Energie Van wind naar waterstof De electrolyzer vangt straks
Lage temperatuur elektrolysetechnologie op basis van polymere membranen moet helpen bij het op- vangen van pieken in het aanbod van duurzame energie. De prestaties van de nieuwe PEM technologie (Polymer Electrolyte Membrane) zijn indrukwekkend. Complete systemen die met een druk op de knop gestart worden en binnen enkele seconden vol vermogen leveren. Lange duur testen laten zien dat 50.000 tot 100.000 uur levensduur bereikt kan worden. De technologie lijkt rijp voor de markt. Toch moet er nog veel gebeuren voor de technologie op grote schaal doorbreekt. Ondanks de genoemde prestaties, zijn het juist het dynamisch gedrag en de levensduur van de PEM electrolyzer die de grootste bottleneck vormen. Hoe dat zit?
Arend de Groot A
ls het hard waait in het noorden van Duits- land, klotst de elektriciteit nog net niet uit het stopcontact. Lange rijen windturbines draaien op volle toeren terwijl de vraag naar
elektriciteit in de regio gering is. In het zonniger zui- den van Duitsland heeft de stimulering van duurzame energie geleid tot grote aantallen daken met zonne- cellen. Hier ontstaat juist op een mooie, onbewolkte dag een overschot aan elektriciteit. Het afstemmen van de momentane vraag en aanbod van elektriciteit wordt in Duitsland een steeds grotere uitdaging.
Opslaan van grote hoeveelheden elektriciteit is niet eenvoudig. Sterk verbeterde batterijen zorgen er voor dat we onze laptop en mobiele telefoon veel minder vaak hoeven op te laden en zelfs in elektrische en hy- bride auto’s rijden. Toch is het opslaan van een over- schot aan duurzame energie in batterijen nog lang niet in haalbaar. Voorlopig lijkt de batterij nog geen grote bijdrage leveren aan het opvangen van pieken in de stroomproductie.
Ook nu gebruiken we op grote schaal opgeslagen zonne-energie. De energie in onze fossiele brandstof- fen, zoals aardgas en olie, is namelijk ook afkomstig van de zon. Eenmaal via fotosynthese omgezet, is de energie miljoenen jaren lang opgeslagen gebleven in chemische vorm. Op zoek naar een manier om een tijdelijk overschot aan elektriciteit om te zetten in een houdbare vorm van energie, komen we daarom al snel uit op conversie naar chemische energie. In zijn meest eenvoudige vorm is dit de splitsing van water middels elektrolyse, waarbij met behulp van elektrici- teit waterstof en zuurstof worden gevormd.
Binnen het Europese onderzoeksprogramma Horizon 2020 is elektrolyse dan ook een belangrijk onderwerp. De onderzoeksagenda wordt opgesteld door de Fuel Cel & Hydrogen Joint Undertaking (FCH-JU), een for- meel samenwerkingsverband tussen Europees be- drijfsleven, onderzoeksinstituten en universiteiten en de Europese commissie. In 2014 heeft de FCH-JU een
Elektriciteitsproductie in Duitsland (Week 30, 2015) toont de grote variatie in het aandeel duurzaam over de week
Zo hard als bij onze Oosterburen loopt de Nederland- se “Energiewende” nog niet. Voor Duitsland lag in 2015 het aandeel duurzame energie in de energieopwek- king op 30 procent. Daarbij steekt ons Nederlandse streefcijfer van 14% in 2020 relatief bescheiden af. Maar ook in Nederland zullen de komende jaren grote aanpassingen aan het elektriciteitssysteem nodig zijn. De uitdaging is het toekomstige energiesysteem zo in te richten dat het op een efficiënte en kosteneffec- tieve manier het toenemende aandeel duurzame elek- triciteit op kan nemen. In Nederland, maar ook in de andere Europese landen en in Europa als geheel.
32 | nummer 4 | 2016
Het rapport “Development of Water Electrolysis in the European Union” biedt een overzicht van de stand der techniek en de verwachte ontwikkelingen. Het rapport is uitgebracht door de Fuel Cell & Hydrogen Joint Under- taking en is vrij te verkrijgen via
http://www.fch.europa. eu/node/783
Page 1 |
Page 2 |
Page 3 |
Page 4 |
Page 5 |
Page 6 |
Page 7 |
Page 8 |
Page 9 |
Page 10 |
Page 11 |
Page 12 |
Page 13 |
Page 14 |
Page 15 |
Page 16 |
Page 17 |
Page 18 |
Page 19 |
Page 20 |
Page 21 |
Page 22 |
Page 23 |
Page 24 |
Page 25 |
Page 26 |
Page 27 |
Page 28 |
Page 29 |
Page 30 |
Page 31 |
Page 32 |
Page 33 |
Page 34 |
Page 35 |
Page 36 |
Page 37 |
Page 38 |
Page 39 |
Page 40 |
Page 41 |
Page 42 |
Page 43 |
Page 44 |
Page 45 |
Page 46 |
Page 47 |
Page 48