Inleiding

Een voorbeeld. Als Tatasteel IJmuiden op waterstof over wil heeft het de helft van alle elektriciteit in Nederland nodig. Daarvoor moeten vier keer zoveel windmolenparken op zee worden gebouwd als dat er nu staan en dat voor één bedrijf. 

In Zweden kan dat wel door waterkrachtcentrales en windmolens. Maar soms bestaan er negatieve energieprijzen. Dan worden windmolens uitgezet. Maak er dan waterstof van. 

Nederland zal niet zonder grote import van waterstof kunnen b.v. uit de Sahara. In Marokko is de instraling van de zon veel beter. We produceren er voor 1 cent per kWh stroom. Met onze zonnepanelen hier kost het 8 cent. Offshorewind kost ongeveer 5 cent. Met wind in de Sahara en in Spanje is het 2 cent. 

Waterstof wordt in 2024 met name gebruikt om plastic en kunststof te maken. Slechts 2 procent voor stroom of energie.
96 procent van de huidige waterstof wordt gemaakt uit aardgas. Dat heet grijze waterstof. Kosten 2-3 euro per kg. 
Groene waterstof wordt gemaakt uit elektriciteit van wind en zon. Nederland wil in 2032 voor 8 gigawatt aan elektrolysecapaciteit hebben, Europa 100 gigawatt in 2030. Ter vergelijking: nu bedraagt de wereldwijde capaciteit aan elektrolysers ongeveer 2,5 gigawatt.Kosten 8-12 euro per kg. 

Electrolysers zonder platina en membranen.

Avoxt maakt de benodigde elektrolysers goedkoper door het platina en de membranen eruit te halen. Dan werken ze efficiënter. Een conventionele elektrolyser gebruikt gemiddeld 55 kilowattuur stroom per kilo groene waterstof, die van Avoxt slechts 43 kilowattuur. Ook hebben ze minder onderhoud nodig. Bij conventionele elektrolysers moet de membraan elke drie tot vier jaar vervangen worden. Dat onderdeel schrappen betekent 70 tot 80 procent minder onderhoud.



Egypte tuigt meerdere waterstoffabrieken op goed voor 480.000 ton groene waterstof per jaar. Nederland zal energie in de vorm van waterstof moeten blijven importeren. Dat kan door ons aardgasnet.

Per 2025 wil China jaarlijks 200.000 ton groene waterstof maken. Daarbij wil het vanaf datzelfde jaar 50.000 waterstofvoertuigen op de weg hebben.
Nederland wil volgens het Klimaatakkoord in 2025 75.000 ton groene waterstof kan produceren. Hiervoor is 500 megawatt elektrolysecapaciteit nodig. In 2030 streeft Nederland naar een elektrolysecapaciteit van 3.000 megawatt.

De Europese Commissie wil dat er in 2030 40 gigawatt aan elektrolysers operationeel zijn in de EU voor de productie van groene waterstof. Nog eens 40 gigawatt moet tegen die tijd in landen rondom de EU gerealiseerd zijn, bestemd voor groene waterstofexport aan de EU.

Ten noorden van Groningen komt de grootste waterstofproductielocatie op zee. Een windpark zal zo'n 500 megawatt aan elektrolysecapaciteit krijgen.

Nederland wil in 2023 8 GW waterstof maken. Daarvoor is 11 miljard liter zuiver water nodig. Dat is 1 % van al ons drinkwater.

Je kan ook zeewater gebruiken maar dat tast de electrodes aan. Vandaar dat de WUR met behulp van de restwarmte van de elektrolyser van zout zeewater schoon drinkwater gemaakt door het te laten verdampen en weer te laten condenseren. Dat wordt gebruikt om in de elektrolyser groene waterstof te maken. Daarbij komt restwarmte vrij die weer gebruikt kan worden om opnieuw via membranen water te ontzilten. Het zout kan worden ingedikt, lithium kan eruit gehaald worden en met de restwarmte kan nog elektriciteit worden opgewekt (via Mempower) (2024)

De grootste groene waterstoffabriek komt in Nederland.

