Nieuw ontwerp voor lokale waterstofproductie kan overbelast stroomnet verlichten en energietransitie versnellen

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.

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.

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.

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.

In 2026 definitief apart tarief voor waterstof in energiebelasting

Er komt in 2026 definitief een apart tarief in de energiebelasting voor waterstof. Dat heeft het kabinet bekendgemaakt op Prinsjesdag, meldt Solar Magazine.

In het Belastingplan 2025 schrijft het ministerie van Financiën dat waterstof helpt bij de overgang van fossiele brandstoffen en het diversifiëren van de energiemix. ‘De productie van hernieuwbare en koolstofarme waterstof heeft evenwel vooralsnog een aanzienlijke onrendabele top ten opzichte van aardgas. In de energiebelasting wordt energetisch verbruik van waterstof nu nog hetzelfde belast als energetisch verbruik van aardgas. Daardoor is er op dit moment bij energetische toepassingen geen fiscale prikkel om aardgas te vervangen door waterstof. De energiebelasting op aardgas stijgt bovendien richting 2030.’

Het kabinet stelt voor om met ingang van 1 januari 2026 energetisch verbruik van waterstof in de energiebelasting te belasten met een separaat tarief dat lager is dan het tarief voor aardgas. ‘Daarmee wordt voorkomen dat de energiebelasting een remmende werking heeft op de energetische toepassing van waterstof waar het als vervanging kan dienen voor aardgas’, duidt het ministerie.’

Essent en Bosch Thermotechniek tekenen overeenkomst: 100 ton groene waterstof per jaar

Essent en Bosch Thermotechniek tekenen een overeenkomst voor de levering van 100 ton groene waterstof per jaar. Vanaf februari 2025 levert Essent de eerste groene waterstof aan Bosch Thermotechniek. De groene waterstof zal worden ingezet voor het duurtesten met waterstofketels in het nieuwe testcentrum van Bosch in Deventer. De overeenkomst loopt voor een periode van twee jaar. Dit is de eerste keer dat Essent op deze schaal groene waterstof levert aan een industriële partner.  

De groene waterstof wordt in de eerste fase in Duitsland geproduceerd middels elektrolyse en vanuit daar in tubetrailers vervoerd naar Deventer. Voor de import en het distribueren werkt Essent nauw samen met moederbedrijf E.ON.

In de tweede fase van de samenwerking wordt Bosch Thermotechniek voorzien van lokaal geproduceerde waterstof. Hiervoor werkt Essent aan de ontwikkeling van een 2,5 megawatt elektrolyser op het terrein van Bosch Thermotechniek in Deventer. In het najaar van 2024 start Essent met het bouwen van het waterstofstation dat naar verwachting in januari 2025 wordt opgeleverd. Na een laatste controle kan vanaf februari de groene waterstof geleverd worden.

De overeenkomst tussen Essent en Bosch Thermotechniek is onderdeel van het samenwerkingsverband GROHW (Green Oxygen, Hydrogen and Wasteheat) tussen bedrijven, overheid en kennisinstellingen uit Deventer. Samen werken we aan het ontwikkelen van ’s werelds eerste lokale waterstofnetwerk op megawatt-niveau voor industriële toepassingen. Het produceren van groene waterstof op lokale schaal en het direct benutten ervan om congestie op het stroomnet te verminderen zijn hierbij belangrijke uitgangspunten.

'Waterstof opslaan in zoutholtes mogelijk maar lastig'

Het is technisch mogelijk om waterstof op te slaan in zogeheten zoutcavernes in Nederland. Dat concluderen onderzoekers van het Kennisprogramma Effecten Mijnbouw.

Om risico’s zo klein mogelijk te houden, moeten ‘veel preventieve en correctieve maatregelen’ worden genomen en is per locatie onderzoek nodig.

Het onderzoek is in het voorjaar afgerond, maar het Staatstoezicht op de Mijnen (SOdM) deelde pas deze donderdag de conclusies. De onderzoekers raden aan om klein te beginnen en de eerste waterstofopslag continu te monitoren.

Bovendien luidt het advies dat ‘sociale acceptatie’ van ondergrondse waterstofopslag een belangrijke rol speelt.

Draaiing van moleculen kan productie van waterstof aan en uit zetten

Onderzoekers van de faculteit TNW van de Universiteit Twente laten een nieuwe aanpak zien voor het produceren van duurzame brandstoffen. Het onderzoek van Kaijian Zhu toont aan dat het sturen van de lichtgeïnduceerde draaiing van moleculen de productie van waterstof aan en uit kan zetten.

Fotoelektrochemische cellen zijn veelbelovend voor de productie van duurzame brandstoffen, bijvoorbeeld de omzetting van water in waterstof of CO2 in organische moleculen. Helaas beperken de prestaties van de fotokathode in deze cellen nog vaak de efficiëntie. Het huidige onderzoek richtte zich op het manipuleren van het gedrag van de moleculen op het oppervlak van de fotokathode gemaakt van nikkeloxide (NiO).

Wanneer licht wordt geabsorbeerd door de kleurstofmoleculen op het NiO-oppervlak, draaien ze om de scheiding van positieve en negatieve ladingen te bevorderen. Een belangrijke vraag was hoe deze draaiing de prestaties van de fotokathode beïnvloedt. Zhu's onderzoek toonde aan dat door dit draaiingsproces te sturen, de productie van waterstof onder belichting aan of uit kan worden gezet.

Door myristinezuur aan het NiO-oppervlak toe te voegen, konden de onderzoekers de mate van verdraaiing van de kleurstofmoleculen na lichtabsorptie controleren en verminderen. Interessant genoeg maakte de toevoeging van het myristinezuur lichtgeïnduceerde waterstofproductie in water mogelijk, zelfs zonder een waterstofevolutiekatalysator. “Het genereren van waterstof is waarschijnlijk een synergetisch effect van verminderde draaiing van het kleurstof radicaal anion, dat het elektrochemische potentiaal verhoogt. Dit gecombineerd met ladingsoverdracht en reductie van protonen aan het gehydroxyleerde NiO-oppervlak maakt de waterstofproductie mogelijk”, zegt Annemarie Huijser, de corresponderende auteur van dit werk.

Het onderzoek illustreert het belang van het begrijpen van de effecten van lichtgeïnduceerde intramoleculaire draaiing en toont aan dat controle hiervan een eenvoudige ontwerpbenadering mogelijk maakt voor efficiënte fotokatalyse.