Tekort materialen dreigt voor geplande groene waterstofproductie

Thema:
Impact van de energietransitie
15 juni 2021

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:

Deel 1: Hoe grondstoffenschaarste onze ambities voor groene waterstof en de energietransitie als geheel kan belemmeren (pdf)

Deel 2: Hoe we de grondstoffenschaarste kunnen voorkomen en onze ambities voor groene waterstof kunnen verwezenlijken (pdf)

Laat je verder inspireren

6 resultaten, getoond 1 t/m 5

Nederland wereldwijde hub voor waterstofimport, transport en opslag

Informatietype:
Insight
7 augustus 2023
De eerste waterstofketen vanuit het buitenland naar Nederland is een feit. Spanje wordt een belangrijke leverancier van groene waterstof aan Noordwest-Europa en ons land gaat een hubfunctie vervullen in het verder exporteren.

Waterstof ontwikkelingen in volle gang in de energie- en materialentransitie

Informatietype:
Insight
20 juli 2023

Tijdmakers: 200 keer minder iridium nodig voor groene waterstof productie

Informatietype:
Insight
1 juni 2023

Nederland neemt voortouw in ontwikkeling derde generatie electrolyser

Informatietype:
Insight
31 mei 2023

Kennisdeling Noordzeelanden nodig om offshore waterstofproductie te versnellen

Informatietype:
Insight
10 februari 2023