Waterstof kan je onder andere verkrijgen via elektrolyse. Je gebruikt dan elektriciteit om water te splitsen in zuurstof en waterstof. Elektrolyzers bevatten katalysatoren als platina, palladium, rhodium … Materialen die als kritiek worden beschouwd (zie kader).
Dr. of Science Philippe Lorge, oprichter van H2WIN, denkt dat die kritieke metalen op termijn weleens vervangen zouden kunnen worden door enzymen, de katalysatoren van de natuur. “Het eerste enzym waar we onderzoek naar doen, zijn de foto-enzymen. Die zetten de fotosynthese in gang.” Mocht natuurkunde al (te) lang geleden zijn: dat is het proces waarbij planten en bacteriën zonlicht omzetten in voedingsstoffen. Concreet gebruiken de foto-enzymen zonlichtenergie om watermoleculen te splitsen in protonen, elektronen en zuurstof. Die protonen en elektronen kunnen CO2 uit de lucht transformeren in suikers.
“Wij zijn vooral geïnteresseerd in de eerste fase van die reactie, namelijk wanneer enzymen met behulp van zonlicht watermolecules splitsen. Van de protonen en elektronen die daarbij vrijkomen, kunnen we met een ander enzym waterstof maken. Dat enzym noemen we hydrogenase.”
Gentechnologie
Enzymen die waterstof maken zijn niet nieuw. We vinden ze in blauwalgen of cyanobacteriën. Ze zijn een gegeerd studieobject. De hoeveelheid waterstof die blauwalgen produceren is wel klein. Veel onderzoeksprojecten zoeken dan ook manieren om de productie fors te verhogen. Dat wil niet zeggen dat H2WIN nu massaal blauwalgen gaat oogsten. “Dat is erg duur en levert weinig op. We gebruiken de genetische sequentie of het gen van die specifieke enzymen en injecteren ze in een bacterie. We doen dus aan ‘genetische engineering’ of gentechnologie.”
“We zijn het eerste bedrijf ter wereld dat hier commercieel op wil inzetten. Dat we een Belgisch bedrijf zijn, is trouwens geen toeval, want België staat wereldwijd bekend als koploper in de biotechnologie.”
Commercieel haalbaar
Het proces van H2WIN is al op laboschaal getest. De volgende stap is de enzymen massaal produceren. “Over twee à drie jaar zouden we daarin kunnen slagen.” De droom van dr. Lorge is dat zijn enzymen ingeschakeld worden als katalysators in elektrolyzers en brandstofcellen en op die manier kritieke metalen vervangen. “Het grote voordeel is dat we geen nieuwe elektrolyzers of brandstofcellen moeten uitvinden. Onze enzymen zijn geschikt voor de huidige technologieën.”
Hij maakt zich sterk dat het proces commercieel haalbaar is. “Onze enzymkatalysatoren zullen op termijn goedkoper zijn dan de alternatieven. De vraag naar palladium of platina neemt jaar na jaar toe, maar de voorraad is in handen van enkele landen. Dat zorgde de voorbije periode voor een fikse prijsverhoging waarvan het einde nog niet in zicht is. De prijs van enzymkatalysatoren zal veel stabieler zijn. Nog een voordeel: er komt geen mijnbouw bij kijken. Zo vermijden we verdere milieuschade en de schending van mensenrechten.”
