Groene waterstof wordt gezien als een belangrijk middel voor de energietransitie. Het kan onder meer gebruikt worden als schone brandstof voor processen in de (chemische) industrie, voor vrachtwagens, bussen, treinen, auto’s en in de toekomst wellicht ook voor het verwarmen van gebouwen en woningen. Nu wordt de meeste waterstof nog ‘grijs’ geproduceerd, dus met behulp van fossiele brandstoffen. Daar komt veel CO2 bij vrij. Bij groene waterstof, gemaakt met hernieuwbare energie, komt juist geen CO2 vrij. Maar een nadeel daarvan is dat er nu nog relatief veel energie verloren gaat bij de productie. Dit verlies wordt ergens tussen de 20 en de 40 procent geschat.
Hoge efficiëntie
Hysata, een bedrijf opgericht door wetenschappers van de Australische Universiteit van Wollongong, heeft een techniek ontwikkeld waarmee dat verlies aanzienlijk kan worden verminderd. Naar eigen zeggen kan de spin-off groene waterstof produceren met een verlies van maar 5 procent, ofwel een efficiëntie van 95 procent. Dat is aanzienlijk beter dan de marktstandaard, waardoor de kosten van Hysata’s groene waterstof ook lager liggen (hoeveel lager, wordt niet gespecificeerd). In een wetenschappelijk artikel beschrijven de wetenschappers dat hun techniek in het laboratorium zelfs een efficiëntie van 98 procent haalde.
Hoe wordt groene waterstof gemaakt?
Groene waterstof wordt gemaakt met elektrolysers. Die ontlenen hun naam aan elektrolyse, het scheikundige proces waarbij water in zuurstof en waterstof wordt gesplitst. Elektrolysers bestaan uit een elektrolyt (een vloeibare substantie) en twee elektroden; de anode en de kathode. Door de elektroden onder stroom te zetten, ontstaat in de elektrolyt een chemische reactie. Bij de kathode ontstaat waterstof, bij de anode zuurstof.
De oplossing zit hem in iets kleins: luchtbelletjes. Die ontstaan bij conventionele elektrolysers in het vloeibare elektrolyt en hechten zich aan de elektrodes (de kathode en anode). Omdat luchtbelletjes niet geleiden, staat een kleiner oppervlak van de elektrodes in contact met het vloeibare elektrolyt. Daardoor gaat er energie verloren.
Volledig contact
De elektrolyser van Hysata houdt rekening met deze tekortkoming en vermindert de hoeveelheid luchtbelletjes die ontstaan bij de splitsing. De elektrolyt ligt in dat ontwerp op de bodem en wordt omhoog gezogen door een afscheider tussen de twee elektroden. De elektroden staan daardoor aan één kant in volledig contact met de elektrolyt, wat een efficiëntiewinst oplevert.
Hogere capaciteit
De techniek heeft indruk gemaakt bij investeerders, die het bedrijf hebben voorzien van ruim 100 miljoen euro aan financiering. Dat geld gaat Hysata gebruiken om de productiecapaciteit te verruimen en de techniek verder te ontwikkelen. Hysata zegt zich gereed te willen maken voor een productie op gigawattschaal. “Onze missie is om de CO2-reductie van moeilijk te verduurzamen sectoren zoals staal, chemische productie en zwaar transport te versnellen door ‘s werelds meest efficiënte, eenvoudige en betrouwbare elektrolysers te leveren”, zegt
Paul Barrett, CEO van het bedrijf. “Met een hoog rendement, lage investeringen en een schaalbaar ontwerp, streven we ernaar om de kosten van waterstof te verlagen.”