Op de Tweede Maasvlakte in de Rotterdamse haven, bouwt fossiele reus Shell aan de grootste groene waterstoffabriek van Nederland. Met stroom afkomstig van het windpark Hollandse Kust Noord wordt een 200 megawatt elektrolyser gebouwd die dagelijks 60.000 kilo groene waterstof produceert. De waterstof is bedoeld voor toepassingen in de nabijgelegen chemie en olie-raffinaderijen.

De waterstoffabriek schijnt tjokvol nieuwe slimmigheden te zitten - Shell is één van de grootste patenthouders op het gebied van groene waterstof in Nederland. De waterstoffabriek krijgt een futuristisch ontwerp en wordt deels opengesteld voor het publiek - in een toren van houtbouw wordt een bezoekerscentrum gebouwd. Vanaf 2025 draait de fabriek en is het mogelijk zelf te beoordelen hoe groen de ambities van Shell zijn. (2023)

Mauritanië gaat 8 miljoen ton maken.

Ze hebben 34 miljard van een Duitse investeerder gekregen om via zon en wind 8 miljoen ton waterstof te maken. 2028 gereed.

Hoe kan je waterstof opwekken en wat betekent dat?

Waterstof is geen energiebron maar een energiedrager. Waterstof moet eerst gemaakt worden. De meeste waterstof (95 %) komt uit 

Witte waterstof.

Er zijn plekken op aarde waar waterstof gewoon in de bodem zit. (2023) b.v. in Afrika of Australie.

In 2023 is mogelijk in Lotharingen 46 miljoen ton witte waterstof ontdekt. Het lijkt het de grootste afzetting ooit.
Daarom gaat men ook in Zuid Limburg onder de kolenlagen zoeken of op Curacau waar de omstandigheden ook gunstig kunnen zijn.
(2024)
De eerste waterstofput te Bourakébougou in Mali levert jaarlijks 5 ton waterstof op. (2023)

Maar hoeveel en hoe geconcentreerd en winbaar is nog de vraag. Het ontstaat door reacties in de bodem b.v. van water met ijzer als door
- radiolyse: straling van radioactieve elementen waardoor water wordt gesplitst 
- serpentinisatie: bij hoge temperaturen en ijzerrijk gesteente
- diepgelegen: stromen waterstof uit de aardkern of -mantel die naar boven komt langs tektonische plaatgrenzen. (discutabel)

Maar ja de waterstof kan eenvoudig wegsijpelen, kan gebruikt worden door microben of kan reageren met rotsen.

Maar het kan zitten onder zoutlagen of ondoordringbaar gesteente of je kan het proberen op te vangen waar het ontstaat of je kan zelfs stimuleren dat het gaat ontstaan door water in ijzerrrijk gesteente te pompen samen met CO2.  

Door recente ontdekkingen in Afrika, Australië en de VS beginnen aardwetenschappers te geloven dat ze nooit op de goede plek gezocht hebben. Inmiddels wordt naar witte waterstof gezocht in Afrika, Zuid-Amerika, Australië, de VS, Frankrijk en Spanje.

Een locatie waar daadwerkelijk activiteit is, is Mali. In 1987 werd per toeval een actieve put ontdekt. Maar al in 1888 werd melding gemaakt van een ontdekking van natuurlijke waterstof in Oekraïne, in 1921 in Australië en in 1988 in mijnen in Canada en Finland.

Reforming van aardgas tot grijze waterstof

CH₄ + 2H₂O + energie –> 4H₂ + CO₂

Deze methode kost minstens twee keer meer fossiele energie dan waterstof ooit kan opleveren en er ontstaat bovendien extra CO₂

In Nederland wordt nu 0,8 miljoen ton waterstof geproduceerd, waarvoor vier miljard kuub aardgas wordt gebruikt. Dat zorgt voor een CO2-uitstoot van 12,5 miljoen ton.

