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 scientist circulaire economie en grondstof strategie-
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
Tijdmakers: 200 keer minder iridium nodig voor groene waterstof productie
In deze aflevering van Tijdmakers, spreken we tijdmaker Lennart van der Burg, Cluster manager Green Hydrogen over de doorbraak ontwikkeling in elektrolysers, en over hoe we op grotere schaal groene waterstof kunnen produceren.
Nederland neemt voortouw in ontwikkeling derde generatie electrolyser
In het project 'Derde-generatie electrolyzers' werkt een consortium onder leiding van TNO aan de ontwikkeling van een compleet nieuw type electrolyser. Dit nieuwe ontwerp zal hogere efficiency, lagere kosten en een circulair ontwerp bieden, met als doel het faciliteren van grootschalige productie van groene waterstof.
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.
