Toen wij zo’n 120.000 jaar geleden – tussen twee ijstijden in – onze eerste rotstekeningen maakten en innoveerden met stenen bijlen, was de temperatuur vergelijkbaar met nu. En al wat langer, waardoor de zeespiegel ruim 6 meter hoger lag. Reden om de nu hoge CO₂-concentratie en temperatuur terug te dringen, en dan denken we aan duurzame energieproductie uit zon en wind. Die productie is echter nogal wispelturig, en dus wordt ook het bufferen van energie cruciaal.

De natuur nabootsen

De deeltjes waarmee we oplossingen denken te vinden voor het omvormen en opslaan van energie zijn een miljoen maal kleiner dan een stenen bijl en zouden de energiewereld drastisch kunnen veranderen. Onze toponderzoeker Pascal Buskens en zijn team werken in Eindhoven aan nano-deeltjes waarmee we bijna de natuur kunnen nabootsen door zonlicht met een hoog rendement op te slaan in nuttige stoffen, zoals koolwaterstoffen of alcohol. Je kunt je dat voorstellen als in water zwevende nano-goudstaafjes die als superkleine antennes het licht opvangen en zo dicht om zich heen een schilletje van hoge temperatuur en druk vormen, waardoor ze als het ware chemische nano-reactortjes worden. Dergelijke kleine reactoren in een vloeistof bij kamertemperatuur worden ook wel solar fluids genoemd.

"De efficiëntie van solar fluids kan hoger zijn omdat we in één stap doen wat nu in twee stappen gebeurt"

Brandstoffen uit zon, water en CO₂

Stel je een soort zonnepanelen voor waarin geen silicium zonnecellen zitten die elektriciteit produceren, maar solar fluids die brandstof produceren. Het wordt als een heilige graal gezien om daarmee CO₂ en water om te zetten in bijvoorbeeld methanol of dimethylether. De efficiëntie daarvan kan hoger zijn omdat we in één stap doen wat nu in twee stappen gebeurt. We hoeven namelijk niet eerst zonlicht met zonnecellen om te zetten naar elektriciteit (slechts 20% efficiënt) en die dan weer te gebruiken voor het maken van brandstoffen (slechts 70%). Solar fluids zouden de elektrische auto tot een tussenstap kunnen maken in de evolutie naar (vracht)auto’s die CO₂-neutraal rijden op uit zonlicht geproduceerde brandstoffen. Een mega-impact met nano-deeltjes!