Wetenschap - 9 juni 2010

Biobrandstofcel wint koper terug

Energie produceren en tegelijkertijd koper terugwinnen uit afvalwater. Dat kan met een nieuwe biobrandstofcel van Wageningse milieutechnologen.

biobrandstofcel.jpg
We winnen vrij veel elektriciteit uit het proces. Daarnaast wordt in water opgelost koper omgezet tot een laagje koper op de elektrode van de brandstofcel’, vertelt Annemiek ter Heijne. Ze publiceerde het principe van de biobrandstofcel begin juni in Environmental Science & Technology.
In de biobrandstofcel groeien bacteriën op de anode. Ze breken organisch afval in water af en produceren elektronen. Die elektronen zetten de koperoplossing in het water om in vast koper op de kathode van de brandstofcel. Daar ontstaat een oranje laagje, dat uit puur koper bestaat. Om dit proces mogelijk te maken, is een speciaal type membraan nodig dat de zuurgraad in de brandstofcel regelt.
 
Opschalen
Ter Heijne heeft het principe van deze biobrandstofcel nu beschreven. Nader onderzoek is nodig om het proces op te schalen en toepasbaar te maken. Ze denkt aan toepassingen in bijvoorbeeld Chili, om het afvalwater van kopermijnen te reinigen en gelijk biomassa om te zetten in energie.
Het elegante van de biobrandstofcel is dat de milieutechnologen de winning van koper en energie kunnen variëren. Onder zuurstofloze (anaërobe) condities legt 85 procent van de door de bacteriën geproduceerde elektronen koper vast, onder zuurstofrijke (aërobe) condities slechts 43 procent. In het laatste geval produceert de brandstofcel meer energie. ‘Als je vooral koper wilt verwijderen, kun je beter onder zuurstofloze condities werken. Als je vooral stroom wilt maken, moet je meer zuurstof toevoegen’, zegt Ter Heijne.
Het energierendement van haar prototype is hoog. Ze vermoedt dat koper als katalysator optreedt bij de energieproductie.

Re:ageer