Kunstblad uit Singapore maakt met zonlicht waterstof uit zeewater en ruimt tegelijk gif op
Onderzoekers in Singapore bouwden een 'kunstblad' dat zonder stroom van buitenaf waterstof uit vervuild zeewater haalt en tegelijk de giftige stof hydrazine afbreekt. Het is een eerste werkend proefmodel; de volgende stap is een groter en duurzamer apparaat.
Waterstof is een schone brandstof: als je hem verbrandt of in een brandstofcel gebruikt, blijft er alleen water over. Maar om waterstof te maken heb je veel stroom nodig, en meestal ook zuiver zoet water. Een team van Nanyang Technological University (NTU) in Singapore heeft nu een apparaat gemaakt dat beide problemen omzeilt. Het werkt op zonlicht, gebruikt zeewater en maakt tegelijk vervuild water schoon.
Het onderzoek, onder leiding van professor Lydia Wong, verscheen in mei 2026 in het vakblad Nature Communications. De onderzoekers noemen hun vinding een kunstblad: net als een echt blad zet het zonlicht om in brandstof.
Zonnecel, waterstoffabriek en zuivering in één
Het apparaat combineert drie dingen die normaal los van elkaar staan: een kleine zonnecel, een elektrolyser (een apparaat dat water met stroom splitst in waterstof en zuurstof) en een waterzuivering. Een stopcontact is niet nodig.
Aan de ene kant zit een elektrode van perovskiet. Dat is een goedkoop materiaal dat zonlicht omzet in stroom, ook bekend van nieuwe soorten zonnepanelen. Het levert de stroom voor het hele apparaat. Perovskiet gaat in water snel kapot, daarom hebben de onderzoekers het ingepakt in beschermlagen, waaronder een geleidende lijm met zilver- en koperdeeltjes en een laagje titanium.
De slimme truc: een gifstof als hulp
Aan de andere kant zit het slimste deel. Bij gewone waterstofproductie ontstaat daar zuurstof, en dat kost veel energie. In zeewater gaat het bovendien vaak mis: het zout zorgt dan voor giftige chloorverbindingen die de elektroden aantasten.
Het team gebruikt daar daarom een andere reactie. Een katalysator van ijzer, kobalt en chroom (een stof die een reactie versnelt zonder zelf op te raken) breekt hydrazine af. Hydrazine is een giftige stof die in afvalwater van de industrie terechtkomt. De katalysator maakt er onschuldig stikstofgas van, en volgens de onderzoekers ook extra waterstof. Deze reactie kost minder energie dan het maken van zuurstof, en de schadelijke chloorverbindingen blijven grotendeels weg.
Wat de proeven lieten zien
De onderzoekers testten het apparaat in nagemaakt en echt zeewater met hydrazine erin, onder een lamp zo sterk als de zon op een heldere dag. Het bleef ruim 72 uur, dus drie dagen, goed werken. Volgens het team levert de perovskietkant meer stroom per oppervlak dan bijna alle eerdere vergelijkbare elektroden met lood-perovskiet.
Een grotere versie, met een lichtgevoelig oppervlak van ongeveer 6 vierkante centimeter in plaats van een halve, haalde in zo'n 30 uur bijna alle hydrazine uit het water. De hoeveelheid daalde van ongeveer 1,6 procent van het gewicht naar 0,5 deeltjes per miljard. Dat is ruim twintig keer lager dan de grens van 10 deeltjes per miljard die de Amerikaanse milieudienst EPA hanteert. Ook buiten, in echt zonlicht, werkte het: er ontstonden zichtbare belletjes waterstof en stikstof.
James Durrant, hoogleraar fotochemie aan de Universiteit van Oxford en niet bij het onderzoek betrokken, ziet er een praktische weg in naar apparaten die meerdere taken tegelijk doen, waarbij nut voor het milieu en economische waarde samengaan.
De volgende stappen
Het apparaat is een eerste werkend proefmodel. Omdat de reactie hydrazine nodig heeft, is het bedoeld voor water dat met die stof vervuild is, en niet voor het maken van waterstof uit gewoon zeewater. Het perovskiet bevat lood, dus het moet ook na jaren gebruik goed ingepakt blijven. De onderzoekers werken nu aan een apparaat dat langer meegaat, groter kan worden en de waterstof goed opvangt. Ook moet het blijken te werken met de wisselende samenstelling van echt zeewater en industrieel afvalwater. Daarnaast ontwikkelt het team katalysatoren die andere vervuilende stoffen afbreken en afval omzetten in brandstof of grondstoffen voor de industrie.
Het Singaporese team is niet het enige dat probeert waterstof te maken met minder stroom uit het net. In Groningen bouwden onderzoekers een keramische cel die met evenveel stroom twee keer zoveel waterstof uit stoom haalt. Daar doet de hete restwarmte van fabrieken een deel van het werk. In Singapore komt de stroom van de zon, en neemt het afbreken van hydrazine de plaats in van de zuurstofreactie die normaal veel energie kost. Twee heel verschillende routes dus, met hetzelfde doel: schone waterstof die minder energie kost.
Wat betekent dit voor de weg naar de singulariteit?
Een toekomst met veel meer rekenkracht, robots en industrie vraagt om veel schone energie. Waterstof kan daarin een grote rol spelen, als het goedkoop te maken is. Dit kunstblad laat zien dat het ook anders kan: met zonlicht in plaats van stroom uit het net, met zeewater in plaats van schaars zoet water, en met een afvalstof die het werk makkelijker maakt in plaats van moeilijker. Het is nog een klein apparaat in het lab. Maar het idee om schone brandstof te maken en tegelijk water te zuiveren, kan straks twee problemen in één keer helpen oplossen.
