Kaz Schonebeek 29 maart 2023, 16:54

Twents onderzoek: nieuw materiaal voor de productie van groene waterstof

Onderzoekers van de Universiteit Twente hebben een nieuw materiaal ontwikkeld voor de productie van groene waterstof. Door slim materialen te combineren, kunnen we misschien afscheid nemen van platina en iridium in elektrolysers.

Adobe Stock 272737355 Water wordt met elektrolysers omgezet in waterstof en zuurstof.

De productie van groene waterstof gebeurt meestal met elektrolysers, waarin met elektriciteit watermoleculen worden gesplitst in waterstof en zuurstof. De elektroden van de meest efficiënte elektrolysetoestellen bevatten nu vaak platina en iridium – twee relatief zeldzame en dure materialen.

Aan de Universiteit Twente is een nieuw soort composiet – een samenstelling van verschillende materialen – ontwikkeld dat zowel stabiel als efficiënt blijkt te zijn. De activiteit van de vijf overgangsmetalen samen bleek zeventien keer hoger te zijn dan het best presterende individuele materiaal.

Stabiel en actief

Dat het composiet zo effectief is, kwam voor de wetenschappers als een verrassing. “Bij elektrolyse met water zijn twee aspecten relevant: de activiteit van de reactie en de stabiliteit. We hadden verwacht dat ons composiet vooral erg stabiel zou zijn. Maar toen we het testten, bleek het ook erg actief te zijn”, vertelt onderzoeker Chris Baeumer. “De verschillende elementen werken samen in de reactie. Ze blijken elkaar te ‘helpen’. We ontdekten dat er sprake is van een synergie-effect.”

Grondstoffentekort

“Wetenschappers over de hele wereld zijn op zoek naar duurzame materialen die vergelijkbare of zelfs betere prestaties mogelijk maken dan platina en iridium”, zegt Baeumer. De best presterende elektrolysers gebruiken over het algemeen die twee stoffen. Maar dit zijn kostbare materialen en er dreigen tekorten. Iridium is namelijk een erg zeldzaam metaal dat vrijwel alleen in Zuid-Afrika gevonden wordt. Verwacht wordt dat de vraag naar elektrolysers zo groot wordt, dat vóór 2050 de hele wereldvoorraad iridium is opgebruikt.

Verder onderzoek

De Twentse ontdekking bevindt zich nu nog in de laboratoriumfase. De onderzoeksgroep werkt samen met TNO om het materiaal te testen in een industriële setting. Daarnaast gaat de onderzoeksgroep op zoek naar composieten met een mogelijk nog hogere opbrengst waterstof. “We gaan kijken of we het synergie-effect kunnen exploiteren om nog actievere composieten te maken”, aldus Baeumer.

Meer over waterstof:

Een duurzaam dak? Deze site laat huis voor huis zien wat het beste past

De provincie Utrecht heeft 3500 hectare ongebruikte daken. Zonde, dachten de provincie en Stichting Rooftop Revolution. Daarom hebben ze in kaart gebracht welke daken voor welke duurzame toepassingen het meest geschikt zijn. Op een interactieve website kunnen Utrechtse huiseigenaren nu met één druk op de knop zien hoe ze hun dak het best duurzaam kunnen inrichten. Wat kan waar? Openbaar beschikbare data over de helling van het dak, de ligging, het bouwjaar en monumentale status van het pand zijn met elkaar gecombineerd. Zo is huis voor huis en bedrijfspand voor bedrijfspand te zien hoe het dak het best gebruikt kan worden. Op een interactieve kaart is te zien of een dak naar verwachting het meest geschikt is voor zonnepanelen, een groen dak, waterberging of een combinatie daarvan. “Een plat dak dat sterk is − grofweg gebouwd tussen de jaren zestig en negentig −, is bij uitstek geschikt voor waterberging in combinatie met een intensief groen dak”, legt Jan Henk Tigelaar, directeur van Rooftop Revolution, uit. “Betonnen kolossen uit de jaren zeventig bijvoorbeeld zijn heel sterk, die beschikken vaak over restcapaciteit. Daar kun je heel wat op kwijt. Wat minder sterke platte daken zijn vaak wel geschikt voor zonnepanelen en lichtgewicht groene daken. En schuine daken op het zuiden lenen zich natuurlijk bij uitstek voor zonnepanelen.” Hittestress en wateroverlast In het model is meegenomen waar er behoefte is aan groene daken en waterberging, met het oog op hittestress in steden en het afvoeren van grote hoeveelheden regenwater. Volgens Tigelaar maakt de tool ook voor overheden inzichtelijk welke duurzame dak-invulling op welke plek zinvol is. “Als je een dak gaat renoveren, doe je dat voor de komende twintig of dertig jaar. De verwachting is dat we de effecten van klimaatverandering steeds meer gaan merken. We hebben er straks misschien spijt van als we alleen maar zonnepanelen op onze daken leggen. Of andersom, als we alleen maar groene daken aanleggen. Op deze manier proberen we de bewustwording aan te wakkeren dat je van alles kan met je dak. Zodat mensen, op het moment dat ze een beslissing over hun dak maken, er het meeste uit kunnen halen.” Subsidieregelingen Op de interactieve kaart is ook te zien welke subsidieregelingen interessant kunnen zijn. De site verwijst door naar informatie over landelijke subsidieregelingen, bijvoorbeeld de SDE++ regeling waarmee ondernemers subsidie kunnen krijgen voor grootschalige zonneprojecten. Ook wijst de site op regelingen van de provincie Utrecht zelf. Zo wordt de helft van de kosten voor het aanleggen van een groen dak door de provincie vergoed als het groene dak groter is dan vijftig vierkante meter. Ook geeft de provincie subsidie voor het versterken van de dakconstructie als deze te zwak is om zonnepanelen te dragen. Meer over groene daken: Nieuw bewijs: zonnepanelen op groene daken leveren meer stroomEen strook groene daken als redding voor vogels en insectenMeervoudig ruimtegebruik verlicht de druk op het landschap: vijf oplossingen