Een revolutie in energie: Ontdek 5 plus 1 verschillende methodes om schoon en overvloedig waterstof te produceren.

13 January 2023 door Jürgen Ritzek
Een revolutie in energie: Ontdek 5 plus 1 verschillende methodes om schoon en overvloedig waterstof te produceren.

Waterstof is een veelzijdige en schone energiebron die voor verschillende doeleinden kan worden gebruikt. Een van de belangrijkste uitdagingen bij de grootschalige toepassing van waterstof als energiebron is de efficiënte en kosteneffectieve productie van waterstof. In dit artikel zullen wij kort 5 verschillende opties voor de productie van waterstof en hun voor- en nadelen belichten, namelijk door middel van stoommethaanreforming (SMR), elektrolyse, biomassa, foto-elektrochemisch proces (PEC) en biohydrogenering.

En we staan stil bij de categorisering op basis van milieueffecten en bij een nieuwe innovatieve aanpak, het STORMING-project.


Gerelateerde Inhoud   #methaan  #waterstof  #synthesegas 


Waterstof is een veelzijdige en schone energiebron die voor diverse doeleinden kan worden gebruikt, zoals vervoer, energieopwekking en industriële processen. Een van de belangrijkste uitdagingen bij de grootschalige toepassing van waterstof als energiebron is de efficiënte en kosteneffectieve productie van waterstof. In dit artikel zullen we kort 5 verschillende opties voor de productie van waterstof en hun voor- en nadelen belichten.

 

Er zijn nog meer opties en een manier om ze te categoriseren is volgens hun milieueffect, zie dit artikel van John Armstrong: "Het kraken van de waterstofkleurcode". John is ook auteur van"De toekomst van energie".

 

De meest gebruikelijke methode om waterstof te produceren is het steam methane reforming (SMR) proces.

Bij dit proces wordt methaan (aardgas) met stoom gereageerd om waterstof en kooldioxide te produceren. Het voordeel van deze methode is dat zij ingeburgerd is en gemakkelijk kan worden geïntegreerd in de bestaande aardgasinfrastructuur. Het belangrijkste nadeel is echter dat hierbij broeikasgassen, zoals kooldioxide, als bijproduct ontstaan.

 

Een andere methode om waterstof te produceren is via de elektrolyse van water.

Hierbij wordt een elektrische stroom gebruikt om watermoleculen te splitsen in waterstof en zuurstof. Het voordeel van deze methode is dat het een schoon en hernieuwbaar proces is waarbij geen broeikasgassen vrijkomen. Het grootste nadeel is echter dat het momenteel duurder is dan het SMR-proces en dat er een aanzienlijke hoeveelheid energie nodig is om het te laten werken.

 

Een derde optie voor de productie van waterstof is het gebruik van biomassa.

Biomassa kan in waterstof worden omgezet via een proces dat bekend staat als vergassing, waarbij de biomassa in afwezigheid van zuurstof wordt verhit tot een mengsel van waterstof en koolmonoxide, bekend als synthesegas of syngas. Het voordeel van deze methode is dat zij gebruik maakt van een hernieuwbare hulpbron en ook waterstof kan produceren met lagere broeikasgasemissies dan het SMR-proces. Het belangrijkste nadeel is dat het proces nog niet volledig ontwikkeld is en nog relatief duur is.

 

Een vierde methode om waterstof te produceren is het foto-elektrochemische (PEC) proces.

Dit proces gebruikt de energie van zonlicht om water te splitsen in waterstof en zuurstof. Het voordeel van deze methode is dat het een schoon en hernieuwbaar proces is waarbij geen broeikasgassen vrijkomen. Het belangrijkste nadeel is dat de technologie zich nog in een vroeg ontwikkelingsstadium bevindt en nog niet kostenconcurrerend is met andere methoden.

 

Een andere veelbelovende methode voor de productie van waterstof is het gebruik van algen.

Algen kunnen worden gebruikt om waterstof te produceren via een proces dat bekend staat als biohydrogenering. Het voordeel van deze methode is dat zij gebruik maakt van een hernieuwbare hulpbron en ook waterstof kan produceren met minder broeikasgasemissies dan het SMR-proces. Het belangrijkste nadeel is dat het proces nog niet volledig ontwikkeld is en nog relatief duur is.

 

Innovatie: Methaan kraken om waterstof en koolstofnanomaterialen voor batterijtoepassingen te produceren ("STORMING")

Het EEIP is partner in een onlangs gestart project met de naam STORMING, dat door de Europese Commissie wordt gefinancierd als een onderzoeks- en innovatieproject in het kader van het Horizon Europe-programma. Dit project is gericht op de ontwikkeling van baanbrekende en innovatieve gestructureerde reactoren, verwarmd met behulp van hernieuwbare elektriciteit, om fossiel en hernieuwbaar CH4 om te zetten in CO2-vrij H2 en zeer waardevolle koolstofnanomaterialen voor batterijtoepassingen.

  • Als u meer wilt weten over dit project, kunt u contact opnemen met Ana Sofia Praxedes, de communicatiemanager van het project.

 

Conclusie

Concluderend zijn er verschillende mogelijkheden om waterstof te produceren, elk met hun eigen voor- en nadelen. Het methaanhervormingsproces met stoom is de meest gebruikelijke en beproefde methode, maar het produceert broeikasgasemissies als bijproduct. De elektrolyse van water is een schoon en hernieuwbaar proces, maar het is momenteel duurder en vereist een aanzienlijke hoeveelheid energie. Het gebruik van biomassa en algen, alsmede het foto-elektrochemisch proces, zijn veelbelovende methoden voor de productie van waterstof met minder broeikasgasemissies, maar zij zijn nog niet volledig ontwikkeld en relatief duur. Naarmate de technologie voortschrijdt en de kosten dalen, zal waterstof waarschijnlijk een steeds belangrijkere rol gaan spelen in de mondiale energiemix.