Efficiëntere elektrodes om CO2 te recyclen

CO2-elektrolyse is een veelbelovende manier om energie op te slaan en tegelijkertijd koolstofdioxide te recyclen. Door elektriciteit toe te passen, reageren CO2 en water met elkaar en maken ze complexere moleculen. Een onderzoek gepubliceerd in Nature Communications onder leiding van Hugo van Montfort van de TU Delft presenteert een nieuw ontwerp van elektrodes dat de efficiëntie van CO2-elektrolyse verbetert.

De veelgebruikte expanded Teflon elektrodes (ePTFE) zijn poreus, wat betekent dat er kleine gaatjes in de structuur zitten. Deze zorgen ervoor dat het gasvormige CO2 zich gemakkelijk kan verplaatsen naar de plek waar de reactie plaatsvindt. Zo kan het product van de reactie zich snel vormen in de flowcel; het apparaat waarin de elektrolyse plaatsvindt.

 Met behulp van een infraroodcamera kan het onderzoeksteam de verdeling van elektronen op de elektrode waarnemen. Met deze inzichten ontwierpen ze vervolgens een nieuwe manier om deze elektronen gelijkmatiger over het oppervlak te verspreiden.

Het onderzoek biedt letterlijk een nieuwe manier om naar deze elektrodes te kijken: Door ze te bestuderen met infrarood licht kan men zien hoe warm de elektrodes worden. Warmere onderdelen ondervinden een grotere stroom, wat een snellere reactie op die plek betekent.