Van plastic naar grijze waterstof

Je kan in één stap van plastic afval waterstof en koolstofnanobuisjes te maken binnen een minuut met behulp van microgolven. Een goede oplossing voor ons plasticprobleem? Per gram plastic is er 55,6 millimol waterstof te winnen. Dat is niet veel, maar met duizenden tonnen plasticafval levert het toch een significante hoeveelheid. Koolstofnanobuisjes worden normaliter gebruikt om lithiumbatterijen stabieler te maken, of als computeronderdeel. Zie duurzaambedrijfsleven

Via flash joule heating wordt plastic afval enkele seconden verhit tot zeer hoge temperaturen (2.800 °C). Tijdens dit proces verdampt alle aanwezige waterstof en blijft grafeen over.  (2023)

Van snoeiafval naar waterstof

Niet-recyclebaar afvalhout zoals snoeiafval en afgebroken takken wordt via de vergassingsinstallatie van Bio Energy Netherlands in de haven van Amsterdam omgezet  naar waterstof. Daarmee heeft het een primeur: het is wereldwijd voor het eerst dat uit deze vorm van 'biowaste' pure waterstof (99,999 procent) gewonnen wordt.

Low carbon waterstof ofwel blauwe waterstof

Deze waterstof wordt gemaakt van aardgas. Bij dit proces komt CO2 vrij, dat kan worden afgevangen en opgeslagen in lege gasvelden in de Noordzee. Zo wordt voorkomen dat de CO2 vrijkomt in de atmosfeer. 
Maar de CO2 kan nooit volledig afgevangen kan worden. Grofweg kan 80 tot 90 procent worden opgeslagen, waardoor blauwe waterstof niet volledig klimaatneutraal is. Daardoor noemt men het liever low-carbon waterstof.

De bron blijft fossiel aardgas en men hoopt dat het ooit niet meer nodig is het vervangen kan worden door groen waterstof. 

Elektrolyse

Waterstof kan ook gemaakt worden via elektrolyse van water. In principe kan men daarmee van elektriciteit via waterstof en via brandstofcellen weer terug naar elektriciteit.  

Het maken van waterstof door middel van elektrolyse van water heeft een verlies van 40%. Het comprimeren van waterstof tot vloeistof geeft een verlies van 25 %. De toepassing van waterstof in een brandstofcel voor omzetting naar stroom heeft ook een verlies van 40%

Dit betekent dat er ongeveer 4 kWh stroom nodig is om via waterstof weer opnieuw 1 kWh stroom te maken.  De verliezen kunnen op termijn wellicht wat kleiner worden.

Als voor de splitsing duurzame energie, bijvoorbeeld zonne- en of windenergie wordt gebruikt, dan wordt er gesproken van groene waterstof. 

Dus waterstof als energiedrager kan in auto’s nog niet concurreren met auto’s die op accu’s die geladen worden met zonnestroom. Hier komt bij dat de brandstofcel voorlopig nog erg kostbaar is terwijl de accu’s juist steeds goedkoper, de actieradius steeds groter en de laadtijden steeds korter worden. De nieuwste modellen kunnen binnen een half uur al van 10 % tot 80 % opgeladen worden.

Nanotech elektroden

Door de nanostructuur van de elektrode te veranderen vergroot een bedrijf in Singapore het werkzame oppervlak. Daardoor is volgens het bedrijf een verdubbeling van de waterstofproductie mogelijk en is voor de elektrolyse 30 procent minder zeldzame metalen nodig.(2022)

50 maal sneller

(2020) Een nieuw materiaal, een soort vilt gemaakt van nikkeldraadjes, kan 50 keer sneller waterstof maken dan de huidige technieken. Daarmee wordt efficiënte, groene productie van waterstof mogelijk goedkoper en kan er meer waterstof in kortere tijd worden gemaakt. Meer zie duurzaambedrijfleven

17 maal meer met composiet

Aan de Universiteit Twente is een nieuw soort composiet ontwikkeld dat zowel stabiel als efficiënt blijkt te zijn. De activiteit van de vijf overgangsmetalen samen bleek zeventien keer hoger te zijn dan het best presterende individuele materiaal.
(2023)

Voor 1 $ per kg (2021) (nu 2,5 - 6 $)

De Israëlische startup H2Pro haalde recent 22 miljoen op voor de bouw van een nieuw soort elektrolyser. Eerst gaat een watermolecuul door een elektrische ontleding, en daarna door een ontleding met warmte (thermolyse). Je hebt dan geen (duur) memebraan meer nodig. Het zet 95 procent van de energie uit de gebruikte stroom om in waterstof. (in het lab). Bij de gangbare elektrolysers van nu is dat maar 60 tot 70 procent.  

