Waterstof kan een belangrijke energiedrager zijn in de wereldwijde energietransitie, maar momenteel wordt slechts 1 procent van alle waterstof op een duurzame manier (lees: elektrolyse met hernieuwbare elektriciteit) geproduceerd. Het leeuwendeel wordt nog geproduceerd met behulp van fossiele energiebronnen, zoals kolen en aardgas. De wereldwijde waterstofproductie gaat dan ook gepaard met veel CO2-uitstoot: bijna 900 miljoen ton per jaar.
Waterstof uit zeewater
Om groene waterstof wél op grote schaal te kunnen produceren (door middel van elektrolyse), zijn enorme hoeveelheden hernieuwbare elektriciteit nodig. Maar de plekken waar je dergelijke hoeveelheden kan opwekken, zijn vaak ook plekken waar weinig zoet water beschikbaar is. Denk bijvoorbeeld aan het Midden-Oosten en Afrika.
Dat maakt zeewater-elektrolyse een interessant alternatief, maar heel gemakkelijk is dat helaas niet. Elektrolyse vindt momenteel namelijk alleen plaats met water dat juist heel zuiver is. En met een goede reden, zegt waterstofexpert Lennart van der Burg (TNO): “Vervuilingen in water kunnen al snel tot degradatie van componenten leiden. De huidige membranen in elektrolysers kunnen bijvoorbeeld weinig tot geen vervuiling aan, dat leidt al snel tot verstopping en verlies van efficiency.”
Geen giftig chloor
Een manier om dat probleem te omzeilen, is het ontzilten van zeewater in grote ontziltingsinstallaties, maar dat is een energieslurpend proces. Onderzoekers van RMIT University ontwikkelden daarom een nieuwe productiemethode, op basis van een katalysator van (onder andere) stikstof, nikkel en molybdeendisulfide, die ontzilting overbodig maakt. “Onze methode is simpel, schaalbaar en veel kosten-effectiever dan andere methodes van groene waterstofproductie die momenteel op de markt zijn”, stelt hoofdonderzoeker Nasir Mahmood in een persbericht.
Een ander voordeel van de productiemethode, is dat het geen chloor produceert. Een nadeel van elektrolyse van zout water is namelijk dat er juist wel giftig chloorgas bij vrijkomt. Volgens de Australische onderzoekers is dat bij hun methode niet het geval. Dat is belangrijk, aldus Mahmood: “Het heeft geen zin om fossiele waterstofproductie te vervangen door een methode die het milieu op een andere manier schaadt.”
Prototype ontwikkelen
Van der Burg verwacht dat de Australische innovatie op den duur zeker interessant kan zijn. Tegelijkertijd is het nog te vroeg om harde conclusies trekken. “Dit bevindt zich echt nog in de laboratoriumfase en er moeten nog wel wat zaken bewezen worden. Kunnen de onderzoekers bijvoorbeeld een lange levensduur van de installatie garanderen? En kunnen ze de stap naar opschaling maken? Dat is afwachten.”
Tot die tijd blijft ontzilting van zeewater (om het daarna pas te gebruiken voor elektrolyse) de way to go op plekken waar geen zoetwater beschikbaar is, verwacht Van der Burg. “Dat blijft zeker de aankomende tien jaar nog de meest haalbare en kostenefficiënte methode om dit te doen.”
Prototype bouwen
Het Australische onderzoeksteam heeft inmiddels een patent voor hun waterstofproductiemethode aangevraagd. Het duurt daarom nog wel even voordat het klaar is voor de markt. De volgende stap is het realiseren van een prototype.
Lees ook:
schrijf je in voor de nieuwsbrief
Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan!
Schrijf je nu in
