Marc Seijlhouwer 19 juli 2021, 17:22

Een nieuwe waterstofmachine uit Amsterdam belooft veel voor goedkopere brandstoffen

Wetenschappers van de Universiteit van Amsterdam bouwden een nieuw soort waterstoffabriek in hun laboratorium. Met een ‘sandwichmodel’ moet waterstof maken goedkoper en makkelijker worden. Bovendien gebruikt de nieuwe techniek geen zeldzame of dure metalen.

Waterstof Hoe ziet de waterstof fabriek van de toekomst er uit? | Beeld: Adobe Stock

De techniek wordt beschreven in een artikel in het gezaghebbende wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications. De UvA-onderzoekers werkten samen met onderzoekers uit Wuhan om een nieuw soort waterstofmachine te bouwen. Deze verschilt van de oude omdat hij geen membranen en zeldzame metalen nodig heeft om van water en stroom waterstof en zuurstof te maken.

In plaats daarvan gebruikt de machine een aantal compartimenten die op elkaar liggen als een sandwich. Door deze compartimenten stromen constant oplossingen, waar veel waterstof respectievelijk zuurstof inzit. Door water in deze stroom te gooien en er elektriciteit op te zetten, stroomt er aan het einde van de slangetjes waterstof en zuurstof uit het apparaat.

Minder dure waterstof

In het lab werkte het systeem goed. En belangrijker: het mist een paar grote nadelen van de elektrolysers die nu op de markt zijn. Deze zijn vaak prijzig vanwege de membranen, maar vooral vanwege de edelmethalen die nodig zijn om het ontledingsproces te versnellen. Edelmetaal is duur en er zijn maar beperkte hoeveelheden van materialen als platina aanwezig op aarde. Als iedereen straks waterstof gebruikt als duurzaam alternatief voor benzine en olie, dan zullen de edelmetalen helemaal duur worden. Tenzij er nieuwe technieken komen. De sandwiches van de UvA gebruiken het goedkopere ijzer en koper in combinatie met stikstof.

Dat iets in het lab werkt, betekent natuurlijk niet dat er morgen een echte waterstoffabriek bestaat die deze techniek gebruikt. Maar het is belangrijk om nieuwe dingen te onderzoeken, vanwege de eerder beschreven problemen. En het is natuurlijk niet zo dat omdát de huidige generatie waterstoffabrieken de membramen en edelmetalen gebruiken, dat in de toekomst ook zo blijft. Maar het is nog lastig te zeggen of en wanneer deze nieuwe techniek op grote schaal gebruikt gaat worden. 

De UvA is niet de enige die andere technieken onderzoekt om waterstof goedkoper te maken.

 

Kolencentrale in Duitsland sluit na zes jaar alweer zijn deuren om plaats te maken voor waterstof

Het is misschien wel een record: de energiecentrale die het snelst met pensioen ging. Het Kohlekraftwerk Moorburg levert 1.600 megawatt aan stroom via steenkool. In 2006 ging de bouw van start, maar de centrale werd geplaagd door problemen. Zo scherpte Hamburg de milieu-eisen aan, waarop Vattenfall meer geld wilde zien. Uiteindelijk kostte de bouw 3 miljard euro. Toen de centrale eenmaal open was, kwamen er nieuwe problemen: het Europees gerechtshof oordeelde dat de vergunningen niet deugden. Daardoor moest er een extra koeltoren bij de centrale komen om de omgeving te ontzien.Steenkool levert weinig geld opVattenfall zag ondertussen dat steenkool steeds minder winstgevend werd. Dat is een wereldwijde trend, die in Europa het sterkst merkbaar is. Hoewel gas (dat minder CO2 uitstoot dan kolen) nog een prima investering is, worden kolen relatief steeds duurder ten opzichte van duurzame stroom. De hogere prijzen in het emissiehandelssysteem van de EU, waarin bedrijven betalen om CO2 uit te stoten, hielpen ook niet.Eind 2020 ging de centrale daarom alleen nog aan als er een stroomtekort was. En nu, een half jaar na die beslissing, is Moorburg officieel gestopt met het produceren van elektriciteit. Dat de centrale het slechts zes jaar volhield, is voor een deel toevallig. De Duitse overheid bepaalde dat de kolencentrale in aanmerking kwam voor voortijdige sluiting. Dat is onderdeel van een Duits plan om in 2038 helemaal van kolencentrales af te zijn. Om dat te bereiken, moeten er nu al centrales dicht.Duitsland haalt nog ongeveer een kwart van zijn energie uit kolen. Er zijn nog zo’n veertig centrales actief. Dat is veel; in Nederland draaien er nog vier die samen ongeveer vier gigawatt aan vermogen hebben. In 2030 moeten alle kolencentrales dicht zijn; acht jaar eerder dan in Duitsland.Dat er in Duitsland zoveel kolencentrales zijn heeft meerdere redenen. Een van de belangrijkste is het stoppen met kernenergie, waar de regering voor koos na de ramp bij Fukushima. Maar ook het feit dat er veel steen- en bruinkoolbronnen zijn in het land speelt een belangrijke rol, zoals dat in Nederland voor gas geldt.Waterstof hubDe plek waar nu nog de Moorburg-centrale staat, wordt straks een waterstofhub. Begin dit jaar spraken Vattenvall en verschillende andere bedrijven af om de mogelijkheden van groene waterstof te verkennen. Er zou een fabriek met een capaciteit van 100 megawatt moeten komen, gevoed door stroom van windmolens in de buurt.Of en wanneer zo’n installatie er komt, is nog onbekend. Maar dat een kolencentrale na zes jaar al plaats maakt voor een waterstoffabriek, die Vattenfall in dit geval als winstgevender ziet, is misschien veelzeggend voor de toekomst van fossiele brandstoffen.