DIFFER
DIFFER NEWS

NWO-subsidie voor combineren live metingen met modellen tijdens watersplitsing

Published on March 14, 2023

DIFFER en de Technische Universiteit Eindhoven krijgen samen 700.000 euro om onderzoek naar watersplitsing en alternatieve duurzame energiebronnen uit te breiden. Dat heeft NWO bekendgemaakt. De onderzoekers willen live metingen verrichten tijdens de watersplitsingsexperimenten en dat combineren met modellering.

De wereld is naarstig op zoek naar duurzame energiebronnen. Zon en wind zijn goede alternatieven, maar als het donker is of windstil, dan moet je andere bronnen aanspreken. Onderzoekers van DIFFER en de Technische Universiteit Eindhoven werken daarom aan het splitsen van water in zuurstof en waterstof. Het idee is dat je water splitst als er een overschot is aan energie, bijvoorbeeld op momenten dat de zon uitbundig schijnt of als het waait. Het waterstof dat bij de watersplitsing ontstaat, kun je opslaan in terminals en batterijen en op een later moment gebruiken.

Het splitsen van water in zuurstof en waterstof kost echter veel energie. Daarom zoeken wetenschappers naar katalysatoren die de watersplitsing vergemakkelijken. Er zijn de afgelopen jaren tientallen potentiele materialen voorgesteld om als katalysator te dienen. Het probleem is tot nu toe dat die materialen in theorie goed werken, maar in de praktijk haperen.

"Soms ligt het aan het materiaal, soms aan de structuur, soms aan het oppervlak," zegt projectleider Anja Bieberle-Hütter vanuit DIFFER. "Maar vaak weten we het niet. Er is dus veel ruimte om katalysatoren te verbeteren."

Meten tijdens splitsing
De onderzoekers van DIFFER en de TU/e stellen dat het hoog tijd wordt dat metingen verricht worden tijdens het splitsen van water en dat deze experimenten gekoppeld worden aan modellen.

"Door metingen onder operando-omstandigheden te doen, krijgen we gegevens waarmee we betere, gevalideerde modellen kunnen maken," legt Bieberle-Hütter uit. "En door de modellen begrijpen we onze experimenten beter. Het is dus een win-winsituatie."

De onderzoekers verwachten dat ze kansrijke materialen efficiënter kunnen screenen en daardoor sneller geschikte katalysatoren vinden die helpen bij het splitsen van water.

De 700.000 euro is bedoeld om twee PhD-studenten aan te nemen uit verschillende wetenschapsgebieden. Een promovendus komt bij de afdeling Electrical Engineering van de TU/e onder begeleiding van Siep Weiland. Een andere promovendus wordt gestationeerd bij Solar Fuels van DIFFER onder begeleiding van Anja Bieberle. "Dat is best bijzonder. Dat we twee PhD-studenten uit zulke verschillende gebieden kunnen laten samenwerken in één project. Dat moet wel nieuwe katalysatoren opleveren," aldus Bieberle-Hütter.

Tekst gaat verder na afbeelding.

Artistieke weergave van watersplitsing. (c) DIFFER/proefschrift Kiran George
Artistieke weergave van watersplitsing. Water (H2O, schematisch weergegeven als een grote rode bol zuurstof met twee kleine witte atomen waterstof) wordt gesplitst onder invloed van een katalysator (rechts van het midden) en zonlicht (rechts). De witte waterstofatomen gaan naar één kant. De rode zuurstofmoleculen gaan naar de andere kant. Het vinden van de juiste katalysator vergt veel experimenteren en slimme computermodellen (voorgesteld met de groengele draden en de golvende grafiek rechts van het midden). (c) DIFFER/proefschrift Kiran George

M-subsidie
Het geld voor het watersplitsproject komt van een M-subsidie van het NWO-domein Exacte en Natuurwetenschappen. M-subsidies zijn bedoeld voor vernieuwend, fundamenteel onderzoek van hoge kwaliteit en/of wetenschappelijke urgentie. De subsidie biedt onderzoekers de mogelijkheid om creatieve, risicovolle ideeën uit te werken en wetenschappelijke vernieuwingen tot stand te brengen die de basis kunnen vormen voor de onderzoeksthema’s van de toekomst. Er waren in totaal 72 aanvragen ingediend. 19 aanvragen zijn gehonoreerd (26%).

English translation

Go to the News page.