HyDeal Espana wil 100 procent groene waterstof tegen een prijs van 1,5 euro per kilo. Dat is vergelijkbaar met de huidige prijs van grijze waterstof die uit aardgas wordt gemaakt. De staalproducent Accelor Mittal en de Spaanse kunstmestfabrikant Grupo Fertiberia nemen de komende 20 jaar 6,6 miljoen ton groene waterstof af. (2022)

Via hele kleine buisjes (2022)

In het systeem van Hysata stroomt er continu water onder een waterstofcel langs. Het water wordt door een heel klein buisje automatisch omhooggezogen, via de zogenoemde capillaire werking. Het water reageert zo met de twee kanten van een waterstofcel en er ontstaat waterstof aan een kant en zuurstof aan de andere.

Het systeem heeft minder weerstand en dus minder verliezen. De huidige generatie waterstofproductie kan 75 procent van elektrische stroom omzetten in waterstof. De Australiërs zeggen wel 95 procent te kunnen halen en noemen het de volgende stap in de opmars van duurzame waterstof. Investeerders steken er 100 miljoen in. (2024)

De elektrolyser van Hysata houdt rekening met het feit dat belletjes op de electrodes gaan zitten en het contactoppervlak verkleinen. Deze tekortkoming en vermindert de hoeveelheid luchtbelletjes die ontstaan bij de splitsing. De elektrolyt ligt in dat ontwerp op de bodem en wordt omhoog gezogen door een afscheider tussen de twee elektroden. De elektroden staan daardoor aan één kant in volledig contact met de elektrolyt, wat een efficiëntiewinst oplevert.

Uiteindelijk kun je, volgens Hysata, op een prijs van 1,50 dollar per kilo waterstof uitkomen.

Alkalische elektrolysers

Het Duitse Sunfire gaat ‘alkalische’ elektrolyzers en ‘vaste oxide’ elektrolyzers gebruiken.

Alkalische elektrolyzers gebruiken geen (dure) membranen, maar alkalische vloeistoffen om het water te ontleden. Het grote voordeel is dat je daardoor goedkopere katalysatoren (die het ontledingsproces op snelheid brengen) kunt gebruiken. Bij membraam-elektrolyzers is er vaak duur platinum nodig.

De ‘vaste oxide’-elektrolyzer gebruikt keramieken platen om water om te zetten in waterstof. Dit systeem werkt als een omgekeerde brandstofcel; waar zo’n cel waterstof omzet in elektriciteit (bijvoorbeeld in een waterstofauto), maakt een oxide-elektrolyzer waterstof van water en (groene) stroom. Maar, zegt Sunfire, deze techniek kan ook ‘syngas’ produceren op schone wijze. Syngas is een belangrijke grondstof in de industrie, en de techniek zou dus zeer welkom zijn. (2021)

Er zijn momenteel verschillende types elektrolysers op de markt. Alkaline-elektrolysers en polymer electrolyte membrane (PEM)-elektrolysers hebben membranen uit platina en iridium.

CPH2 ontwikkelde echter een elektrolyser zónder membraan, met de passende naam Membrane-Free Electrolyser (MFE). Het bedrijf geeft vooralsnog weinig weg over de technologie, maar het gaat om een cryogeen systeem, gekoeld met vloeibaar stikstof, dat pure waterstof en zuurstof produceert. De installatie heeft een levensduur van 25 jaar, is gemakkelijk schaalbaar en heeft een modulair design. (2022)

Na-apen van planten

het ze gelukt is om de vaardigheid van planten na te apen en op een schone, goedkope en veilige manier waterstof te produceren, dit via een ECPB. Dat  staat voor Elektron-Coupled Proton Buffer. Wanneer een elektrische stroom door het water loopt, komt de zuurstof vrij en verzamelt de ECPB de protonen en elektronen die gegenereerd worden.

