Waterstof kun je ook opslaan in… metaal

In waterstof kan de overtollige energie van zonne- en windparken worden opgeslagen. Maar de opslag van de energiedrager zélf baart zorgen. Mogelijk biedt magnesium soelaas.

Het licht ontvlambare waterstofgas (H2) geldt als de ultieme duurzame brandstof. In tegenstelling tot koolwaterstoffen komt bij verbranding enkel waterdamp vrij en geen CO2. Natuurlijk is waterstof alleen duurzaam als het met hernieuwbare energiebronnen – bijvoorbeeld via elektrolyse uit stroomoverschotten van wind- en zonneparken – wordt opgewekt. Daarom wordt waterstof meestal geen energiebron genoemd, maar een energiedrager.

Vandaag wordt waterstofgas in bulk opgeslagen in gasvormige of in vloeibare vorm, in tanks die hiervoor speciaal zijn uitgerust. Bij gasvormige opslag is er immers een grote druk nodig om het gas in het beperkte volume te persen. Bij vloeibare (cryogene) opslag moet de temperatuur lager liggen dan 250 graden onder nul. Deze complexe en dus dure opslag legt serieuze beperkingen op aan het gebruik van waterstof als brandstof en energiedrager.

Waterstof kan echter ook in een vaste vorm worden opgeslagen. De waterstofmoleculen kunnen zich splitsen waarna de atomen (zuivere protonen dus) worden geabsorbeerd door een metaal. Van magnesiumpoeder is bekend dat het goed waterstof kan absorberen en vasthouden.

Nederlandse fysici hebben de thermodynamica van die vaste opslag grondig in kaart gebracht, en wel op micro- en nanoschaal. Ze ontdekten dat magnesiumkristallen ingekapseld in een palladiumjasje (een ander metaal dus) ideale structuren zijn om zowel waterstofatomen op te nemen als weer af te geven. Uit hun onderzoek blijkt dat het vooral de atomaire defecten (dislocaties van individuele atomen) zijn die de microscopische ‘waterstofsponzen’ instabiel maken – en er dus voor zorgen dat de magnesiumkristallen de waterstofatomen gemakkelijk loslaten.

De opslag van waterstof in magnesium biedt uitzicht op een breed scala van toepassingen, zoals opslag in (niet ontvlambaar) magnesiumpoeder voor auto’s, waterstofbatterijen voor zware apparatuur en lokale, tijdelijke opslagfaciliteiten bij wind- en zonneparken.


Gerelateerde artikels

Het groene goud van de toekomst
Dit is een artikel van: Wetenschap Uitgedokterd

Het groene goud van de toekomst

Waarom noemen wetenschappers microalgen wel eens 'het groene goud'? Wel, naast biobrandstoffen en astronautenvoeding kan je er ook zonnecrème mee maken. Zo bevatten deze kleine algen bevatten die hen beschermen tegen zonlicht, wat ook voor de mens van pas kan komen. Helaas maken ze van nature te weinig van die stofjes aan. Elke Vereecke (ILVO - UGent - FWO) onderzoekt hoe we microalgen kunnen telen boordevol van die zonlichtwerende stofjes. Ontdek in deze video hoe ze dat doet!

Drinkwaterbronnen aan de monitor
Dit is een artikel van: Wetenschap Uitgedokterd

Drinkwaterbronnen aan de monitor

Uit onze kranen stroomt schoon en drinkbaar water, maar waar komt dat eigenlijk vandaan?

"In Vlaanderen winnen we ons drinkwater uit diverse ruwwaterbronnen, zoals ondergrondse reserves, kanalen en rivieren. Dit water wordt vervolgens grondig gezuiverd door drinkwatermaatschappijen, zodat het veilig is voor consumptie," legt VITO-onderzoeker Joni Dehaspe uit. "Wij monitoren de kwaliteit van de ruwwaterbronnen continu met sensoren. Zo kunnen we bij ernstige vervuiling, zoals een lozing door een bedrijf, snel ingrijpen. Dankzij geavanceerde computermodellen kunnen we zelfs voorspellingen doen over de gevolgen van vervuiling of langdurige droogte. Zo beheren en beschermen we onze kostbare watervoorraden met behulp van sensoren en data."