Wetenschappers hebben een manier gevonden om waterstof rechtstreeks uit de oceaan te halen, met een katalysator die het grootste probleem van waterstofproductie uit zeewater zo goed als neutraliseert.
Waterstof wordt vaak genoemd als dé brandstof van de toekomst. Het kan CO2-vrij worden geproduceerd en biedt een schoon alternatief voor fossiele energiebronnen. Zoet water vormt nog altijd het grootste knelpunt voor waterstofproductie: het is schaars en kostbaar. Oceaanwater lijkt met 97% van al het water op aarde hét geschikte alternatief, maar het zout en chloride-ionen tasten elektrodes aan waardoor ze snel degraderen
Volgens de studie, gepubliceerd in ACS Nano, hebben onderzoekers van het Korea Institute of Materials Science (KIMS) daar nu een veelbelovende oplossing gevonden. Hun nieuwe katalysator combineert MXene, een tweedimensionaal nanomateriaal, met nikkel-ferriet (NiFe₂O₄), en kan het corrosieprobleem effectief tegengaan.
5x hogere stroomdichtheid én dubbele levensduur
MXene staat bekend om zijn uitstekende geleidbaarheid, maar het oxideert snel en dat beperkt de stabiliteit. De KIMS-onderzoekers hebben deze zwakte omgezet in een kracht: door MXene gecontroleerd te oxideren en te combineren met nikkel-ferriet via een intensief ball milling-proces, ontstond een robuust composiet.
De resultaten zijn indrukwekkend:
- Vijf keer hogere stroomdichtheid dan conventionele katalysatoren
- Dubbele levensduur, waardoor systemen langer stabiel blijven
- Sterke afstoting van chloride-ionen, wat corrosie zo goed als neutraliseert.
Deze verbeteringen maken het mogelijk om waterstofproductie uit zeewater veelbelovend efficiënt te maken.
Praktische haalbaarheid al aangetoond
Belangrijk is dat de katalysator niet alleen in kleine labopstellingen is getest. De onderzoekers voerden experimenten uit in echte elektrolysecellen, waarmee de praktische toepasbaarheid van het materiaal is aangetoond.
Dr. Juchan Yang, projectleider, zegt: “Deze studie is belangrijk omdat we niet alleen het probleem van chloride-ionen oplossen, maar ook MXene geschikt maken voor duurzame elektrolyse. We werken nu aan demonstratieprojecten om de technologie naar de markt te brengen.”
Geschikt voor massaproductie
De productiemethode blijkt goed reproduceerbaar en geschikt voor massaproductie. Dat is essentieel voor toekomstige grootschalige toepassingen. Door MXene’s geleidbaarheid, stabiliteit en corrosiebestendigheid te combineren, ontstaat een katalysator die geschikt is voor opschaling naar industriële waterstofproductie.
Hoewel het nog geen commercieel proces is en verdere tests nodig zijn, markeert dit een belangrijke stap richting duurzame waterstof uit zeewater, wat van groot belang is voor regio’s met beperkt zoet water en voor landen die inzetten op een waterstofeconomie.
Wereldwijde impact
Als deze technologie zich succesvol opschaalt, kan zeewater – ooit te corrosief bevonden – een mainstream feedstock worden voor schone energie, gekoppeld aan hernieuwbare elektriciteitsbronnen zoals offshore windparken.
Waterstof blijft een cruciaal onderdeel van vele net-zero roadmaps, en deze doorbraak laat zien dat technische barrières langzaam verdwijnen.
