Nederland neemt voortouw in ontwikkeling derde generatie electrolyser

“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,” zegt waterstofexpert Lennart van der Burg van TNO.

“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”.

Van eerste naar derde generatie

Het project ‘Derde-generatie electrolyzers’ gaat in mei 2023 van start en heeft een looptijd van vijf jaar. Het moet een grote stap worden in de ontwikkeling van deze apparatuur voor elektrolyse, het splitsen van water in zuurstof en waterstof, met elektriciteit uit wind en zon.

De huidige projecten in binnen- en buitenland zijn meer gericht op het opschalen van huidige generatie electrolysertechnologie in de eerste grootschalige 100 megawatt+ waterstoffabrieken. TNO werkt in het project HyScaling met Nederlandse partijen al aan de tweede generatie electrolysers (technologieën: PEM en alkaline) die beter presteren, efficiënter zijn en goedkoper maar het ontwerp blijft in grote lijnen hetzelfde.

Synergieën

Voor de derde generatie gaat het erom alle huidige op splitsing van water gebaseerde technologieën (PEM, alkaline, SOE, AEM) in samenhang te onderzoeken, met als nieuwkomer CO2 elektrolyse. Biobased CO2 wordt dan omgezet in verschillende koolstofhoudende producten. De verwachting is dat tussen al deze concepten synergieën zullen ontstaan, met name bij de hightech productietechnologieën van de electrolyser componenten en stacks. De nieuwe electrolysers zullen aanzienlijk betere prestaties moeten leveren, veel minder energie en materialen gebruiken en bovendien goedkoper zijn.

Mondiaal de leiding nemen en samenwerken

“We gaan werken aan een revolutionaire nieuwe architectuur, waarmee ons land mondiaal de leiding kan nemen”, zegt Lennart.

“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.”

“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.”

Het project maakt deel uit van het NXTGEN HIGHTECH programma dat in zes essentiële domeinen hightech oplossingen gaat bieden voor een nieuwe generatie productietechnologie.