Met een heet heliumplasma kun je een soort nanoschuimlaag kweken op een ijzeroppervlak. En dat schuim is een prima katalysator voor het splitsen van water met zonlicht, denken onderzoekers van het FOM-instituut Differ.

Eerder lieten promovendus Irem Tanyeli en collega’s al zien dat dit trucje lukt met wolfraam. Maar dat metaal is veel te zeldzaam om er een waterstofeconomie op te bouwen (helium trouwens ook, maar zo’n plasma kun je waarschijnlijk grotendeels hergebruiken!)

In het tijdschrift Applied Materials and Interfaces wordt nu gemeld dat het ook lukt als je goedkoop plaatijzer bestookt met een dicht, relatief koud heliumplasma. Bij Differ kunnen ze zo’n plasma genereren met de proefopstellingen Magnum-PSI en Pilot-PSI, die ooit zijn gebouwd ten behoeve van kernfusie-onderzoek.

Het helium blijkt zich op te hopen in het metaaloppervlak. Zo ontstaan bellen, die openbreken. Het eindresultaat is een poreuze, schuimachtige structuur met een zeer groot totaaloppervlak. Als je die ook nog oxideert, heb je in principe een katalysator die waterstof kan vrijmaken uit water, waarbij zonlicht dient als energiebron.

Door te spelen met de oppervlaktetemperatuur van het ijzer, en met de duur van de blootstelling, kun je de structuur van het schuim instellen.

Bij Differ gaan ze nu bekijken hoe hoog het omzettingsrendement is als je water splitst met een dergelijk ijzeroxideschuim. Eerder onderzoek suggereerde dat het pure materiaal er niet optimaal voor is; een combinatie met nikkeloxide lijkt beter te werken. Of je met heliumplasma’s ook een gecombineerd nikkel/ijzerschuim kunt maken is een interessante vraag - en het klan natuurlijk ook zo zijn dat dit zó veel moeite kost dat het de rendementsverbetering teniet doet.

bron: FOM