Bestaat er een - liefst energiezuinige en redelijk simpele - manier om zuurstof en waterstofgas van elkaar te scheiden of gescheiden op te vangen?

Niels, 17 jaar
1 november 2011

Ik ben voor mijn profielwerkstuk aan het werken aan kunstmatige fotosynthese, en heb een reactie gevonden waarbij, met cobaltoxide (CO3O4) als katalysator, water kan worden gesplitst in waterstof en zuurstof, met zonlicht als directe energiebron.
Het probleem is nu echter dat de zuurstof en waterstof niet op aparte plaatsen zullen ontstaan, hetgeen het onmogelijk maakt om de waterstof apart op te vangen van de zuurstof. Bestaat er een ( het liefst energiezuinige en redelijk simpele) manier om zuurstof en waterstofgas van elkaar te scheiden of alsnog gescheiden op te vangen?

Antwoord

Dag Niels,

de makkelijkste manier om water te scheiden in zuurstofgas en waterstofgas is met het toestel van Hoffman. Het is op zo goed als elke middelbare school als demonstratiemateriaal aanwezig en je vindt er ook zeer veel informatie over op het internet. Wat er daar gebeurt is dat het water gesplitst wordt in O2 en H2, waarbij zuurstofgas aan de anode en waterstofgas aan de kathode wordt gevormd. Zo kan je ze apart opvangen.

Het addertje zit natuurlijk onder het gras op gebied van energie: de energie die nodig is om water te splitsen is groter dan de energie die kan worden opgewekt door een waterstofcel waar je de twee gassen aan voedt.

Let op: een katalysator versnelt een reactie alleen maar, deze zorgt er niet per se voor dat de reactie zuiniger zou verlopen. Om 1 liter water volledig te splitsen in waterstof- en zuurstofgas, zal je altijd een bepaalde hoeveelheid energie nodig hebben, die niet kleiner wordt door het gebruik van een katalysator. Wat wel klopt, is dat een reactie die gekatalyseerd wordt, soms op een lagere temperatuur kan gebeuren, hetgeen natuurlijk energie-efficiënter is. Maar nog steeds is er een welbepaald minimum aan energie nodig, die in dit geval lager is dan de energie die er vrijkomt bij het maken van 1 liter water uit zuurstof- en waterstofgas.

Met andere woorden, je probleem reduceert zich tot de vraag: hoe kan je efficiënt zonlicht omzetten tot een bruikbare energiebron. Een mogelijkheid is dan bijvoorbeeld om je toestel van Hofmann van energie te voorzien met een fotovoltaïsche cel (een "zonnecel").

Groeten,
Benjamien


Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2020
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen