Onderzoekers werken aan een kunstbos dat zonlicht kan omzetten in bruikbare brandstoffen.

Elk uur valt er genoeg zonlicht op aarde om de totale mensheid een jaar lang van energie te voorzien. Die energie kun je er bijvoorbeeld uithalen met zonnepanelen, maar is nog een manier: kunstmatige fotosynthese. En daar wordt door wetenschappers aan de Amerikaanse Lawrence Berkeley National Laboratory hard aan gewerkt.

Nanodraden

In echte planten zorgt de opname van het zonlicht voor een kettingreactie van elektronen die van het ene molecuul naar de volgende stromen. En dat helpt de plant bij het omzetten van koolstofdioxide in suikers en zuurstof.

In plaats van de bladgroenkorrels die er in bladeren van bomen en planten voor zorgen dat de energie wordt omgezet, gebruiken de wetenschappers een soort nanodraden. Hoofdonderzoeker Peidong Yang (bovenste foto links) van de Materials Science Division vertelt: “We hebben stammen van silicium gebouwd en die voorzien van takken van titaniumoxide. En zo’n reeks van die nanostructuren lijkt nog het meest op een echt bos.”

Goedkoper en efficiënter?

De gebruikte materialen zijn halfgeleiders en zorgen er, net als de bladgroenkorrels, voor het op gang brengen van een elektronenstroom. Siliciumstammetjes leveren daarbij waterstof en titaniumoxide-bladeren produceren zuurstof. Beide kunnen vervolgens in een brandstofcel worden gestopt, waar ze worden omgezet in stroom die een elektromotor kan aandrijven.

Op zich is kunstmatige fotosynthese niet nieuw. Maar volgens Yang kan het systeem dat hij met zijn team ontwikkelt goedkoper en efficiënter worden dan zijn voorgangers. Zover is het nog niet, want voorlopig kunnen de nanostructuren slechts 0,12 procent van de energie uit het zonlicht halen. Maar de onderzoeker heeft naar eigen zeggen genoeg ideeën om dat rendement de komende tijd flink op te schroeven.

Bronnen: Discovery News, Lawrence Berkeley National Laboratory

Beeld: Lawrence Berkeley National Laboratory/Roy Kaltschmidt