Onder leiding van onderzoekers van hogeschool Saxion hebben bedrijven, partners en studenten gezamenlijk een innovatief elektrolysesysteem ontworpen. Dit systeem voor decentrale waterstofproductie gebruikt wind- en zonne-energie om lokaal waterstof te produceren. Vervolgens wordt de waterstof opgeslagen en omgevormd naar energie op het moment dat het nodig is. Dit innovatieve ontwerp, dat voortkomt uit het onderzoeksproject HYGENESYS, helpt netcongestie tegen te gaan en zorgt voor een stabielere duurzame energievoorziening.
Nederland wil in 2050 CO2-neutraal zijn. Hiervoor is grootschalig gebruik van zon- en windenergie noodzakelijk. Maar zon- en windenergie zijn afhankelijk van het tijdstip, de weersomstandigheden en de seizoenen. Om ervoor te zorgen dat er altijd voldoende energie beschikbaar is, is het belangrijk om die energie tijdelijk en grootschalig op te slaan.
Energie opslaan in waterstof
Wanneer er een overschot aan duurzame energie is, kan dit worden gebruikt om waterstof te genereren. Doordat het energieoverschot dan wordt opgeslagen in waterstof, vermindert dit de belasting van het stroomnet. De opgeslagen energie in waterstof kan vervolgens weer worden omgezet naar elektriciteit bij windstil en bewolkt weer. Doordat waterstof goed getransporteerd kan worden via (deels bestaande) pijpleidingen kunnen er grote hoeveelheden energie verplaatst worden zonder dat dit zorgt voor extra belasting van het stroomnet.
Van centraal naar decentraal
“Nu wordt groene waterstof voornamelijk nog geproduceerd op grote, centrale plaatsen in het land”, vertelt Benno Aalderink, associate lector Waterstoftechnologie en applicaties bij hogeschool Saxion. “Maar om de klimaatdoelen te halen, is het ook nodig om lokaal (decentraal) groene waterstof te produceren. Dat kan met kleinschalige elektrolysesystemen, zoals ontworpen in project HYGENESYS. Deze elektrolysesystemen zetten water om in waterstof en zuurstof. De waterstof kan dan weer omgezet worden naar elektriciteit op het moment dat het nodig is. Zo ontstaat er een stabielere duurzame energievoorziening én wordt het overbelaste stroomnet verlicht. Daarmee kan decentrale waterstofproductie een cruciale rol spelen in de energietransitie. Ook het lokaal gebruiken van de zuurstof die in het proces ontstaat kan interessant zijn in de toekomst.”
Van theorie naar praktijk
Er is nog niet veel aandacht voor het ontwikkelen van decentrale elektrolysesystemen en lokale opwekking van waterstof. Met project HYGENESYS is, samen met verschillende partners, belangrijke expertise ontwikkeld en is er door de betrokkenheid van studenten een bijdrage geleverd aan het opleiden van toekomstige werknemers op dit gebied. Door verschillende partners en disciplines samen te brengen, is er een toekomstgerichte aanpak gecreëerd. Het uiteindelijke doel is om een waterstofproductiesysteem op de H2Hub in Twente te realiseren en onderzoek te doen naar decentrale industriële toepassingen van waterstof. Op termijn zal ook de residentiële toepassing van decentrale waterstof getest worden.
Innovatie dankzij samenwerking met uiteenlopende partijen
HYGENESYS is een RAAK MKB-project en onderdeel van de strategische samenwerking tussen hogeschool Saxion en de HAN op het gebied van decentrale waterstof. Voor het HYGENESYS-onderzoekproject werken uiteenlopende partijen samen: Boessenkool, Cogas, Demcon, H2Hub Twente, Hogeschool van Arnhem en Nijmegen, HyMatters, Jotem, Kiemt, Kiwa, Powerspex, ROC van Twente, Hogeschool Saxion, Universiteit Twente, VDL Energy Systems en Waterschap Vechtstromen. Studenten, onderzoekers, bedrijven en partners onderzoeken samen de mogelijkheden voor waterstofproductie via decentrale elektrolysesystemen. Dat doen zij onder leiding van het lectoraat Sustainable Energy Systems van hogeschool Saxion. Het project is uitgevoerd bij de H2Hub Twente in Almelo.
Foto’s: Thomas Busschers / hogeschool Saxion