TNO gaat met drie partners samenwerken bij het ontwikkelen van een nieuwe generatie Proton Exchange Membrane (PEM) elektrolysers. Het consortium wil de ontwikkeling van de PEM elektrolysetechnologie versnellen door de verschillende componenten in de elektrolyser-stack te integreren en te verbeteren. Dit leidt tot een nieuwe generatie PEM elektrolysers met een lager elektriciteitsverbruik, lagere kosten voor de waterstof en een compacter systeem, stellen de betrokken partijen. 

Samen met het Belgische bedrijf Bekaert, Johnson Matthey uit Engeland en het Duitse Schaeffler betekent dit volgens TNO een grote stap in de verbetering van de elektrolyser efficiëntie. Doorgaans zetten elektrolysers slechts 70 tot 80 procent van de energie die er in de vorm van stroom doorheen gaat om in waterstof.

De belangrijkste drijfveer om te werken aan de volgende generatie elektrolyser technologie is om de totale kosten van groene waterstofproductie omlaag te brengen en de energie-efficiëntie sterk te verhogen. Het gezamenlijk onderzoek heeft een minimum looptijd van 3 jaar. De samenwerking is onderdeel van het Voltachem Programma waar de chemische industrie, de energiesector en de maakindustrie samenwerken op weg naar een klimaat neutrale toekomst.

Nieuwe generatie PEM elektrolysers

Het consortium besteedt extra aandacht aan het minimaliseren van het gebruik van schaarse materialen. De nieuwe generatie PEM elektrolysers zijn hard nodig voor de decarbonisatie van de zware industrie. Een aantal bedrijven, waaronder Tata Steel, wil voor de productie van staal op groene waterstof overschakelen.

Elektrolyse is sleuteltechnologie

Elektrolyse is de technologie om met water en hernieuwbare elektriciteit van bijvoorbeeld zon en wind, groene waterstof te produceren. Het is een zogenaamde sleuteltechnologie om naar nul emissie te gaan. Coalitiepartijen D66 en VVD willen daarom dat er in 2030 maar liefst 8 gigawatt aan groene elektrolysecapaciteit in Nederland is, maakten zij onlangs bekend.

Veel voordelen

De PEM-elektrolyser heeft volgens een recent artikel in NRC veel voordelen in vergelijking mer andere elektrolysers. Dankzij het membraan is er geen gevaar dat waterstof en zuurstof met elkaar in aanraking komen, wat ontploffingen kan veroorzaken. De elektroden waaraan de verschillende bellen vormen kunnen daardoor dicht op elkaar gezet worden. Dat verlaagt de weerstand en zorgt voor een snellere reactie. De elektrolyser is compact en efficiënt. Maar er zijn zwaarwegende nadelen: er worden edelmetalen gebruikt als katalysator op de elektroden en vooral iridium is schaars en duur. Daar wil het consortium een oplossing voor vinden.