Jouw onderzoek vond plaats in groot Europees verband waarin wordt gesproken over waterstofeconomie. Wat is dat?
'Industrieën en instituten onderzoeken schone technologieën waarin waterstof als alternatief dient voor fossiele brandstof. Te denken valt aan een waterstofauto die alleen water uitstoot. Maar je kunt ook denken aan een laptop in de woestijn die op methanol loopt. In de space-shuttle vindt de stroomvoorziening al via waterstofsystemen plaats.
'Shell Hydrogen onderzoekt de inzet van waterstof omdat Shell in de toekomst milieuproblemen voorziet. Een concreet voorbeeld van dit onderzoek is om het gas dat bij olieboringen vrijkomt om te vormen en via een brandstofcel om te zetten in elektriciteit. Daarop kunnen dan de voorzieningen op de boortoren functioneren.
'Ons Europese project ging samen met Kema en Norsk Hydro. Kema onderzocht de mogelijkheden om waterstof in te zetten voor het aandrijven van een gasturbine. Norsk Hydro heeft veel waterstof nodig voor de productie van kunstmest. Waterstof wordt daarbij omgezet in ammonia waarvan vervolgens de kunstmest wordt gemaakt. Dat is dus weer een heel andere invalshoek.
'In onze vakgroep hebben we ook gekeken of het principe van een reactor met een katalysator in combinatie met het keramische membraan mogelijk is. Begin volgend jaar hopen we een vervolgonderzoek aan te vragen.'
Wat is het voordeel van een keramisch membraan?
'Normaal vinden waterstofscheidingen plaats met membranen van palladium. Deze zijn echter gevoelig voor zwavel. Je moet goed oppassen welke stoffen je aan deze reactoren toevoegt omdat ze anders stuk gaan.'
Jouw promotie-onderzoek was halverwege bijna misgegaan ...
'Ja. Waterstof wordt geproduceerd via stoomreforming. Onze keramische membranen bestaan uit drie lagen: grote poriën, kleinere en vervolgens micro-poriën. De tussenlaag bleek binnen vijf minuten los te laten vanwege de stoom.
'Binnen drie maanden moesten we dit probleem oplossen omdat anders het project afgeblazen zou worden. Met toeval en met het nodige experimentele stoeiwerk hebben we binnen die tijd een fosfaatoplossing gevonden als een uitstekend plakmiddel.'
Was dat alleen toeval?
'Ik wist dat fosfordoping de poriegrootte van membranen helpt stabiliseren. In de literatuur vond ik dat het ook mogelijk is om met fosforlagen verbindingen met aluminiumoxide aan elkaar te plakken. Dus dacht ik: waarom zou dat niet werken voor mijn keramische lagen.
In de experimenten hebben we vervolgens flink gestoeid met dejuiste concentraties en hadden we binnen drie maanden een keurig stoomstabiel membraan. Daar waren we erg blij mee. Bij de EG stonden ze ook versteld. Dat hadden ze niet verwacht. Bijkomend voordeel is dat deze methode bruikbaar is in de geneesmiddelen- en voedingsindustrie. Door de weerstand tegen hoge temperaturen is het mogelijk de membranen te steriliseren.'
