Zuid-Koreaanse onderzoekers hebben een systeem ontwikkeld dat plastic flessen met behulp van zonlicht omzet in schone waterstof. Een technologische doorbraak die zowel het afvalprobleem als de energietransitie een stap vooruit helpt.
Plastic flessen: ze zijn alomtegenwoordig en vormen een groeiend milieuprobleem. Elke dag belanden wereldwijd miljoenen PET-flessen op afvalhopen of in oceanen. Maar wat als deze alledaagse vervuilers een sleutelrol zouden kunnen spelen in de productie van schone energie?
Wetenschappers uit Zuid-Korea hebben een innovatieve technologie ontwikkeld die precies dat mogelijk maakt: het omzetten van plastic afval in waterstofbrandstof met behulp van zonlicht.
Doorbraak in fotokatalytische waterstofproductie
Een onderzoeksteam van het Institute for Basic Science (IBS) Center for Nanoparticle Research, onder leiding van professoren Kim Dae-Hyeong en Hyeon Taeghwan van de Seoul National University, heeft een fotokatalytisch systeem ontwikkeld dat PET-flessen kan afbreken en daarbij waterstof vrijmaakt.
Volgens het onderzoek, gepubliceerd in Nature Nanotechnology, is deze methode niet alleen duurzaam, maar ook uitzonderlijk stabiel — een belangrijke stap voorwaarts in de toepassing van zonne-energie in chemische processen.
Zonne-energie als drijvende kracht
Bij fotokatalytische waterstofproductie wordt zonlicht gebruikt om watermoleculen te splitsen en waterstof te genereren. In tegenstelling tot elektrolyse — waarbij elektriciteit nodig is, vaak nog afkomstig van fossiele brandstoffen — is deze methode in potentie volledig klimaatneutraal. Het grote obstakel tot nu toe was echter de instabiliteit van fotokatalysatoren onder langdurige blootstelling aan licht en chemicaliën.
De Zuid-Koreaanse onderzoekers tackelden dit probleem door de katalysator te verankeren in een polymeernetwerk, strategisch geplaatst op het grensvlak tussen lucht en water. Deze opstelling voorkomt veelvoorkomende problemen zoals verlies van katalysatormateriaal, slechte gasscheiding en ongewenste terugreacties.
Van afval naar brandstof
Het systeem werkt door PET-flessen op te lossen in water, waarbij de katalysator het plastic omzet in bijproducten zoals ethyleenglycol en tereftaalzuur. Tijdens dit proces komt waterstofgas vrij. Uniek aan deze aanpak is dat het systeem blijft functioneren onder zware omstandigheden — bijvoorbeeld in zeewater of sterk basisch milieu — en dat het zelfs bij langdurige blootstelling aan zonlicht geen prestatieverlies vertoont. Tests met een één vierkante meter groot demonstratiemodel in de buitenlucht bevestigen de praktische toepasbaarheid.
“De sleutel was het ontwerpen van een systeem dat niet alleen theoretisch werkt, maar ook onder realistische omstandigheden,” aldus Dr. Lee Wanghee, postdoctoraal onderzoeker aan het MIT en mede-eerste auteur van de studie.
Twee vliegen in één klap
De impact van deze technologie kan groot zijn. Wereldwijd is de roep om zowel afvalreductie als duurzame energieproductie steeds luider. Deze techniek combineert beide uitdagingen in één systeem. Waar elektrolyse afhankelijk is van zuiver water en vaak dure energiebronnen, kan dit nieuwe proces functioneren met plastic afval en zonlicht — twee zaken die vrijwel ‘oneindig’ aanwezig zijn.
De schaalbaarheid is volgens de onderzoekers veelbelovend. Simulaties wijzen uit dat het systeem eenvoudig kan worden opgeschaald naar 10 of zelfs 100 vierkante meter, waarmee het een economisch haalbare oplossing kan worden voor grootschalige, CO2-vrije waterstofproductie.
De weg vooruit
Hoewel de technologie zich nog in de demonstratiefase bevindt, biedt het hoop op een toekomst waarin we onze afvalstromen letterlijk kunnen omzetten in energie. In vergelijking met klassieke waterstofproductie via elektrolyse biedt deze methode mogelijk een goedkoper en duurzamer alternatief, met minder afhankelijkheid van elektriciteitsnetten of kostbare infrastructuur.
Met verdere ontwikkeling en politieke steun zou dit systeem niet alleen bij kunnen dragen aan de energietransitie, maar ook aan het oplossen van het wereldwijde plasticprobleem.
