Zonnecel oogst drinkwater uit zeewater

In een fotovoltaïsche cel wordt de energie van het invallende zonlicht gebruikt om in een halfgeleider positieve en negatieve ladingsdragers te creëren (respectievelijk ‘gaten’ en elektronen), waaruit vervolgens elektriciteit wordt geoogst. In zonnecellen is de standaard halfgeleider silicium. Het zou je reinste waanzin zijn dat te willen vervangen door water.

Toch is dit (met een beetje overdrijving) wat Amerikaanse techneuten hebben gedaan. Ze bouwden een zonnecel op ionen (geladen atomen) in plaats van elektronen, waarbij ze het halfgeleidergedrag van water zoveel mogelijk probeerden uit te buiten. Dat leidt immers niet alleen tot een elektrisch stroompje zoals bij gewone zonnecellen, maar eveneens tot een opsplitsing van het water in protonen (waterstofatomen) en hydroxidegroepen (die negatief geladen zijn).

Het interessante is dat de zonne/watercel ook werkt met zout water. Daarbij ontstaat een klassiek elektrolyseproces, waarbij naast de protonen en hydroxiden ook de zouten worden afgescheiden. Als de eerste twee componenten weer worden gerecombineerd tot water, functioneert de cel in zijn geheel als een ‘ontziltingschip’.

Om efficiënt water te kunnen ontzilten moet het voltage van de cel echter nog flink omhoog – het moet minstens worden verdubbeld, van 100 naar 200 millivolt. En zelfs dan is het nog maar de vraag of ze ooit écht gebruikt zal worden om zout water te ontzilten. Een meer veelbelovende toepassing is wellicht de integratie van de cel in levende materie (zoals het menselijke lichaam). Met de huidige zonnecellen is dat moeilijk want het risico op kortsluiting is te groot.