TUD verbetert materiaal H2-opslag

Armand van Wijck

Onderzoekers van de Technische Universiteit Delft zijn erin geslaagd een waterresistent zogenaamd metalorganic framework (MOF) te maken. Dat is bijzonder omdat het poreuze, organische materiaal, te gebruiken om snel waterstof in op te slaan, normaal gesproken onder invloed van water als een kaartenhuis in elkaar stort.

MOF is onbrandbaar en slaat waterstof op bij lage temperaturen (80 K) en beperkte druk (80 bar). De waterstof blijft in de poriën van MOF plakken waardoor het minder energie kost om het waterstofgas te koelen dan bij gebruik van vloeibaar waterstof, waar momenteel in tests op gereden wordt. Mede daarom lijkt het een geschikt materiaal om brandstoftanks voor waterstof van te vervaardigen. Het poreuze materiaal kent echter één groot probleem: de stabiliteit is zeer gevoelig voor water.

Onderzoekers van de TU Delft komen nu echter met een waterresistent MOF. Professor Theo Dingemans, hoofd van de onderzoeksgroep die dit voor elkaar kreeg: ‘Er zijn weliswaar meer watervrije MOF’s, maar die zijn verschrikkelijk duur en heel moeilijk te maken. Deze is een simpele variant op een bestaand materiaal: de MOF-5, op basis van een benzeenring met twee carbonzuren. We hebben we er een methylgroepje (CH3) aan gezet. Dat methylgroepje is hydrofoob en voorkomt dat water kan reageren met de MOF. Als de waterstofopslag achteruit gaat door waterverontreinigingen hoef je het materiaal alleen maar weer een beetje op te warmen.’

Het materiaal is makkelijk te maken. ‘Het wordt opgebouwd uit organische moleculen en zink’, vertelt professor Fokko Mulder. ‘We voegen zinknitraat toe aan methyl-teralftaalzuur, dat onder andere ook gebruikt wordt voor petflessen. Beide materialen kun je gewoon zo inkopen.’

Dingemans voegt toe: ‘In de reactor verhitten we de twee materialen en we koelen ze daarna af. De zuurgroepjes gaan dan rond de zinkatomen zitten en het materiaal rolt als kristalletjes uit de reactor.

Lees ook

Nieuws brief
* indicates required