Brandstof uit de lucht? Grafeen doorbraak kan leiden tot groene auto revolutie

Wetenschappers geloven dat ze met hetzelfde materiaal, als gevonden in potloden, een revolutie teweeg kunnen brengen in de auto-industrie. Zo ontdekte ze dat grafeen kan dienen als brandstof-celmembraan en zelfs waterstof uit lucht kan halen.

De reden dat de wetenschappers van de Universiteit van Manchester zo opgewonden waren is dat de brandstofcellen elektriciteit opwekken uit waterstof. Grafeen is bekend om zijn on-doorlaatbaarheid, het laat geen gassen door, zoals waterstof zelf en laat ook geen vloeistoffen door en dit is juist d goede eigenschap die de wetenschappers zochten voor de nieuwe brandstofcellotechnologie.

Een andere ontwikkeling is het “zeven” van waterstof uit de lucht om zo een reactie met zuurstof te creëren in de brandstofcel waaruit weer elektriciteit en water gewonnen kan worden. En dit zonder een aanslag te plegen op de natuur.

Simpel gezegd “tank” je brandstof uit de atmosfeer en haalt daar elektriciteit. Voor deze scriptie geschreven was zou deze theorie niet eens denkbaar zijn, zelfs Science fiction. Maar de scriptie die wij in handen hebben biedt het bewijs dat deze theorie mogelijk is en niet in strijd is met de natuurwetten. Aldus Professor Andre Geim, Universiteit van Manchester.

grafeen-moleculen

We zijn erg enthousiast over dit resultaat, want het opent een heel nieuw gebied van veelbelovende toepassingen voor grafeen, zoals in groene energie en waterstof gebaseerde technologieën. Aldus Marcelo Lozada-Hidalgo, co-onderzoeker van deze studie.

Grafeen van 1 atoom dik is ‘s werelds dunste, maar ook het sterkste materiaal – 200 keer sterker dan staal. Ook is het ‘s werelds beste geleider van elektriciteit. Neem daarbij het feit dat grafeen ondoordringbaar is voor de kleinste atomen – waterstof. Geim’s team testte ook of proton’s, of de atomen van waterstof, welke ontdaan waren van hun elektronen, ook werden afgestoten. Het team was aangenaam verrast door de resultaten.

Er zijn drie of vier wetenschappelijke scripties geschreven over de theoretische voorspellingen hoe gemakkelijk, of hoe moeilijk het zou zijn voor een proton om door grafeen heen te gaan. Berekeningen gaven aan dat het miljarden en miljarden jaren zou duren voordat een proton door een grafeen-membraan heen zou gaan. Aldus Professor Geim, die de Nobelprijs voor de Natuurkunde won in 2010 voor het ontdekken van grafeen, samen met zijn collega Konstantin Novoselov in 2004.

Het team heeft geconstateerd dat wanneer de temperatuur verhoogd word, en het grafeen is bedekt met een katalysator, zoals platina, dan heeft de proton in een keer een stuk minder moeite om door het grafeen membraan heen te gaan. Maar het is een kwestie van getallen niet meer dan dat, en er is een wezenlijk verschil tussen miljarden jaren en een redelijke termijn voor doordringing. Het is magie zei Professor Geim.