En olie of gas, is dat ook uit de lucht komen vallen ooit?quote:
[..]
Fotosynthese levert geen brandstof op.
Een beetje het zelfde verhaal als de kerncentrale. Het is zo duur dat het alleen uit kan als je altijd alles gebruikt. Je zou een installatie op een altijd veel zon en wind gebied kunnen zetten zoals delen van Marokko. Dan de H2 direct gebruiken voor kunstmestproductie, daarmee kan je met veel minder opslag en minder hoge druk toe omdat het een continue proces is op een vaste plek.quote:
[..]
Of zo'n installatie economisch rendabel is, zal van een heleboel factoren afhangen, en dan vooral van de prijs van de elektriciteit die de installatie nodig heeft. Op momenten dat er overschotten zijn, zal de stroomprijs heel laag zijn.
Dat is mooi nieuws. Ben benieuwd hoe de grote energiebedrijven hierop gaan reageren.quote:
https://tw.nl/onderzoeker(...)e-en-toch-werkt-het/
[..]
Voor de grote CO2 uitstoters zou dit natuurlijk goed nieuws zijn, zij zijn dan straks juist hartstikke hard nodig.
Die zullen reageren door deze mensen heel snel af te maken, of door er een patent op te gooien en het nooit te gebruikenquote:
[..]
Dat is mooi nieuws. Ben benieuwd hoe de grote energiebedrijven hierop gaan reageren.
Voor de grote CO2 uitstoters zou dit natuurlijk goed nieuws zijn, zij zijn dan straks juist hartstikke hard nodig.
Dus je bent niet klaar als je C2 hebt geproduceerd. Logisch, want dat is geen brandstof.quote:Deze C2-moleculen, die uit twee koolstofatomen bestaan, vormen de bouwstenen voor tal van industriële toepassingen, van synthetische brandstoffen tot kunststoffen.
Ik heb het idee dat ik dit al een paar jaar geleden heb gelezen. Maar het kan ook iets soortgelijks zijn.
Zonder aluhoedje
Bekijk deze YouTube-video
We moeten logischerwijze eerst het verbruik van duurzame energie maximaliseren want dan verdwijnen de overschotten vanzelf en op de meest efficiënte wijze.quote:
[..]
Naarmate we steeds meer zon- en windenergie gebruiken, krijgen we steeds meer periodes waarin er meer energie wordt geproduceerd dan verbruikt. Die energie overschotten kunnen gebruikt worden om waterstof te produceren.
Gratis energie bestaat niet, anders kan de thermodynamica de prullenbak in.quote:
Dit soort uitvindingen zijn al een jaar of 60/70 onder de duim van America. Ze hebben in 1950 een secrecy act in wet aangenomen, en veel van dit soort uitvinden (gratis stroom etc, een auto die rijdt op zn eigen uitlaatgassen) worden gewoon opgekocht en verzwegen voor het grote publiek.
Zonder aluhoedje
Bekijk deze YouTube-video