Onderzoekers van de Vrije Universiteit Brussel (VUB), in samenwerking met Stanford University, de Universiteit Antwerpen en de Universiteit Hasselt, hebben een grote doorbraak bereikt in de ontwikkeling van duurzame materialen voor de productie van zonnebrandstoffen. Het onderzoek werd uitgevoerd door dr. Beatriz de la Fuente binnen de Sustainable Materials Engineering (SuMe) onderzoeksgroep, in het team van professoren Tom Hauffman en Annick Hubin. Het team heeft aangetoond dat goedkope, niet-giftige en overvloedig beschikbare materialen kunnen worden gebruikt om zonlicht en CO₂ om te zetten in duurzame brandstoffen.
De studie toont aan hoe bepaalde materialen, zogenaamde halfgeleiders, efficiënter kunnen worden gemaakt in systemen die zonne-energie rechtstreeks omzetten in chemische energie. Door deze materialen beter te begrijpen en te verbeteren, slaagde het team erin ze zowel duurzamer als krachtiger te maken. Ze ontdekten hoe de energie binnen de materialen interageert met de elektroden, hoe ladingen zich door het systeem verplaatsen en welke factoren de langetermijnstabiliteit beïnvloeden. De onderzoekers vonden ook dat het toevoegen van speciale katalysatoren de prestaties verder verhoogt en de levensduur van de systemen verlengt.
Een vooruitgang zoals deze brengt ons dichter bij een toekomst waarin CO₂—nu één van de grootste drijfveren van klimaatverandering—kan worden hergebruikt als grondstof voor brandstofproductie. Op korte termijn levert het onderzoek nieuwe kennis op die de ontwikkeling van schone, betaalbare energietechnologieën ondersteunt. Op lange termijn kunnen deze systemen evolueren naar gedecentraliseerde eenheden die zonnebrandstoffen produceren, wat bijdraagt aan energie-onafhankelijkheid, groene innovatie en het behalen van klimaatdoelstellingen.
“Onze bevindingen tonen aan dat het mogelijk is om zonnebrandstofsystemen te bouwen met overvloedige, milieuvriendelijke materialen die zowel efficiënt als duurzaam zijn,” zegt Beatriz de la Fuente. “Dit is een cruciale stap om CO₂ van een probleem naar een waardevolle grondstof te transformeren.”
De samenwerking werd mogelijk gemaakt dankzij financiële steun van het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek (FWO) en vond plaats binnen een sterk samenwerkend academisch-industrieel ecosysteem. Het maakt deel uit van SYNCAT (SYNergetic Design of CATalytic Materials for Integrated Photo- and Electrochemical CO₂ Conversion Processes), een multi-universitair project dat wordt ondersteund door het Vlaamse Moonshot-initiatief (Strategisch BasisOnderzoek voor Clusters), gefinancierd door VLAIO.
Referentie
Beatriz de la Fuente, Daniely Reis Santos, Irene Dei Tos, Bart Ruttens, Jan D’Haen, Sudhanshu Shukla, Bart Vermang, Juliet Risner-Jamtgaard, Annick Hubin, and Tom Hauffman (2025) Probing the Electronic Band Structure of Emerging Chalcogenide Absorbers for Photoelectrochemistry. The Journal of Physical Chemistry C 129 (44), 20015-20024 DOI: 10.1021/acs.jpcc.5c05834