Waterstofproductie bij 850 graden op Rotterdamse bioraffinaderij

Neste

De Finse biobrandstoffenproducent Neste demonstreert met Sunfire, Engie en andere partners een solid oxide-elektrolyser van 2,4 megawatt. De hogetemperatuurelektrolyser levert waterstof aan de raffinaderij van Neste op de Maasvlakte.

Stoom in plaats van vloeibaar water

Waterstof geproduceerd uit water met emissievrije elektriciteit gooit hoge ogen als een toekomstbestendige grondstof en energiedrager voor de industrie, en mogelijk ook voor andere toepassingen.

Het splitsen van water is een temperatuurgedreven proces. Hoe hoger de temperatuur, hoe minder kilowatturen (kWh) schone elektriciteit nodig zijn voor de productie van een kilo groene waterstof. Boven de 1.800 graden is voor het ontleden van water überhaupt geen elektriciteit meer nodig, daar gaat elektrolyse van water over in thermolyse.


Goed gebruik van afvalwarmte, indien beschikbaar

In een solid oxide electrolysis cell (SOEC) wordt het te splitsen water aangevoerd als stoom. In het geval van de demonstratiefabriek van Neste gaat het om stoom van 850º Celsius. Er is dus al veel energie toegevoegd aan het water voordat de daadwerkelijke elektrolyse plaatsvindt. Daardoor is voor de productie van een kilo waterstof nog een kleine 45 kWh nodig, terwijl dat voor reguliere elektrolysers gevoed met koud vloeibaar water zo’n 55 kWh is.

Hoger rendement, minder flexibiliteit

Idealiter komt de bulk van de warmte voor de stoomproductie uit een duurzame bron, zoals geconcentreerde zonnekracht, (diepe) geothermie of kernenergie. Restwarmte uit industriële processen is ook een goede optie.

Indien geen flinke warmtebron beschikbaar is, is het mogelijk om de stoom zelf ook met elektriciteit te produceren. Dan gaat wel een deel van de efficiencywinst ten opzichte van lagetemperatuur-elektrolyse verloren. Waterstofproductie met (vooral) variabele wind- en zonnestroom is dan in ieder geval lastig, want opwarmen en afkoelen van de keramische cellen kost tijd en veelvuldig verhitten en afkoelen zal ten koste gaan van de technische levensduur van de elektrolyser.

De elektrolyser op het terrein van Neste zal naar verwachting in 2022 in bedrijf komen. Het demonstratieproject is mede mogelijk gemaakt met steun uit het Horizon2020 onderzoeks- en innovatieprogramma van de EU. In 2020 plaatste Sunfire, ook met Horizon2020-geld, een demonstratie van hetzelfde type elektrolyser op het terrein van de Duitse staalproducent Salzgitter in Dresden (zie video). Hier is stoom beschikbaar uit de staalproductie.


Bron: Neste / Imagecredit: Neste

Dit vind je misschien ook leuk...