Van grijze en blauwe naar groene waterstof

Productie uit water via elektrolyse met duurzame elektriciteit van zon en wind is een CO2-vrij alternatief. Maar voor het maken van die groene waterstof zijn er nog technologische drempels te slechten. TNO werkt aan groene waterstof innovaties voor productie, transport, opslag en gebruik als brand- en grondstof.

14 november: waterstof webinar #1

Waterstof, de ontbrekende schakel in de energietransitie?

Meer info

Groene waterstof enige alternatief

Waterstof speelt een belangrijke rol in de transitie naar een duurzame energievoorziening. Nu wordt er vooral grijze waterstof geproduceerd door reforming van aardgas voor industriële toepassingen. Hier komt veel CO2 bij vrij.  De voornaamste toepassingen zijn in de chemische industrie voor het maken van ammoniak en kunstmest,  en voor olieraffinage.

Groene waterstof is, naast elektriciteit, het enige alternatief om wind- en zonne-energie op grote schaal in te zetten in het toekomstige duurzame energiesysteem. Ook voor moeilijk te carboniseren sectoren zoals hoge temperatuur in industriële processen, zwaar transport en de luchtvaart is elektriciteit uit zon en wind niet toereikend of haalbaar, maar waterstof in veel gevallen juist een goed alternatief.

Elektrolyse

De belangrijkste manier om groene waterstof te maken is elektrolyse, waarbij water wordt gesplitst in waterstof en zuurstof. Daardoor kan het winnen en inpassen van zonne- en windenergie in ons energiesysteem sterk worden uitgebreid. Wel is er veel extra capaciteit aan elektrolysefabrieken nodig. Samen met bedrijven in de maakindustrie werkt TNO aan electrolysers met een aanzienlijk groter vermogen, langere levensduur en lagere kosten.

CO2-arme (blauwe) waterstof als tussenstap

Als tussenstap speelt CO2-arme (blauwe) waterstof een belangrijke rol, waarbij het grootste deel van de CO2-uitstoot, tot 90%, tijdens de productie van grijze waterstof wordt afgevangen en opgeslagen in bijvoorbeeld lege gasvelden op de Noordzee (Carbon Capture and Storage, CCS). In het project H-vision, geïnitieerd door TNO en ontwikkeld met partijen in het havengebied Rotterdam werken partijen aan deze oplossing. Dat zou tot een enorme stap in het CO2-arm maken van de industrie in ons land kunnen leiden.

Toepassingen waterstof

In ons beoogde duurzame energiesysteem kent waterstof een reeks toepassingen. Het is geschikt als schone brandstof voor zware industriële processen, grondstof voor de productie van brandstoffen en chemicaliën, brandstof voor zwaar transport over de weg, spoor, water en op termijn zelfs luchtvaart.

Samenwerken

De fluctuerende energiebehoefte in ons land zorgt voor extra druk op ons elektriciteitsnetwerk. Dit kunnen we voorkomen door met de ‘overcapaciteit’ waterstof te produceren en dit vervolgens op te slaan voor later gebruik. TNO doet hier onderzoek naar en zoekt netbeheerders en energieleveranciers om deze oplossing mee te testen. Interesse in een samenwerking? Neem dan contact met ons op.

Samenwerken?

Neem contact op met Lennart van der Burg!

Contact

Optimalisatie productie

TNO werkt op verschillende manieren aan het optimaliseren en goedkoper maken van de productie van groene waterstof. Elektrolyse is een bewezen technologie maar nog niet rijp om grootschalig in te zetten. De capaciteit van electrolysefabrieken moet fors omhoog om de geschetste toepassingen op grote schaal mogelijk te maken.

Dan levert waterstof ook een belangrijke bijdrage aan flexibiliteit in het energiesysteem. Het maakt namelijk grootschalige buffering en opslag van variabel aanbod van energie uit zon en wind mogelijk. Daardoor wordt deze energie gericht inzetbaar. Aanbod en vraag zijn over langere periodes, mogelijk zelfs seizoenen, op elkaar af te stemmen. In bijvoorbeeld de zomer geoogste wind- en zonne-energie is dan in de winter te gebruiken.

Wil je meer weten over het optimaliseren van de productie van groene waterstof en elektrolyse? Lees op deze pagina meer!

Opslag en transport

TNO heeft eerder een plan ontvouwd om onderzoek te doen naar electrolysers op de Noordzee. Naar verwachting zal in de toekomst een deel van de waterstof op zee worden gemaakt op energie-eilanden. Drijvende of bestaande platforms en bestaande gaspijpleidingen zijn te gebruiken om de waterstof naar land te brengen. Dat is veel makkelijker en goedkoper dan de door de windparken opgewekte elektriciteit via kabels aan land te brengen. Onderzoek moet uitwijzen of opslag van waterstof in lege gasvelden onder de Noordzee veilig en rendabel is.

Wil je meer weten over de opslag en het transport van groene waterstof? Lees op deze pagina meer!

Brandstof en grondstof

TNO is betrokken bij een grote aantal nationale en internationale projecten op het gebied van duurzame mobiliteit en logistiek. Verder werken we aan baanbrekende technologieën zoals de omzetting van elektriciteit in warmte (Power2Heat), de productie van waterstof via innovatieve elektrolysers (Power2Hydrogen), de omzetting van duurzame waterstof in brandstoffen (Power2Fuels ook wel E-Fuels of Electrofuels) en de indirecte thermochemische en directe elektrochemische conversie van water, CO2 en stikstof met behulp van elektriciteit naar chemicaliën (Power2Chemicals).

Wil je meer weten over groene waterstof als nieuwe brand- en grondstof? Lees op deze pagina meer!

Groene waterstof op grote schaal beschikbaar maken om de energietransitie te versnellen

 

Meer weten over waterstof van productie tot gebruik?

Bekijk deze presentatie

Bekijk
Ons werk

Productie duurzame waterstof optimaliseren met elektrolyse

Waterstof die momenteel in ons land wordt geproduceerd is vooral bestemd als grondstof voor de productie van kunstmest en het ontzwavelen van brandstoffen. De huidige waterstofproductie is nu gebaseerd... Lees verder
Ons werk

Grootschalige opslag en transport waterstof

Met de sterke uitbreiding van het aantal windparken op zee het komend decennium tot een capaciteit van 11,5 gigawatt in 2030 wordt grootschalige opslag en transport van de opgewekte energie in de vorm... Lees verder
Ons werk

Waterstof als brandstof

De industrie gebruikt enorme hoeveelheden waterstof voor de productie van ammoniak, verschillende kunststoffen en raffinage. Maar omdat de waterstof wordt gemaakt met aardgas komt er veel CO2 vrij. Groene... Lees verder
Naar CO2-neutrale brand- en grondstoffen

VOLG TNO OP SOCIAL MEDIA

blijf op de hoogte van ons laatste nieuws, vacatures en activiteiten

Op TNO.nl maken we gebruik van cookies. De daarin opgeslagen informatie kan bij een volgend bezoek weer naar onze servers teruggestuurd  worden.