ENGINEERINGNET.BE - De reactor die de TU Eindhoven nu presenteert bouwt voort op het kunstmatige blad dat ze al presenteerden in 2016. Het blad deed iets waar chemici al tijden van droomden: met zonlicht chemische reacties laten plaatsvinden.
Probleem was altijd dat het beschikbare zonlicht te weinig energie levert om reacties op gang te helpen. De onderzoekers slaagden daar toch in, dankzij een truc die ze afkeken van bladeren in de natuur.
In een blad verzamelen speciale moleculen energie uit zonlicht. De onderzoekers van TU Eindhoven gebruikten hiervoor eerst lichtgevoelige moleculen in een plak siliconenrubber, ofwel luminescent solar concentrators (LSCs). Dit om licht in het materiaal op te sluiten en in een specifieke lichtkleur om te zetten.
Vervolgens pompten ze vloeistoffen door zeer dunne kanaaltjes aangebracht in deze LSCs, die zo in aanraking kwamen met dit licht. De combinatie van het opsluiten van licht en de microkanalen maakte dat de lichtintensiteit hoog genoeg was om reacties te laten plaatsvinden.
Dankzij een feedbacksysteem past de pompsnelheid zich aan op de hoeveelheid invallend zonlicht, waardoor een stabiele productie mogelijk is onder wisselende weersomstandigheden.
In de reactor die het team nu presenteert is het siliconenrubber vervangen door plexiglas. “Dit materiaal is goedkoper en makkelijk in grotere hoeveelheden te maken. Ook heeft het een hogere refractieve index, waardoor het licht beter opgesloten blijft”, vertelt onderzoeksleider Timothy Noël.
“We kunnen nu meer soorten lichtgevoelige moleculen toevoegen. Daardoor zijn alle chemische reacties over de hele breedte van het zichtbare lichtspectrum mogelijk.”
De reactor is verder eenvoudig opschaalbaar en houdt onder wisselende weersomstandigheden een stabiele productie. De technologie, die de potentie heeft de farmaceutische industrie sterk te verduurzamen, lijkt daarmee klaar voor commerciële opschaling door de TU Eindhoven.
Video:
