Nieuwe technologie wekt energie op uit vervuilde lucht

Het genereren van energie door de lucht te zuiveren die we uitademen; het klinkt als een utopie maar Belgische wetenschappers van KU Leuven lijken het mogelijk te maken. Ze ontwikkelden, in samenwerking met de universiteit van Antwerpen, een opvallend simpele manier om vervuilde lucht om te zetten in energie. Het enige wat er voor nodig is, is licht.

Luchtvervuiling teistert nog steeds veel mensen: in 2013 overleden er maar liefst 5,5 miljoen mensen wereldwijd aan de gevolgen van vervuilde lucht. Vooral in landen als China en India is het probleem groot. Onderzoekers van KU Leuven hebben nu een positieve draai aan luchtvervuiling kunnen geven; ze ontwikkelden een technologie die het mogelijk maakt om vervuilde lucht om te zetten in energie. 

Het apparaatje bestaat uit twee kamers, gescheiden door een membraan. Aan de ene kant wordt lucht gezuiverd, aan de andere kant wordt waterstofgas geproduceerd uit een deel van de afbraakproducten.

Waterstof

“We hebben geprobeerd een technologie te ontwikkelen die aan de ene kant vervuilde lucht aanpakt – zodat je schone lucht in kunt ademen en een schone leefomgeving creëert – en aan de andere kant een alternatieve energiebron vormt”, legt professor Sammy Verbruggen (UAntwerpen / KU Leuven) uit. “Maar het gaat nog om een proof of concept.” 
Het waterstofgas dat in de ene kamer van het apparaatje wordt geproduceerd, kan worden opgeslagen en later als brandstof worden gebruikt, zoals bijvoorbeeld nu al wordt toegepast in enkele waterstofbussen van De Lijn, een Belgisch vervoersbedrijf. 

Op die manier spelen de onderzoekers in op twee grote maatschappelijke noden: schone lucht en alternatieve energieproductie. De kern van de oplossing bevindt zich ter hoogte van het membraan. Daar brengen de onderzoekers specifieke nanomaterialen op aan. “Die katalysatoren zijn in staat om waterstofgas te vormen en luchtvervuiling af te breken”, licht Verbruggen toe. “In het verleden werden dergelijke cellen vooral gebruikt om waterstof te winnen uit water. We hebben nu ontdekt dat het ook kan, en zelfs efficiënter, met vervuilde lucht.”

Zonlicht

Je zou denken dat er een ingewikkeld proces aan ten grondslag ligt, maar niets is minder waar: het enige wat het apparaatje nodig heeft is belichting. Het doel van de onderzoekers is gebruik te kunnen maken van zonlicht. De processen die aan de basis liggen van de technologie zijn immers vergelijkbaar met die van zonnepanelen. “Het verschil is dat hier niet rechtstreeks elektriciteit wordt geproduceerd, maar lucht wordt gezuiverd terwijl de opgewekte energie wordt opgeslagen in waterstofgas.”

Opschalen

Het apparaatje zou zomaar een oplossing kunnen zijn voor grote wereldproblemen. Niet alleen luchtvervuiling kan ermee aangepakt worden maar ook het tekort aan energiebronnen. Zo hebben in India 240 miljoen mensen geen toegang tot elektriciteit. Daarnaast kan het bijdragen aan de vermindering van vervuiling in de industrie zelf. “Ik kan me voorstellen dat veel industrieën te maken hebben met grote afvalstromen. Als je deze technologie kunt gebruiken om afvalgassen om te zuiveren, dan kan de industrie altijd voldoen aan milieuregelementen.” 
Het apparaatje is nu nog zo klein dat het in de palm van een hand past, maar de bedoeling is dat daar verandering in komt.“Op termijn willen we onze technologie graag opschalen om het proces industrieel toepasbaar te maken. We werken ook aan het verbeteren van onze materialen, zodat we nog efficiënter gebruik kunnen maken van zonlicht om de reacties op te wekken. Het is niet zo dat we de heilige graal hebben uitgevonden. Maar we hebben wel een nieuw palet aan mogelijkheden gecreëerd.” 

Door: Kelly Bakker

Foto’s: KU Leuven