Nederlandse partijen werken aan derde generatie electrolyser

Een groep Nederlandse partijen wil het voortouw nemen in de ontwikkeling van een nieuw type electrolyser. Een electrolyser splitst water in zuurstof en waterstof. De nieuwe generatie moet een hogere efficiency en lagere kosten krijgen ten opzichte van de huidige generatie electrolysers. Ook krijgt het apparaat een circulair ontwerp.

Het gaat om een consortium van technische universiteiten en partijen. Zij werken de komende jaren onder leiding van TNO aan een nieuw ontwerp voor een electrolyser. TNO stelt dat Nederland dankzij de aanwezige kennis en hightech maakindustrie uitstekend gepositioneerd is om hierin het voortouw te nemen.

“Het gaat hier om de ontwikkeling van state of the art componenten en stacks voor electrolysers en de technologie om ze door onze hightech industrie te laten produceren,” licht waterstofexpert Lennart van der Burg van TNO toe.

Nederland als onmisbare toeleverancier

“De grote Europese fabrikanten van electrolysers zitten bij onze oosterburen in Duitsland en ook China wordt steeds actiever met de productie van alkaline electrolysertechnologie. Maar net als bij de auto-industrie kan ons land zich opnieuw onderscheiden door te fungeren als onmisbare toeleverancier van innovatieve onderdelen, stacks en ook hoge precisie productieapparatuur. We kunnen hiermee een ecosysteem voor onze industrie optuigen. En dat is goed voor de innovatiekracht en het verdienvermogen van Nederland”.

Het project is in mei 2023 van start gegaan en kent een looptijd van vijf jaar. Met de nieuwe electrolyser willen de partijen een grote stap zetten in de ontwikkeling van dergelijke apparatuur. Het project maakt onderdeel uit van het NXTGEN HIGHTECH programma. Dit programma moet in zes essentiële domeinen hightech oplossingen bieden voor een derde generatie productietechnologie. Binnen het domein duurzame energie van dit programma richten partijen zich niet alleen op groene waterstofenergie, maar ook op nieuwe batterijen. Groene waterstof is waterstof dat is geproduceerd met behulp van duurzaam opgewekte energie.

Derde generatie electrolyser

De electrolyser waaraan de partijen werken is een derde generatie electrolyser. Dit in tegenstelling tot veel andere projecten in het binnen- en buitenland, die meer gericht zijn op het opschalen van de huidige tweede generatie elektrolysetechnologie. Het doorontwikkeling van de tweede generatie is overigens iets waar ook TNO op inzet. Zo werkt de organisatie binnen het project HyScaling met diverse Nederlandse partijen aan tweede generatie electrolysers. Deze presteren beter en efficiënter dan bestaande electrolysers, en zijn goedkoper. Het ontwerp is echter in grote lijnen hetzelfde.

De derde generatie bouwt voort op het ontwerp van de tweede generatie. Zo willen de partijen alle huidige op splitsing van watergebaseerde technologieën in samenhang onderzoeken. Concreet gaat het daarbij om PEM, alkaline, SOE en AEM. Een nieuwe technologie die de partijen eveneens gaan onderzoeken is CO2-elektrolyse. Bij deze variant zet de electrolyser bio-gebaseerde CO2 om in verschillende koolstofhoudende producten.

Synergieën

Naar verwachting leidt het onderzoek tot synergieën tussen de verschillende concepten. Vooral wat betreft hightech productietechnologieën voor componenten van de electrolyser en stacks. De nieuwe electrolysers moeten aanzienlijk beter prestaties gaan leveren, veel minder energie en materialen verbruiken, en daarnaast goedkoper zijn.

“We gaan werken aan een revolutionaire nieuwe architectuur, waarmee ons land mondiaal de leiding kan nemen”, zegt Van den Berg. “Binnen TNO hebben we eerder de technologie spatial Atomic Layer Deposition ontwikkeld, een methode om super dunne lagen functionele materialen op grote oppervlakken aan te brengen. Die wordt nu op de markt gebracht door TNO spin-off SparkNano, een van de deelnemers aan het consortium. sALD is een veelbelovende technologie in het nieuwe ontwerp van electrolysers. Zo brengt elk van de partijen eigen expertise in.”

Geen gebruik maken van zeldzame materialen

“De derde generatie zal niet alleen aanzienlijk beter presteren, maar ook geen gebruik hoeven maken van zeldzame materialen. En het biedt onze hightech maakindustrie volop kansen op de internationale markt. Nederland kan het echter niet alleen en dus is internationale samenwerking een absolute vereiste voor versnelling. TNO werkt al met internationale partners in het Supercell programma.”

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Foto: akitada31 via Pixabay