Tekort materialen dreigt voor geplande groene waterstofproductie
Nederland zet vol in op de ontwikkeling van de waterstofeconomie: het vervangen van fossiele brandstof door (groene) waterstof uit duurzame bronnen als zon en wind. Alleen blijft in de plannen een belangrijk onderdeel onderbelicht: er dreigt een groot tekort aan de grondstoffen nodig voor de zogenoemde electrolysers om die waterstof te kunnen produceren.
Omdat de beschikbaarheid van deze schaarse ruwe grondstoffen zoals iridium en platina al op korte termijn nijpend wordt, dreigt een groeiend probleem voor de energietransitie. In 2050 zal voor de waterstofproductie in de EU alleen al veel meer iridium nodig zijn dan er nu ieder jaar wereldwijd wordt gewonnen.
Op weg naar een groene toekomst
In een tweetal papers “Op weg naar een groene toekomst” pleit TNO voor meer bewustwording voor dit probleem door het permanent aan de orde te laten komen in klimaatoverleg en een risicomanagementsysteem voor leveringszekerheid op te zetten. Ook kan de overheid overwegen als strategische inkoper op te treden en daarmee prioriteit geven voor deze toepassing van de materialen. Ook verkende TNO in de papers welke strategieën het meest kunnen bijdragen om die dreigende schaarste het hoofd te bieden.
Strategieën
De meeste potentie heeft reductie. Dat wil zeggen om minder materiaal te gebruiken per electrolyser of te zoeken naar vervangende materialen die minder schaars zijn of een mix van technieken. Minder gebruiken is daarvan het meest kansrijk, aldus TNO in de tweede paper (pdf). Andere strategieën en technieken waar TNO naar keek zijn recycling van de materialen aan het eind van de levensduur en electrolysers langer en intensiever gebruiken (efficiency). Al deze technologieën verkeren nog in een pril stadium.
Opdampen met Atomic Layer Deposition
Een belangrijke techniek die TNO op dit moment al op laboratoriumschaal toepast om minder iridium en platina te gebruiken in electrolysers is Atomic Layer Deposition. Hierbij wordt het materiaal in dampvorm in extreem dunne laagjes aangebracht. De beoogde reductie is ongeveer een factor 15-20 keer. Volgende stappen in het onderzoek zijn om met grotere oppervlakten te werken en om informatie te verzamelen over de levensduur van de met deze techniek gemaakt electrolysers.
Meer weten?
Download de twee papers:
Neem contact met ons op
-
Ton Bastein
Functie:Principal consultant-
Standplaats:Den Haag - New Babylon
-
Telefoon:+31 6 51 52 53 78
-
E-mail:E-mail Ton
-
LinkedIn:Ton op LinkedIn
-
Laat je verder inspireren
Combinatie offshore wind en drijvende zonnepanelen om kosten groene waterstof te verlagen
Nieuw onderzoeksproject SENSE-HUB, onder leiding van TNO, onderzoekt hoe de integratie van verschillende energiesysteemmodules op de Noordzee tot een toekomstig stabiel en betrouwbaar energiesysteem kan leiden. Er wordt gekeken naar de synergie tussen offshore wind, zonnepanelen en waterstofproductie op zee.
Kennisdeling Noordzeelanden nodig om offshore waterstofproductie te versnellen
In opdracht van het ministerie van EZK onderzocht TNO de voordelen van een gezamenlijke aanpak door de Noordzeelanden en hoe conversie naar waterstof op zee het potentieel aan energie uit de Noordzee beter kan benutten.
Doorbraak ontwikkeling elektrolysers: 200 keer minder iridium gebruikt
Groene waterstof, geproduceerd via elektrolyse met elektriciteit uit zon en wind, speelt een cruciale rol in de transitie van fossiele naar hernieuwbare energie. Iridium is een schaars materiaal dat op dit moment nog onmisbaar is in elektrolysers die werken met de veel gebruikte PEM (Proton Exchange Membrane)-technologie.
Onderzoek TNO en EBN: Waterstofopslag op zee lijkt haalbaar
Energietransitie groeiende samenwerking overheid en industrie
De industrie moet veel sneller verduurzamen. Weliswaar is deze sector er tussen 1990 en 2020 in geslaagd de uitstoot van CO2 ten minste met 25% te verminderen, maar in absolute getallen gaat het nog steeds om tientallen megatonnen per jaar. In het Klimaatakkoord hebben overheid en bedrijfsleven afspraken gemaakt de emissies verder te reduceren. Als innovatie- en kennis partner ondersteunt TNO ministeries, provincies, gemeenten en regio’s effectief beleid te voeren. Ook brengen we publieke en private partijen bij elkaar om de versnelling te realiseren. Daarvoor ontwikkelt TNO Green Prints:
een blauwdruk met oplossingen voor het vergroenen van de industrie.
