nieuws

Elektriciteitopslag en waterstofproductie in één systeem

R&D

Voor het eerst hebben onderzoekers van de TU Delft onder leiding van prof. Fokko Mulder een geïntegreerd batterij-elektrolyse-apparaat geproduceerd, een zogenoemde ‘battolyser’. Het apparaat kan op een efficiënte manier elektriciteit opslaan of leveren als een batterij én kan water splitsen in waterstof en zuurstof door elektrolyse.

Elektriciteitopslag en waterstofproductie in één systeem
(foto: TU Delft)

“Elektriciteit en waterstof zijn altijd beschouwd als twee gescheiden en zelfs concurrerende oplossingen voor energieopslag”, stelt professor Mulder. “Met de battolyser hebben we nu voor het eerst een geïntegreerd batterij-elektrolyse-apparaat gemaakt dat heel efficiënt elektriciteit kan opslaan en leveren als een batterij, en wanneer de batterij vol is vanzelf water gaat splitsen in waterstof en zuurstof door elektrolyse. Door de combinatie van batterijtechnologie met elektrolyse bereiken we een totale efficiëntie tot negentig procent. De battolyser blijkt bovendien stabiel, zowel als batterij en als elektrolyser, ook bij lang en intensief laden, ontladen en waterstofproductie.”

Werking
De battolyser is gebaseerd op een nikkel-ijzer batterij, een batterijvariant die vorige eeuw vooral door Thomas Edison werd gepromoot. Tijdens het opladen vormen de elektrodes van de batterij twee materialen (NiOOH en gereduceerd Fe). In de elektrolysewereld zijn deze materialen bekend als katalysator voor de chemische reactie die waterstof en zuurstof oplevert. De elektrodes maken daarmee in geladen toestand de elektrolyse van water mogelijk.
Dat er bij deze nikkel-ijzerbatterij tijdens het laden ook waterstofgas wordt geproduceerd, werd volgens Mulder altijd als lastig nadeel gezien en dit was een van de redenen dat andere batterijtypes uiteindelijk succesvoller werden. Echter, er heeft nog nooit iemand geprobeerd de twee te combineren en te kijken of dat iets zou opleveren. Mulder bouwde daarom samen met student Bernhard Weninger een eerste prototype ter grootte van een stoeptegel. “Het werkte direct. Zodra de batterij vol begon te raken, begon hij waterstof te produceren”, aldus Mulder.

Opschalen
De volgende stappen zijn onderzoek naar verdere efficiëntieverbeteringen en schaalvergroting van wat er nu al is. Technologiestichting STW heeft het onderzoeksprogramma gehonoreerd en verschillende bedrijven investeren in het onderzoek.
John Nijenhuis, Technology Transfer Officer van de TU Delft: “De schaalvergroting tot een battolyser ter grootte van een zeecontainer moet bewijzen dat de techniek ook past op de schaal van de stroomproductie van een forse windmolen.” De grote battolyser moet over anderhalf jaar gereed en getest zijn. (Bron: TU Delft)

Reageer op dit artikel