Indium-gallium-nitride

De nieuwe techniek imiteert een van de eerste stappen in het fotosyntheseproces, waarbij water uit elkaar wordt getrokken in waterstof en zuurstof. De bladeren van planten gebruiken daar chlorofyl voor, dat planten hun groene kleur geeft. De wetenschappers werken met een halfgeleider van indium-gallium-nitride, dat ook in blauwe en groene led-lampen te vinden is. Met een grote lens wordt zonlicht gebundeld op de halfgeleider, waar het water uit elkaar valt. Bubbeltjes waterstof borrelen vervolgens een gasfles in. Voorlopig nog niet commercieel.(2023)

Cyanobacteriën

In normale omstandigheden maakt de bacterie zo’n twee minuten waterstof. Het enzym hydrogenase verlengt dit proces tot een aantal uur. Daardoor kan er met de bacteriën meer waterstof verkregen worden. Het lastige het op te schalen.

Waterstof uit aluminiumschroot (2021)

Als je aluminium insmeert met een mix van twee metalen – gallium en indium – kan (na 2-3 dagen) water komen bij puur aluminium omdat het door de beschermende aluminiumoxide laag heen kan dringen. De mix kan weer worden hergebruikt. Misschien kan je zo ook waterstof opslaan in aluminium.  

Waterstof uit plastic (2021)

Hyundai wil plastic afval omzetten in waterstof via pyrolyse en vergassing. Pyrolyse is een proces waarbij het plastic onder hoge temperaturen (200 tot 900 °C) wordt ontleed, zonder dat er zuurstof bij kan komen. Bij vergassing wordt het afval in doorgaans met stoom verwarmde oven (tot 2000 °C) in contact gebracht met zuurstof. Hier komen losse H2 moleculen bij vrij. De CO2 die erbij vrij komt wil men opvangen.

Waterstof uit afval Middellandse zee (2022)

De fabriek moet bij de ingang van het Suez-kanaal komen. Daar komt het afval uit het Middellandse Zeegebied terecht: van plastic en kledingresten tot rioolwater. Uit al die dingen kun je waterstof maken via een vrij ingewikkeld proces. Je laat het afval zonder zuurstof, en met een paar speciale bacteriën ‘broeien’. Zo ontstaan een paar grondstoffen die gebruikt kunnen worden voor veevoer én er ontstaat waterstof. Haal de waterstof eruit, en je kunt deze gebruiken als groene brandstof. Er komt ook CO2 vrij bij dit proces, maar H2-Industries wil die afvangen en ook verkopen als grondstof.

Waterstof uit Limburgs afval (heeel veel)  (2023)

In Limburg gaat men FUREC bouwen dat bestaat uit twee installaties. De eerste, de voorbehandeling, moet straks jaarlijks 700.000 ton niet-recyclebaar huishoudelijk afval worden omgezet in brandstofpellets. Dit zijn samengeperste en gedroogde korrels ter grootte van een vinger. 

Deze pellets worden vervolgens vervoerd naar de tweede fabriek, die gebouwd zal worden op het Limburgse industrieterrein Chemelot. Daar worden de pellets van polymeren, monomeren of atomen afgebroken via extreme hitte (pyrolyse) of chemische oplosmiddelen (depolymerisatie). Wat overblijft is een homogene massa die je opnieuw kunt inzetten als grondstoffen voor plastic.  Wat overblijft zijn koolstof atomen en waterstof. 54.000 ton waardoor Chemelot 280 miljoen kuub gas gaat besparen! 

De CO2 die bij het proces vrijkomt wil FUREC afvangen en opslaan. Op den duur ziet het ook mogelijkheden om deze CO2 weer opnieuw te gebruiken als grondstof voor de industrie.

Blauwe waterstof

Blauwe, klimaatneutrale waterstof zit tussen deze twee in. Bij blauwe waterstof wordt namelijk de CO₂ die vrijkomt bij de verbranding van het aardgas afgevangen en opgeslagen in bijvoorbeeld lege gasvelden.

