Dikwijls noemen experts 2050 als het jaar waarin de transitie van fossiele brandstoffen naar nieuwe energiebronnen (zoals waterstof als vervanger voor benzine) moet zijn voltooid. Fossiele brandstoffen spelen een belangrijke rol bij de opwarming van de aarde, en raken bovendien op. De wereld moet daarom overstappen naar nieuwe, duurzame bronnen van energie. Zonne-energie lijkt de grootse kanshebber. Wetenschappers van de Universiteit Leiden verrichten vanuit diverse disciplines uniek onderzoek dat bijdraagt aan de transitie naar duurzame energie en de reductie van CO2.

Fundamenteel onderzoek - de basis van energie opwekken en opslaan
Het onderzoek is ten eerste gericht op het opwekken en opslaan van energie. Leidse scheikundigen buigen zich over vraagstukken als: hoe halen we het meeste uit zonlicht als we elektrische energie opwekken? Hoe zetten we het om in brandstof? En hoe kun je de verkregen energie het beste opslaan voor later gebruik?

Chemicus Marc Koper is een autoriteit op het gebied van CO₂-reductie en het via elektrolyse omzetten van water en CO₂ in nuttige producten, zoals waterstof en kleine koolstof-bevattende moleculen. Waterstof kan gebruikt worden als brandstof. Koper onderzoekt hoe de elektrolyse van CO₂ in verschillende producten precies werkt, en hoe we dit proces zo efficiënt mogelijk kunnen maken.

Een paar deuren verderop werkt de onderzoeksgroep van biochemicus Huub de Groot al jaren aan een revolutionair systeem om plant-fotosynthese van zonlicht in allerlei chemische producten na te bootsen. Als we dat proces kunnen kopiëren, is het ook mogelijk om met behulp van zonlicht brandstoffen te produceren. De groep is daarin al heel ver: inmiddels weten we veel meer over de precieze werking van fotosynthese, en komt het maken van een fysieke opstelling steeds dichterbij.

Chemicus Irene Groot stort zich op het proces van katalyse. Als we straks op industriële schaal CO₂ willen omzetten in schone brandstoffen, hebben we de juiste katalysatoren nodig: oppervlaktes waarop de chemische reactie plaatsvindt. Maar eigenlijk weten we nog veel te weinig over katalyse om te bepalen hoe de perfecte katalysator eruit moet zien. Groot is een van de eersten die katalyse onderzoekt onder echte industriële omstandigheden, dus onder hoge druk en temperatuur.

Weerstand tegen energieprojecten voorkomen
De overstap naar andere energiebronnen heeft ook grote gevolgen voor onze levens en onze omgeving. We moeten bijvoorbeeld nieuwe faciliteiten bouwen om duurzame energie op te wekken en op te slaan. Dat zal invloed hebben op de leefsituatie van omwonenden, en daarom moeten zij op de juiste manier betrokken worden bij deze bouwprojecten. Leidse wetenschappers zoeken naar oorzaken van publieke perceptie van energieprojecten, en hoe eventuele weerstand kan worden voorkomen. Zo verzamelt psycholoog Emma ter Mors (Faculteit der Sociale Wetenschappen) sinds 2004 feiten over die perceptie, waarmee ze beleidsmakers op gebied van energieprojecten weet te verbazen. Geograaf Bríd Walsh (LUC The Hague) concludeert dat mensen moeten worden verleid om energy citizens te worden: burgers die een eigen belang hebben in de energietransitie.

Leidse wetenschappers onderzoeken niet alleen de mogelijkheden van nieuwe manieren om energie op te wekken. Om onze toekomst veilig te stellen zal de mensheid ook zuiniger moeten omgaan met bestaande grondstoffen. Het Centrum voor Milieuwetenschappen Leiden onderhoudt ’s werelds grootste grondstoffendatabase, en verzamelt onmisbare kennis over het gebruik van grondstoffen.

2050 komt snel dichterbij. Leidse wetenschappers dragen met hun onderzoek op diverse fronten bij aan het halen van deze prangende deadline.

Leiden Institute of Chemistry
Faculteit der Sociale Wetenschappen
LUC The Hague (Campus Den Haag)
Centrum voor Milieuwetenschappen