Waarom water soms best mág blijven zitten

Laat me je wat vertellen. Dit is zo'n verhaal dat me eraan herinnert waarom ik zo graag over wetenschap schrijf.

Onderzoekers van de University of Surrey waren bezig met batterijen die geen lithium maar natrium gebruiken. Lithium ken je wel: dat zit in je telefoon en in elektrische auto's. Maar lithium winnen is duur en slecht voor het milieu. Natrium daarentegen? Dat zit overal. In zeewater, in zoutafzettingen, in gewone mineralen. Als we daar krachtige batterijen van konden bouwen, zou dat geweldig zijn voor schone energie.

Maar hier komt het probleem. Natriumbatterijen presteerden tot nu toe gewoon minder goed dan lithiumbatterijen. Ze laden langzamer op, slaan minder energie op en gaan minder lang mee. Onderzoekers werkten er langzaam aan, maar vooruitgang was schaars.

Totdat dit team ging experimenteren met een materiaal genaamd natriumvanadiumoxide. En hier wordt het spannend.

In de wereld van batterijonderzoek "wist iedereen" dat water slecht is voor dit materiaal. Het veroorzaakt ongewenste chemische reacties en rotzooi. Dus de standaardprocedure? Het materiaal verhitten tot alle vocht verdwenen is.

Maar deze onderzoekers dachten: wat als we dat juist niet doen?

Ik hou van dit soort nieuwsgierigheid. In plaats van blind het standaardboekje te volgen, stelden ze de vraag: waarom eigenlijk?

En het bizarre? Toen ze het water gewoon lieten zitten, presteerde de batterij veel beter.

De versie met water slaat bijna twee keer zoveel lading op als de gedroogde versie. Hij laadt sneller op. En hij blijft betrouwbaar werken voor meer dan 400 laadcycli zonder achteruit te gaan. De onderzoekers noemden het zelf "volledig onverwacht."

Dr. Daniel Commandeur, die het onderzoek leidde, verwoordde het treffend: "Natriumvanadiumoxide bestaat al jaren, en mensen verhitten het standaard om het water te verwijderen omdat wordt aangenomen dat het problemen veroorzaakt. Wij besloten die aanname ter discussie te stellen."

Dat is wetenschap op zijn best. Vragen stellen bij aannames en de feiten ergens naartoe volgen waar je niet had gerekend.

Maar nu wordt het écht cool. Het team vroeg zich af: kan dit watervriendelijke materiaal ook iets veeleisenders aan dan gewone batterijen? Dus testten ze het in zout water.

En het werkte. De batterij bleef niet alleen functioneren in zeewater, maar begon ook nog eens het zout eruit te halen. De natriumionen uit het materiaal verbonden zich met natrium uit het water, terwijl een grafietelectrode de chloride eruit trok. Binnen de kortste keren heb je een batterij die tegelijk als ontzoutingssysteem werkt.

Laat dat even bezinken. Een batterij die potentieel je huis van stroom kan voorzien én ondertussen helpt om zoet water uit de oceaan te halen.

Dr. Commandeur imaginet een toekomst waarin zeewater "een volledig veilige, gratis en overvloedige elektrolyt wordt, die ook nog eens zoet water produceert als bijproduct." Als dat klinkt als sciencefiction, snap ik dat best. Maar dit onderzoek is gepubliceerd in een peer-reviewed tijdschrift en de resultaten zijn echt.

Natuurlijk zitten we nog in een vroeg stadium. Dit werk is in een lab gedaan, en er is een flinke afstand tussen "dit werkt in een gecontroleerde omgeving" en "dit is een praktische technologie die we op grote schaal kunnen inzetten." We weten nog niet of dit buiten de labomstandigheden werkt of hoe duur productie zou zijn.

Maar is het niet verbazingwekkend dat zoiets simpels als "misschien kun je het water beter laten zitten" totaal nieuwe mogelijkheden kan openen? Soms komen de grootste doorbraken door te twijfelen aan wat iedereen "weet."

Ik houd deze ontwikkeling in de gaten. In een wereld die kampt met zowel uitdagingen op het gebied van energieopslag als toenemende zoetwaterschaarste: een technologie die bij beide kan helpen? Daar let ik op.

Wat vind jij? Is dit het begin van een nieuw soort batterij, of lopen we op de zaken vooruit? Laat het me weten — ik ben benieuwd wat anderen hiervan maken!