De petrochemische industrie kan kan 3 megaton per jaar besparen via blauw waterstof. Dan moet de CO₂ wel worden opgeslagen en moet de waterstof het aardgasnetwerk in.  

Een nieuwe katalysatoren en methoden

Molibdeen met organisch stikstof-jood

Men is op het spoor van een metaal (molibdeen met een organische stikstof-joodverbinding) die als katalysator werkt om water te splitsen in waterstof en zuurstof.

Nikkel-platina

In China heeft men in 2019 een nieuwe nikkel-platina katalysator ontwikkelt die 20 maal effectiever waterstof produceert.

E-TAC (Electrochemical, Thermally Activated Chemical)

De efficiency van nromale electrolyse is 75 %. Bij E-TAC 99 %. Bij E-TAC wordt gesplitst in twee stappen, een elektrochemische stap en een thermo-geactiveerde chemische stap. 
De eerste stap vindt plaats bij 25 graden waarbij waterstof wordt gesplitst in waterstof en hydroxide. Deze ionen worden gebruikt om een nikkel anode op te laden. 

In de tweede stap wordt de anode opgewarmd tot 95 graden waardoor de anode wordt ontladen en zuurstof vrijkomt. Hierbij is geen electriciteit nodig. 

Dus geen gebruik van schaarse metalen en waterstof en zuurstof worden gescheiden geproduceerd zodat je minder kans hebt op knalgas. 

Vergisting van biomassa

Waterstof kan ook gemaakt worden door vergisting van biomassa. Er van afgezien dat de techniek nog niet voldoende ontwikkeld is, zal de hoeveelheid secundaire biomassa altijd beperkt blijven en zal het biologische proces gevoelig zijn voor wisselende samenstellingen van de biomassa. Bovendien wordt op dit moment al veel biomassa gebruikt als bijmenging in mestvergisters  voor productie van groen gas en voor productie van blauwe diesel en in verbrandingsovens die elektriciteit opwekken. In tegenstelling tot waterstof, hebben deze routes geen probleem met de distributie.

25 keer meer waterstof uit organisch materiaal

De opstelling gebruikt slechts een paar basisingrediënten - licht van een kwik-xenonlamp, een oplossing van water en methanol en een bepaald type roest (of ijzeroxide) genaamd α-FeOOH. Dit levert 25 keer meer waterstof dan bestaande technieken die titaniumdioxide katalysatoren gebruiken.

Omdat de bron voor de waterstof in dit geval gewoon organisch afval is, kan de nieuwe aanpak mogelijk een enorm verschil maken voor de productie van schone energie

Waterzuivering en waterstofproductie 

Uit poep kan je koolstofkorrels maken. Die dienen als katalysator voor de productie van waterstof want er zit genoeg zwaar metaal in om het waterstofproces snel te laten verlopen. De combinatie van biogas, actieve kool en water gaat in een reactor. Deze is volgens hen ongekend efficiënt, en zet water met biogas om in waterstof en CO2. Bij het omzetten van gas in waterstof komt ook CO2 vrij, dat vervolgens aan de koolstofkorrels wordt gebonden.
2020 Australie Meer zie duurzaambedrijfsleven.

Waterstof uit zeewater

Het splitsen van water en zuurstof met elektriciteit is op zich een eenvoudig en oud idee. Zo wordt er bij de methode – die elektrolyse heet – een energiebron aangesloten op twee elektroden die in water zijn geplaatst. Wanneer de stroom wordt ingeschakeld, borrelt waterstofgas uit het negatieve uiteinde (kathode) en komt er zuurstof vrij aan het positieve uiteinde (anode). Maar dan heb je zuiver water nodig.

Nu heeft men gevonden hoe het ook met zeewater kan ! Het negatief geladen chloride in het zoute zeewater tast de anode aan maar als je het positieve uiteinde bekleedt met lagen die rijk zijn aan negatieve ladingen stoot dit de chloride af. Daarom plaatsten ze nikkel-ijzerhydroxide bovenop nikkelsulfide dat een kern van nikkelschuim bedekt. Het nikkelschuim werkt als een geleider en transporteert elektriciteit uit de energiebron. Het nikkel-ijzerhydroxide voedt de elektrolyse waardoor water wordt gescheiden in zuurstof en waterstof. Tijdens elektrolyse verandert het nikkelsulfide in een negatief geladen laag die de anode beschermt. Net zoals de negatieve uiteinden van twee magneten tegen elkaar duwen, stoot de negatief geladen laag het chloride af. Zonder de negatief geladen coating werkt de anode slechts 12 uur maar met de laag is de levensduur meer dan duizend uur.

Waterstof uit getijde en wind op een schip (2022)

De Thessalonica Hydroship zoals het vaartuig heet wordt uitgerust met turbines die wind- en getijdenenergie opwekken. Daarmee zal het aan boord groene waterstof produceren uit ontzilt zeewater.

Waterstof uit bacteriën

In Australie hebben ze een installatie die waterstofgas produceert via de omzetting van rietsuiker door bacteriën. Dit waterstofgas wordt vervolgens ingezet om een waterstof-brandstofcel aan te drijven, die op zijn beurt groene elektriciteit produceert. Een begin.

Waterstof uit kunstmatige fotosynthese

Het kunstmatige blad bestaat uit een paar onderdelen: piepkleine draadjes worden in water gelegd. Als er zon op de draadjes valt, ontstaat er een elektrische stroom in het water. Die stroom ontleedt het water in zuurstof en waterstof, maar alleen als de positieve en negatieve elektrische deeltjes elkaar niet raken. Daarvoor zorgen de metalen in de kleine staafjes; het onderste deel trekt positieve deeltjes aan, het bovenste deel negatieve.
Maar daarmee is het systeem nog niet klaar. Het systeem heeft namelijk een externe energiebron nodig om goed te werken waardoor het geen echt, bruikbaar ‘kunstmatig blad’ is. Bovendien zorgt het ontleden van water voor schade aan de nanodraadjes. De reductie van de reactie ging goed, maar de oxidatie zorgde voor problemen.

Daarom vervingen de onderzoekers het water voor het oxidatieproces benzylamine. Bij ontleding van deze stof met zonne-energie ontstaat een ander product, benzaldehyde, dat gebruikt wordt als kunstmatige amandelsmaak. Maar, belangrijker: dit proces gaf de andere kant van het systeem, waar de staafjes water omzetten in waterstof, genoeg elektronen en stabiliteit.
Het record van 4,2 procent zonne-energie naar brandstof is twee keer hoger dan het vorige record. Om het nog hoger te maken, zoeken de onderzoekers nu naar andere chemische stoffen die geschikt zijn als vervanger van benzylamine. Mogelijk is er een verbinding die zorgt voor een nog hogere efficiency. 
Bron duurzaambedrijfsleven

Waterstof producerende zonnepanelen

Dit waterstofpaneel van de Vlaamse onderzoekers heeft een energie-omzettingsefficientie van 15 procent. Dat betekent dat je met één paneel gemiddeld 250 liter waterstofgas per dag kunt produceren. Volgens de onderzoekers kun je – in een goed geïsoleerde woning – met 20 panelen de winter door. Rond 2030 op de markt? (2022)

En dan ?

Toevoegen aan aardgas.

Waterstof kan wel zonder comprimeren tot circa 20 % of zelfs 30% toegevoegd worden aan aardgas, waardoor we zonder aanpassing van alle branders minder gas kunnen gebruiken voor verwarming van woningen en gebouwen.

Grootste elektrolyser (in 2020)

Met een elektrolyzer van 10 megawatt verovert het Japanse Toshiba het record voor de grootste waterstoffabriek. De machine zal zonne-energie die op het terrein wordt opgewekt omzetten in waterstof. De waterstof gaat vervolgens naar klanten door heel Japan. De stroom komt van een 20 MW veld van zonnepanelen.

Gasunie en chemiebedrijf Nouryon hebben bijvoorbeeld plannen om in de Eemshaven een 20 megawatt elektrolyser neer te zetten.

 https://youtu.be/AIRJicDdiF0

Samenwerking met Namibie

In 2021 tijdens de klimaattop in Glasgow heeft Nederland afgesproken om samen te werken met Namibië voor de import van waterstof.