Kilometers diep in zee, waar zonlicht niet meer doordringt, produceert iets kleine beetjes zuurstof. Het gaat om mangaanknollen die als natuurlijke batterijen werken, beweren de ontdekkers van het ‘donkere zuurstof’. Maar er is ook scepsis.
Als het zuurstof daadwerkelijk afkomstig is uit levenloos gesteente, zou dat uitzonderlijk zijn: op aarde ontstaat zuurstof alleen tijdens fotosynthese, door groene planten, algen en microbes. In de diepzee zou het gebeuren door elektrolyse, het splitsen van water met elektriciteit, denkt de ontdekker van het diepwaterfenomeen, Andrew Sweetman van het Schotse Genootschap voor Oceaanonderzoek (SAMS) in Oban.
Maar, vraagt Gert-Jan Reichert, hoogleraar mariene geologie aan de Universiteit Utrecht en verbonden aan het Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee, zich af: waar komt de daarvoor benodigde energie vandaan? ‘Elektrolyse kan helemaal niet. Dan hadden we gratis energie.’ Reichart benadrukt dat het onderzoeksteam uit ‘heel serieuze wetenschappers’ bestaat. ‘Dit zijn zeker geen cowboys. Maar het eerste waar je toch aan denkt, is een meetfout. Misschien hebben ze iets over het hoofd gezien.’
Over de auteur
Maarten Keulemans is wetenschapsredacteur bij de Volkskrant, met als specialismen microleven, klimaat, archeologie en gentech.
Sweetman kwam het zuurstof meer dan tien jaar geleden toevallig op het spoor, bij experimenten waarbij men een afgesloten cilinder op de zeebodem zet, om zo een ‘afgesloten microkosmos op de zeebodem’ te kunnen bestuderen, zoals Sweetman en collega’s schrijven in Nature Geoscience.
Tot ieders verrassing nam de hoeveelheid zuurstof in de cilinder toe, in plaats van af. Een foutje in de apparatuur, dacht Sweetman aanvankelijk. Tot hij het zuurstof jaren later ook bij andere metingen zag toenemen, en besefte dat hij misschien een totaal nieuw proces op het spoor was.
Aanstichter zijn waarschijnlijk zogenoemde mangaanknollen, denkt Sweetman – aardappelachtige bonken mineralen die op sommige plekken verspreid liggen over de zeebodem. De knollen zijn rijk aan elementen als nikkel en mangaan, die nodig zijn voor de batterijenindustrie. Maar op de zeebodem werken ze als een soort natuurlijke batterij, met op hun oppervlak spanningen tot ongeveer 1 Volt, rapporteert het team.
Maar spanningsverschil is nog geen elektrische stroom. En bovendien: voor de splitsing van water in zuurstof en waterstof zou zo’n 1,5 volt nodig zijn, meer dan de knollen in huis hebben. Misschien werken de knollen samen, oppert Sweetman, alsof je meerdere batterijen in één apparaat stopt. Maar hoe dat precies zou werken, weet niemand.
Eenmaal aan de oppervlakte bleek de geheimzinnige zuurstofproductie al snel weer stil te vallen, blijkt uit experimenten die de Schotten uitvoerden aan boord van hun onderzoeksschip. Ook van het waterstof dat bij elektrolyse vrij hoort te komen, ontbreekt ieder spoor. ‘Het is een heel eerlijk artikel’, zegt Reichart. ‘Ze zijn zelf ook totaal verbaasd.’
Toch kan ook Reichart niet de vinger leggen op wat er mis kan zijn gegaan. Zo bleven de Schotten zuurstof aantreffen, ook nadat ze de knollen zorgvuldig hadden ontdaan van eventueel microbieel leven, door ze te steriliseren met kwikchloride. ‘If true’, zijn dan ook twee veelzeggende woordjes die het team gebruikt: áls dit waar is...
Patrick Downes, een biogeochemicus verbonden aan een mijnbouwbedrijf dat de knollen wil opvissen voor de grondstoffen, zegt intussen ‘serieuze bedenkingen’ te hebben bij de resultaten. Pikant, want het bedrijf financiert Sweetmans onderzoek. Downes denkt dat er sprake is van meetfouten en werkt aan een wetenschappelijk weerwoord, heeft hij bekendgemaakt.
Een andere mogelijkheid, mijmert hoogleraar Reichart, is dat er sprake is van een tijdelijk proces, ‘dat daarna de andere kant weer opgaat’. In een nog onbegrepen chemische reactie zouden de knollen dan energie opnemen, en weer gebruiken om het water te splitsen.
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant