Waterstof - de sleutel voor de energietransitie

[dunklefaser]

@mux Bedankt voor de uitgebreide toelichting op het functioneren van een H₂-vulstation en de vergelijking met een elektrisch laadstation.

Misschien kan je hier nog even naar kijken:
.."(als je waterstof onder druk zet, wordt automatisch de temperatuur hoger en de dichtheid lager..."
waarschijnlijk bedoel je: "... wordt de temperatuur hoger en de dichtheid hoger ..."

[mux]

Whoops, dat is inderdaad omgekeerde wereld. PV=nRT, kort gezegd.

[Erasmo]

mux schreef op woensdag 19 juni 2019 @ 18:17:
[...]


Gezien dit Tweakers is, een technische uitleg:

Hoe geef ik meer dan 1 duimpje?

[RocketKoen]

mux schreef op woensdag 19 juni 2019 @ 18:17:
[...]
Gezien dit Tweakers is, een technische uitleg:

Zelfs met die 2MW aansluiting zou je dus iedere 20-30 auto's ook een tankwagen met waterstof moeten laten komen omdat het station anders leeg is. Of een waterstof transport netwerk gaan aanleggen. Want anders is het natuurlijk niet te doen.

Ter vergelijking. Een tankwagen met benzine/diesel is goed voor >1000 tankbeurten.

[mux]

Er zal ergens een crossover zijn waar het goedkoper wordt om een pijpleiding aan te leggen vs. tankwagens te laten komen. En op zich kun je gewoon extra lagedruk-opslagtanks neerzetten, ik weet eigenlijk niet of daar regeltechnische limieten op zitten, maar ik denk het niet. Immers, op industrieterreinen van gasfabrikanten hebben ze ook tonnen aan waterstofopslag redelijk dicht op elkaar staan.

Een tanker heeft wel echt veel minder distributiecapaciteit bij waterstof vs. benzine. Als je een gemiddelde 40-kuubs trailer neemt, kan daar bij 100 bar maar 300kg in, en tegen de 500kg bij 200 bar (hoewel ik niet weet of hij dan nog 40 kuub kan meenemen, dat wordt een flink zware trailer!). Een diesel- of benzinetrailer kan om en nabij de 20 ton brandstof vervoeren in datzelfde volume. Dit is op zich ook wel een interessant ontwerpprobleem voor veraf gelegen waterstoftankstations; hoe krijg je er genoeg waterstof heen zonder een significante hoeveelheid waterstof te verbruiken met de vrachtwagen die het erheen brengt? Waarschijnlijk is de langetermijnoplossing om onder veel hogere druk waterstof te gaan vervoeren.

[TheGhostInc]

D.deJong schreef op woensdag 19 juni 2019 @ 09:44:
Dat geitenwollensokken ook een gigantische investering zijn weet ik maar het is tenminste een “lokaal” product.

Grapje

Maar kijk eens naar Hinkley Point C in het VK.
'CO2'-neutraal, behalve die tig ton beton.
En ook is de levensduur beperkt, zit je weer met allerlei radioactief afval. Een paar tonnetjes hoog radiactief materiaal is nog wel te behappen, tig ton laag radioactief materiaal, dat weer opgeruimd moet worden.
Het is gewoon niet aantrekkelijk, daar maken je sokken weinig bij uit.

Maar 'gewone' zonnepanelen op een woonhuis produceren voor ~7ct per kWh. Dan zit je heel dicht in de buurt van de kosten van de grote producenten. De marge om nog naar waterstof 'te gaan' is flinterdun, dan moet er echt een 'probleem' zijn. Kernenergie gaat die vergelijking niet helpen.
Persoonlijk denk ik dat er een Tesla Powerwall komt in het formaat zeecontainer. De energiedichtheid/gewicht is dan geen issue meer. En als je een auto kunt parkeren heb je daaronder ook de ruimte voor zo'n accu.
De 'clou' is een opslag die spotgoedkoop per kWh is.

[Erasmo]

Er wordt al zoetjes aan gewerkt: https://alfen.com/nl/nieu...-bij-laadstation-haarrijn

[michielRB]

Misschien wat laat maar, joining the party anyway.
Wat ik tot nu toe mis in de discussie is waar het uiteindelijk om gaat: We hebben een globaal CO2 probleem. Even ter recap: In Parijs is er afgesproken dat er voor 2030 er een CO2 uitstoot reductie van 50% moet worden gerealiseerd ten opzichte van het niveau van 1990. En in 2050 moet alles en iedereen CO2 neutraal zijn. Er zijn nu al rechtszaken nodig om onze regering er toe te bewegen om eindelijk eens actie te ondernemen (zie zaak Urgenda)
Uitgangspunt hierbij moet naar mijn mening zijn dat er op dit moment wordt nagelaten om vervuiling (in het kader van deze discussie als gevolg van verbruik van fossiele energie) op te ruimen en de kosten van dit opruimen voor het gemak maar even terzijde geschoven worden. Voor iedere vorm van vervuiling geldt dat achteraf opruimen vele malen duurder en tijdrovender is dan 'het direct goed doen' is.

Zodra deze kosten worden meegenomen in het totale kostenplaatje van de diverse opties, dan zou het zomaar kunnen zijn dat waterstof ineens niet meer zo onhaalbaar duur is.
Vergeet niet dat de productie van batterijen/accu's ook een enorme ecologische footprint achterlaten. En zo lang er een slecht recycling systeem bestaat (zie bijv https://www.theguardian.c...problem-lithium-recycling) worden we met het omarmen van de accu als (electrische) energie drager van de regen in de drup geplaatst.

Ik zeg niet dat waterstof de ultieme natte droom is of zou moeten zijn van de eco community. En er zijn duidelijk nog enorme uitdagingen te overwinnen om waterstof tot een betaalbare oplossing te krijgen. Maar naar mijn mening is het qua ecologische zorg voor onze planeet wel een van de voornaamste kandidaten om in de toekomst op een duurzame manier genoeg energie ter beschikking te hebben.

Ik denk dat we er met z'n allen wel over eens zijn dat het merendeel van de toekomstige energie electrisch zal zijn. Vanuit Duitsland is al heel duidelijk gebleken dat de electrische energievoorziening dmv zonnepanelen en windenergie dusdanig onstabiel is dat er grote problemen ontstaan mbt de stabiliteit van het hoogspanningsnet bij. Er zijn grote wisselingen in aanbod vanwege gebrek of overvloed aan zon en wind. Om al die electriciteit op een stabiele manier te kunnen aanbieden is er een buffer nodig. Deze buffer zal ingelast moeten worden via een opslaghmogelijkheid. De keus is dan: of in accu's stoppen, of een conversie naar waterstof. Ik zie niet echt een andere mogelijkheid. En dan lijkt waterstof toch echt de meest flexibele oplossing.

/edit Overigens vind ik nog een ontwikkeling van een jaar geleden die ik nergens terug zie in de discussie. oa @mux gaf aan dat een van de grote 'problemen' met fuelcells is dat er platina nodig is omd eze goed te laten werken. In okt 2018 kwam de uni van wisconsin met een bericht dat er een veel goedkoper, maar vooral ook in grotere hoeveelheden beschikbaaarder alternatief gevonden was: https://news.wisc.edu/new...r-electricity-generation/
https://insights.globalsp...none-mediators-and-cobalt
Het uiteindelijke onderzoeksrapport zit helaas achter een paywall.
Ik ben erg benieuwd naar de huidige status van dit onderzoek.

/edit2: Er is blijkbaar toch een behoorlijke (Nederlandse) lobby bezig om druk achter de 'watersof economie' te zetten: https://www.euractiv.com/...rt-emissions/#ea-comments

[ Voor 14% gewijzigd door michielRB op 31-07-2019 13:32 ]

[blissard]

@michielRB zonder de mogelijkheden van waterstof te negeren: waterstof wordt momenteel vrijwel alleen van fossiele grondstoffen gemaakt. Logisch dus dat er een stevige lobby achter zit. Dat zegt niets over de haalbaarheid of ecologische footprint er van (wat dat laatste ook moge zijn)
Waarom vind je waterstof flexibeler dan accu’s trouwens? Voorlopig laat de laatste de betere resultaten zien (zowel financieel als in efficiëntie)

[michielRB]

@blissard De opslag en transport mogelijkheden van watersport zijn veel flexibeler omdat waterstof zowel in tanks als via pijpleidingen vervoerd kan worden. Opslag kan in tanks. transport kan met bestaande infrastructuur (met aanpassingen van de knooppunten/pompstations) Zeker als het om transport gaat dan zijn accu's gewoon niet handig. Je gaat toch niet lopen slepen met accu's?

Nogmaals, bij het kostenplaatje moet het hergebruik en/of verwerking van afgeschreven accu's ook meegenomen worden. En misschien moet je helemaal niet willen dat er massaal op accu's ingezet gaat worden. Zelfs als het meer kost om minder belastende oplossingen te gebruiken.

De huidige waterstofproductie zal dan ook afgebouwd moeten worden zodat er geen CO2 als afval/bijproduct ontstaat. In het scenario dat ik voorzie als oplossing is waterstof slechts het medium om _electrische_ energie op te slaan. En zoals ik aangaf is dit nodig om te voorkomen dat het hoogspanningsnet instabiel wordt vanwege te grote wisselingen in aanbod door duurzame energiebronnen (voornamelijk fotovoltaic en wind)

[mux]

@michielRB Ik ga je heel erg teleurstellen, op meerdere manieren. Je zegt in je post een hele hoop dingen die aan de oppervlakte overtuigend of in ieder geval veelbelovend lijken, maar wat uiteindelijk gewoon niet echt goede argumenten zijn (en het is niet altijd duidelijk waarom). Ik zal beginnen met je overkoepelende gedachtes en daarna op een paar specifieke zaken ingaan.

Om klimaatverandering in te dammen moeten we ALLES proberen - we hebben de luxe niet om het 'beste' te kiezen.

Dit is niet precies wat je zegt, maar wel een argument dat door met name de waterstof- en kernenergielobby wordt gebruikt om hun relatief ongunstige systemen aan te prijzen. Helaas gaat die vlieger simpelweg niet op. Is dit hoe je andere dingen ook doet? Is dit hoe de wereld werkt? Wanneer je een brug gaat ontwerpen en je moet als ingenieur garanties geven op de veiligheid, betekent dat dat je iedere mogelijke bouwconstructie tegelijk gaat toepassen? Een boog eronder, vakwerkranden, ophanging erboven en de hele brug is ook nog eens een cantilever. Nee, natuurlijk niet, je kiest the best tool for the job. Waterstof heeft als universeel, onoplosbaar nadeel dat het een complexe en inefficiënte manier van chemische energie-opslag is. Inefficiëntie is eigenlijk het grootste probleem; wanneer je waterstof als serieuze energiedrager voor een maatschappij wilt inzetten, betekent dat dat je op z'n minst 2,5x zoveel opwekkingsvermogen nodig hebt. Opwekkingsvermogen dat al niet snel en goedkoop genoeg kan worden opgezet om op tijd onze klimaatdoelen te halen, en nu wil je die klimaatdoelen nog verder naar achteren schuiven omdat we onze energie minder efficiënt gebruiken? Op die manier bekeken is waterstof geen hulp, maar een regelrechte hinder in de energietransitie. Duidelijk niet the best tool for the job!

Accu's zijn slecht voor het milieu, dus waarom niet waterstof als alternatief?

Nou, omdat accu's helemaal niet slecht voor het milieu hoeven te zijn? Dit argument is vooral ingegeven door een gebrek aan cijferkennis bij leken, en ik kan dit niemand kwalijk nemen. Je moet vrij diep gaan om echt te *begrijpen* hoe de mate van grondstof- en energiegebruik, alsmede milieuschade zich tot elkaar verhouden. Als je geïnteresseerd bent kan ik wat meer inhoudelijk hierop ingaan, maar de TL;DR is: de milieuschade die accu's doen is kleiner dan van waterstof en brandstofcellen. Afhankelijk van de productiemethode en met name de energiebron die gebruikt wordt bij het vervaardigen van de accucellen is het verschil tussen een factor 2-3 over het leven tot bijna 2 orde-grootten. Ja, in sommige vergelijkingen veroorzaakt een accu 100x zo weinig uitstoot en milieuschade (over zijn levensduur) dan een brandstofcel. We hebben het dan uiteraard over hele extreme vergelijkingen, dus niet heel eerlijk. Er zijn bijna geen scenario's mogelijk waarin een batterij het structureel verliest van een brandstofcel.

Maar zelfs wanneer je zo'n scenario construeert, zul je nog steeds tegen het probleem aankomen dat energieopslag in waterstof simpelweg veel meer duurzame opwekking nodig heeft, en daarom de energietransitie vertraagt.

Duurzame energiebronnen zorgen voor instabiliteit, waterstofopslag is de oplossing!

Nee, dat doen ze niet - de gemiddelde elektriciteitsuitval is negatief gecorreleerd met aandeel duurzame energie. Waterstofopslag is een uiterst ongeschikte manier om dit op te lossen, gezien het soort problemen dat onregelmatige opwekking met zich meebrengt juist beter geschikt is voor een opslagmethode met hoger specifiek vermogen, bijvoorbeeld batterijen. Seizoensopslag is theoretisch een niche waarin waterstof een rol kan spelen, maar de economische haalbaarheid hiervan is nihil. Wederom; inefficiëntie zorgt voor een grote vereiste spreiding van de energieprijzen, en laat dit nou juist iets zijn dat wederom negatief correleert met het aandeel duurzame energie in een markt. Kortom, je kunt één van twee dingen hebben: waterstofopslag of goedkope duurzame energie. Kies maar!

Een paar specifieke punten

Je hebt het over het kostenplaatje, en wellicht ingegeven door mijn blogs denk ik dat je het idee hebt gekregen dat de kosten voornamelijk worden bepaald door platinagroepmetalen (PGMs). Dit is onjuist, en mijn excuses hiervoor. Wat ik in mijn blogs wil tonen is niet zozeer dat de kosten hoog zijn vanwege PGMs, maar dat PGMs een (unieke) bottleneck vormen voor de adoptie van waterstofelektrolyse en brandstofcellen. Er is niet genoeg platina in de wereld om productie serieus op te voeren zonder gigantische (deels door speculatie ingegeven) prijsstijgingen en hoarding van deze grondstoffen. We hebben dit eerder gezien in de vorige hausse.

De kosten van een brandstofcel en elektrolyzer zijn niet hoog door alleen PGMs, maar doordat alles duur is. Met name in voertuigen is er een noodzaak om zeer hogedruktanks te gebruiken, die ook nog eens moeten voldoen aan een hele sloot aan veiligheidseisen. Deze tanks zijn op den duur de limiterende factor op de kosten van een kleinschalig waterstofsysteem - zowel thuis als in een voertuig. Puur en alleen de koolstofvezel prepreg - het ruwe materiaal om de tanks te maken - loopt ver over de €1000 per tank, dus je kijkt al gauw naar een ~€10-15k aan tanks in een auto als de Hyundai Nexo. In een extreem geoptimaliseerd scenario, wanneer honderdduizenden tanks per jaar worden geproduceerd, kan dat misschien terug naar een 2-3k per tank, maar... tja, tegen die tijd is dat even duur als een hele accu. Why bother? Nu al koop je voor dat geld ca. 24kWh.

Er zijn meer dure onderdelen, en dit is het probleem: er zitten een hoop onderdelen in een brandstofcelsysteem. Nafion, het meestgebruikte membraan, is relatief schaars en duur. De specifieke verwerking van PGM-nanodeeltjes (en de herwinning hiervan) is ook een zeer kostbaar deel van de productie. Er is een grote dc/dc converter nodig, alsmede een flinke accu. Enzovoorts enzovoorts. In een BEV heb je alleen een accu, motor controller en motor. Klaar.

Elektrolyseapparatuur is ook een gigantische factor in de kosten van waterstof. Naast de energie benodigd voor elektrolyse - ca. 50kWh per kg waterstof, die op zijn beurt ongeveer 20kWh oplevert in een brandstofcel - is er ook een zeer beperkte levensduur van een aantal van de duurste onderdelen in moderne elektrolyseapparatuur, wat in ieder geval de komende paar generaties betekent dat alleen al het vervangen van 'slijtdelen' een groter aandeel van de kosten is dan de energie. Daarnaast is er voor distributie ook compressie- en koelapparatuur nodig die de nodige energie gebruikt en vanwege de aard van waterstofgas ook nog een stuk duurder is dan menig ander compressor en koeler.

En wederom - dit alles is noodzakelijk, dit zijn geen optionele onderdelen in een waterstofeconomie. De waterstofeconomie betekent ten opzichte van een 'batterij-economie' bergen aan extra apparatuur, kosten en een lagere opbrengst qua co2-reductie.

Als laatste spreek je over vervangers voor PGMs in brandstofcellen en elektrolyseapparatuur. Dit is eigenlijk nog een veel complexer onderwerp, we kunnen er later meer op ingaan, maar ook hier TL;DR: nee, er is nog niks dat zo goed werkt en zo goedkoop is als platina of palladium. Theoretisch zijn bepaalde nikkel/kobalt/mangaan-complexen geschikt en er zijn een aantal interessante ontwikkelingen op laboratoriumniveau gedaan, maar geen van allen komen ze in de buurt van de zgn. katalytische activiteit van PGMs. Dit zorgt ervoor dat ze op systeemniveau meestal duurder zijn, en bovendien een stuk minder efficiënt. Daarnaast zijn er nog andere technische nadelen, zoals het gebrek aan een kandidaatmateriaal dat zowel goed de zuurstof- als de waterstofkant kan katalyseren. Zelfs als vandaag het ultieme materiaal uitgevonden zou worden, dan nog heeft dit een weg van 10+ jaar te gaan voordat het commerciëel in grootschalige apparatuur gevonden kan worden. Ondertussen zitten batterijen en andere technieken niet stil, en waterstof loopt al decennia achter.

Dit is ook nog een belangrijk punt om als laatste te benoemen: waterstof heeft een groeiende achterstand ten opzichte van andere technieken in vrijwel alle aspecten. Zelfs energiedichtheid (op systeemniveau). Het is zeer onwaarschijnlijk dat dit, gezien de huidige investeringen in de technologie en de fundamentele beperkingen van waterstoftechnologie, ooit zal worden ingehaald.

[blissard]

@michielRB als we het over transport van accu’s gaan hebben, zijn we de realiteit ver voorbij. Elektriciteit transporteren we met kabels, op zijn minst net zo eenvoudig als gas middels pijpleidingen. En heel veel goedkoper aan te leggen indien nog niet aanwezig.

[TheGhostInc]

michielRB schreef op woensdag 31 juli 2019 @ 18:57:
En zoals ik aangaf is dit nodig om te voorkomen dat het hoogspanningsnet instabiel wordt vanwege te grote wisselingen in aanbod door duurzame energiebronnen (voornamelijk fotovoltaic en wind)

Zullen we het gewoon doen? Zullen wij, met z'n allen, gewoon afspreken dat we zo snel mogelijk ons hoogspanningsnet 1x gaan platleggen door allemaal PV te nemen en massaal windturbines te plaatsen?

[No Hands]

mux schreef op woensdag 31 juli 2019 @ 19:05:
@michielRB Ik ga je heel erg teleurstellen, op meerdere manieren. Je zegt in je post een hele hoop dingen die aan de oppervlakte overtuigend of in ieder geval veelbelovend lijken, maar wat uiteindelijk gewoon niet echt goede argumenten zijn (en het is niet altijd duidelijk waarom). Ik zal beginnen met je overkoepelende gedachtes en daarna op een paar specifieke zaken ingaan.

Om klimaatverandering in te dammen moeten we ALLES proberen - we hebben de luxe niet om het 'beste' te kiezen.

Dit is niet precies wat je zegt, maar wel een argument dat door met name de waterstof- en kernenergielobby wordt gebruikt om hun relatief ongunstige systemen aan te prijzen. Helaas gaat die vlieger simpelweg niet op. Is dit hoe je andere dingen ook doet? Is dit hoe de wereld werkt? Wanneer je een brug gaat ontwerpen en je moet als ingenieur garanties geven op de veiligheid, betekent dat dat je iedere mogelijke bouwconstructie tegelijk gaat toepassen? Een boog eronder, vakwerkranden, ophanging erboven en de hele brug is ook nog eens een cantilever. Nee, natuurlijk niet, je kiest the best tool for the job. Waterstof heeft als universeel, onoplosbaar nadeel dat het een complexe en inefficiënte manier van chemische energie-opslag is. Inefficiëntie is eigenlijk het grootste probleem; wanneer je waterstof als serieuze energiedrager voor een maatschappij wilt inzetten, betekent dat dat je op z'n minst 2,5x zoveel opwekkingsvermogen nodig hebt. Opwekkingsvermogen dat al niet snel en goedkoop genoeg kan worden opgezet om op tijd onze klimaatdoelen te halen, en nu wil je die klimaatdoelen nog verder naar achteren schuiven omdat we onze energie minder efficiënt gebruiken? Op die manier bekeken is waterstof geen hulp, maar een regelrechte hinder in de energietransitie. Duidelijk niet the best tool for the job!

Accu's zijn slecht voor het milieu, dus waarom niet waterstof als alternatief?

Nou, omdat accu's helemaal niet slecht voor het milieu hoeven te zijn? Dit argument is vooral ingegeven door een gebrek aan cijferkennis bij leken, en ik kan dit niemand kwalijk nemen. Je moet vrij diep gaan om echt te *begrijpen* hoe de mate van grondstof- en energiegebruik, alsmede milieuschade zich tot elkaar verhouden. Als je geïnteresseerd bent kan ik wat meer inhoudelijk hierop ingaan, maar de TL;DR is: de milieuschade die accu's doen is kleiner dan van waterstof en brandstofcellen. Afhankelijk van de productiemethode en met name de energiebron die gebruikt wordt bij het vervaardigen van de accucellen is het verschil tussen een factor 2-3 over het leven tot bijna 2 orde-grootten. Ja, in sommige vergelijkingen veroorzaakt een accu 100x zo weinig uitstoot en milieuschade (over zijn levensduur) dan een brandstofcel. We hebben het dan uiteraard over hele extreme vergelijkingen, dus niet heel eerlijk. Er zijn bijna geen scenario's mogelijk waarin een batterij het structureel verliest van een brandstofcel.

Maar zelfs wanneer je zo'n scenario construeert, zul je nog steeds tegen het probleem aankomen dat energieopslag in waterstof simpelweg veel meer duurzame opwekking nodig heeft, en daarom de energietransitie vertraagt.

Duurzame energiebronnen zorgen voor instabiliteit, waterstofopslag is de oplossing!

Nee, dat doen ze niet - de gemiddelde elektriciteitsuitval is negatief gecorreleerd met aandeel duurzame energie. Waterstofopslag is een uiterst ongeschikte manier om dit op te lossen, gezien het soort problemen dat onregelmatige opwekking met zich meebrengt juist beter geschikt is voor een opslagmethode met hoger specifiek vermogen, bijvoorbeeld batterijen. Seizoensopslag is theoretisch een niche waarin waterstof een rol kan spelen, maar de economische haalbaarheid hiervan is nihil. Wederom; inefficiëntie zorgt voor een grote vereiste spreiding van de energieprijzen, en laat dit nou juist iets zijn dat wederom negatief correleert met het aandeel duurzame energie in een markt. Kortom, je kunt één van twee dingen hebben: waterstofopslag of goedkope duurzame energie. Kies maar!

Een paar specifieke punten

Je hebt het over het kostenplaatje, en wellicht ingegeven door mijn blogs denk ik dat je het idee hebt gekregen dat de kosten voornamelijk worden bepaald door platinagroepmetalen (PGMs). Dit is onjuist, en mijn excuses hiervoor. Wat ik in mijn blogs wil tonen is niet zozeer dat de kosten hoog zijn vanwege PGMs, maar dat PGMs een (unieke) bottleneck vormen voor de adoptie van waterstofelektrolyse en brandstofcellen. Er is niet genoeg platina in de wereld om productie serieus op te voeren zonder gigantische (deels door speculatie ingegeven) prijsstijgingen en hoarding van deze grondstoffen. We hebben dit eerder gezien in de vorige hausse.

De kosten van een brandstofcel en elektrolyzer zijn niet hoog door alleen PGMs, maar doordat alles duur is. Met name in voertuigen is er een noodzaak om zeer hogedruktanks te gebruiken, die ook nog eens moeten voldoen aan een hele sloot aan veiligheidseisen. Deze tanks zijn op den duur de limiterende factor op de kosten van een kleinschalig waterstofsysteem - zowel thuis als in een voertuig. Puur en alleen de koolstofvezel prepreg - het ruwe materiaal om de tanks te maken - loopt ver over de €1000 per tank, dus je kijkt al gauw naar een ~€10-15k aan tanks in een auto als de Hyundai Nexo. In een extreem geoptimaliseerd scenario, wanneer honderdduizenden tanks per jaar worden geproduceerd, kan dat misschien terug naar een 2-3k per tank, maar... tja, tegen die tijd is dat even duur als een hele accu. Why bother? Nu al koop je voor dat geld ca. 24kWh.

Er zijn meer dure onderdelen, en dit is het probleem: er zitten een hoop onderdelen in een brandstofcelsysteem. Nafion, het meestgebruikte membraan, is relatief schaars en duur. De specifieke verwerking van PGM-nanodeeltjes (en de herwinning hiervan) is ook een zeer kostbaar deel van de productie. Er is een grote dc/dc converter nodig, alsmede een flinke accu. Enzovoorts enzovoorts. In een BEV heb je alleen een accu, motor controller en motor. Klaar.

Elektrolyseapparatuur is ook een gigantische factor in de kosten van waterstof. Naast de energie benodigd voor elektrolyse - ca. 50kWh per kg waterstof, die op zijn beurt ongeveer 20kWh oplevert in een brandstofcel - is er ook een zeer beperkte levensduur van een aantal van de duurste onderdelen in moderne elektrolyseapparatuur, wat in ieder geval de komende paar generaties betekent dat alleen al het vervangen van 'slijtdelen' een groter aandeel van de kosten is dan de energie. Daarnaast is er voor distributie ook compressie- en koelapparatuur nodig die de nodige energie gebruikt en vanwege de aard van waterstofgas ook nog een stuk duurder is dan menig ander compressor en koeler.

En wederom - dit alles is noodzakelijk, dit zijn geen optionele onderdelen in een waterstofeconomie. De waterstofeconomie betekent ten opzichte van een 'batterij-economie' bergen aan extra apparatuur, kosten en een lagere opbrengst qua co2-reductie.

Als laatste spreek je over vervangers voor PGMs in brandstofcellen en elektrolyseapparatuur. Dit is eigenlijk nog een veel complexer onderwerp, we kunnen er later meer op ingaan, maar ook hier TL;DR: nee, er is nog niks dat zo goed werkt en zo goedkoop is als platina of palladium. Theoretisch zijn bepaalde nikkel/kobalt/mangaan-complexen geschikt en er zijn een aantal interessante ontwikkelingen op laboratoriumniveau gedaan, maar geen van allen komen ze in de buurt van de zgn. katalytische activiteit van PGMs. Dit zorgt ervoor dat ze op systeemniveau meestal duurder zijn, en bovendien een stuk minder efficiënt. Daarnaast zijn er nog andere technische nadelen, zoals het gebrek aan een kandidaatmateriaal dat zowel goed de zuurstof- als de waterstofkant kan katalyseren. Zelfs als vandaag het ultieme materiaal uitgevonden zou worden, dan nog heeft dit een weg van 10+ jaar te gaan voordat het commerciëel in grootschalige apparatuur gevonden kan worden. Ondertussen zitten batterijen en andere technieken niet stil, en waterstof loopt al decennia achter.

Dit is ook nog een belangrijk punt om als laatste te benoemen: waterstof heeft een groeiende achterstand ten opzichte van andere technieken in vrijwel alle aspecten. Zelfs energiedichtheid (op systeemniveau). Het is zeer onwaarschijnlijk dat dit, gezien de huidige investeringen in de technologie en de fundamentele beperkingen van waterstoftechnologie, ooit zal worden ingehaald.

@mux waar vind ik die blogs die je hier aanhaalt?

[michielRB]

blissard schreef op woensdag 31 juli 2019 @ 19:29:
@michielRB als we het over transport van accu’s gaan hebben, zijn we de realiteit ver voorbij. Elektriciteit transporteren we met kabels,

Dat was precies de reactie waar ik op hoopte.. exact, het is absurd om te denken dat je accu's gebruikt voor transport van electriciteit. Echter zodra we massaal van fossiele brandstof afgaan en over _moeten_ op duurzame energievormen (met name fotovoltaic en wind) zal het op zijn minst een uitdaging worden om het hoogspanningsnet stabiel te houden vanwege de grote fluctuaties in aanbod. Juist daarom is er een buffer nodig.
Theoretisch zou je alles in accu's kunnen stoppen maar ik geloof er niets van dat dit een duurzame oplossing is gezien de bizarre hoeveelheid accucapaciteit die dan nodig is en de beperkte levensduur van accu's.

TheGhostInc schreef op woensdag 31 juli 2019 @ 19:57:
[...]

Zullen we het gewoon doen? Zullen wij, met z'n allen, gewoon afspreken dat we zo snel mogelijk ons hoogspanningsnet 1x gaan platleggen door allemaal PV te nemen en massaal windturbines te plaatsen?

Ik ben helemaal voor dat daadwerkelijk ieder dak volgelegd wordt met zonnepanelen. Echt ieder dak. Met name de daken van grote bedrijfspanden op industrietreinen.
Windenergie moet denk ik nog meer over nagedacht worden. Zeker nu de noordzee masaal volgebouwd wordt. Er zijn meer belangen dan de energietransitie. Denk aan visserij en leefgebied in zee die nu (naar mijn gevoel) veel te weinig meegewogen worden.

[ Voor 29% gewijzigd door michielRB op 31-07-2019 20:38 ]

[assje]

No Hands schreef op woensdag 31 juli 2019 @ 20:24:
[...]


@mux waar vind ik die blogs die je hier aanhaalt?

Door "mux blog waterstof" in google te typen of via onderstaande link:

mux' blog: Why fuel cell cars don't work - part 1

[TheGhostInc]

michielRB schreef op woensdag 31 juli 2019 @ 20:33:
Windenergie moet denk ik nog meer over nagedacht worden. Zeker nu de noordzee masaal volgebouwd wordt. Er zijn meer belangen dan de energietransitie. Denk aan visserij en leefgebied in zee die nu (naar mijn gevoel) veel te weinig meegewogen worden.

Zolang we duizenden vierkante km's blijven ontbossen maak ik me niet druk over een paar duizend windmolens.
Voor de visserij zijn windmolens super. Ja, natuurlijk niet als je zo'n alles slopende visser bent die elke vis in zijn net wil hebben. Het leegvissen van de zee is veel lastiger als je moet slalommen.
Maar de harde basis van windmolens biedt beschutting voor kleine (jonge) vissen en schaaldieren. Super mooie ecosystemen, die de vissers niet kunnen slopen, en die als grote fokplaatsen werken.
Maar uhm... de vogels, ja!, de duizenden vogels die worden vermoord.... boe windmolens!
Zullen we de slachtpartijen die we aanrichten in onze achtertuin eerst maar eens stoppen? Miljoenen katten vangen miljoenen vogels, en dat is voor de lol! (Zowel het hebben van de kat als de slachtpartijen!) Maar een zeemeeuw die in 2 stukken in zee landt (en daar lekker wordt opgepeuzeld door een krab of vis) is een drama.

En ik hoor niemand over aliexpres powerbanks, smartphones, drones, etc. die na een jaar gewoon weggegooid worden omdat het stuk gaat.
Maar een 600kg Tesla accu, die 10+ jaar meegaat, die schoner wordt gemaakt en kan worden gerecycled zou verboden moeten worden?

[Proton_]

michielRB schreef op woensdag 31 juli 2019 @ 20:33:
[...]
het hoogspanningsnet stabiel te houden vanwege de grote fluctuaties in aanbod

De fluctuaties zijn a. uren vooruit voorspelbaar (op hoogspanningsschaal) en b. regelbaar (in ieder geval het opregelen).
Grootverbruikers krijgen meer prijsincentive om flexibel te produceren
Het is niet simpel, maar ook niet ondoenlijk. De netbeheerders zelf maken zich niet echt zorgen. Ze doen natuurlijk vrolijk mee aan alle experimenten waar de overheid onder lobbydruk geld voor vrijmaakt, intussen bouwt Tennet gigawatts aan interconnects die bewezen geld opleveren en nauwelijks energie weggooien.

Een 'all of the above' strategie werkt niet als de euro's of de breinkracht de beperking vormen, dan moet je keuzes maken gebaseerd op de effectiviteit.
Inzetten op een techniek die theoretisch al inefficiënt is en in de praktijk nog erger, is dan zonde van de bronnen en tijd.

Heb je een bron die de noodzaak van brandstofcellen aantoont? Dus dat interconnects, dispatchable renewable, pumped storage, demand response, overcapaciteit en dergelijke in 2030/2050 niet voldoende en duurder zijn dan de waterstof-tussenstappen?

[mux]

michielRB schreef op woensdag 31 juli 2019 @ 20:33:
Dat was precies de reactie waar ik op hoopte.. exact, het is absurd om te denken dat je accu's gebruikt voor transport van electriciteit. Echter zodra we massaal van fossiele brandstof afgaan en over _moeten_ op duurzame energievormen (met name fotovoltaic en wind) zal het op zijn minst een uitdaging worden om het hoogspanningsnet stabiel te houden vanwege de grote fluctuaties in aanbod. Juist daarom is er een buffer nodig.
Theoretisch zou je alles in accu's kunnen stoppen maar ik geloof er niets van dat dit een duurzame oplossing is gezien de bizarre hoeveelheid accucapaciteit die dan nodig is en de beperkte levensduur van accu's.

Het is belangrijk om hier in te zien dat je argument in essentie een argument from incredulity is. Je hebt een bepaald beeld bij accu's en gelooft persoonlijk niet dat dit - in essentie - fantasiebeeld van wat een accu kan doen voldoende is voor de gestelde taak. Het probleem hier ligt echter niet bij de daadwerkelijke prestaties van accu's, het ligt bij jouw persoonlijke beeld van accu's.

Als je een serieuze poging wilt wagen om een probleem op te lossen, zul je iedere vorm van persoonlijke bias moeten weggooien en af moeten gaan op het bewijs zoals het voor je ligt. Je kunt dit op vele manieren doen, maar het is belangrijk om weg te stappen van inherent foute argumenten zoals je hierboven laat zien. Zelfs al heb je gelijk, dan nog is dit niet de manier om je gelijk te beoordelen of andere mensen te overtuigen. Je hebt namelijk helemaal niks gezegd.

[michielRB]

@mux Je hebt eerder al aangegeven dat het onmogelijk is om alle opties te gaan onderzoeken. Voor zowel waterstof als accu's als opslag van (electrische) energie is er nog zeer veel ontwikkeling nodig. Op een gegeven moment moet je een keus maken. Met de kennis van nu, neig ik dan toch meer richting waterstof vanwege de grotere flexibiliteit als het komt tot opslag en vervoer. Ja er zijn efficientie problemen. en ja er zijn uitdagingen om bijvoorbeeld het membraan te verbeteren zodat er geen stoffen als platina meer nodig zijn voor fulecells (dat laatste is in middels gelukt, zie oa nieuws: Nieuw membraan maakt brandstofcel beter en goedkoper) En waarschijnlijk relevanter en vooral veel recenter: https://www.technischweek...re-brandstofcel/item11285 Dat er nog verder gezocht moet worden naar efficientere en vooral goedkopere oplossingen is evident.

Ik had gehoopt in een topic te belanden waarin er wat meer support zou zijn over een schone manier van energieopslag. Als ik met een valide opmerking km dat er een ecologisch en economisch probleem is mbt tot plaatsen van windmolens op de noordzee, wordt dit afgedaan met 'zolang er massaal ontbost wordt maak ik me niet druk' Sorry hoor maar die ontbossing is OOK een probleem en een crimineel als Bolsjenaro is op dit moment een van de hoofdschuldigen daar aan. Dat heeft weinig te maken met windmolens op de Noordzee die zeeleven en visserij enorm benadelen.

Naar mijn mening draag ik valide problemen aan die een gevolg zijn van de overgang van fossiele energie naar duurzame energie. Stabiliteit van het hoogspanningsnet is wel degelijk een zeer groot probleem. Zelfs met fossiele energie hebben we kort geleden (begin 2018) gezien dat de frequentie op het hoogspanningsnet in heel Europa alarmerend laag werd omdat er in Servie te weinig stroom op het net werd gezet. Er zijn vele berichten te vinden die bevestigen dat er een reeel gevaar dreigt voor de netstabiliteit. Natuurlijk valt daar op te anticiperen. Echter zijn er ook alternatieven mogelijk. Ik merk alleen dat deze alternatieven in de huidige discussie bij voorbaat neergesabeld worden.

Misschien moet er gewoon rekening gehouden worden met een minimale inefficiëntie van 30% bij waterstof. Vergeet dan even niet wat er bij fossiel aan inefficiëntie bij komt kijken. De pest met electrische energie is dat deze tot op de watt nauwkeurig te meten valt. Als je een berg steenkool hebt is dat niet het geval, maar vergis je niet in de hoeveelheid verliezen op het moment dat je steenkool (of olie, of gas of...) gaat verbranden om daar stoom van te maken en vervolgens een generator van te laten draaien. Dat gaat veel verder dan 30% verlies... Oh ja, vergeet helemaal de CO2 uitstoot...want daar is de hele energietransitie uiteindelijk om begonnen...

[ Voor 3% gewijzigd door michielRB op 01-08-2019 11:36 ]

[TWyk]

michielRB schreef op donderdag 1 augustus 2019 @ 10:54:
Als ik met een valide opmerking km dat er een ecologisch en economisch probleem is mbt tot plaatsen van windmolens op de noordzee, wordt dit afgedaan met 'zolang er massaal ontbost wordt maak ik me niet druk' Sorry hoor maar die ontbossing is OOK een probleem en een crimineel als Bolsjenaro is op dit moment een van de hoofdschuldigen daar aan. Dat heeft weinig te maken met windmolens op de Noordzee die zeeleven en visserij enorm benadelen.

Het is maar zeer de vraag of de windmolens op de Noordzee slecht zijn voor het zeeleven. Er is initieel bij het heien van de palen overlast maar er worden al stappen ondernomen om dat te verminderen en bij operationele parken is juist gebleken dat de concentratie van bijvoorbeeld bruinvissen in de Noordzee hoger is tussen de windmolens voor Egmond dan op andere plekken.
https://research.wur.nl/e...e-wind-farm-egmond-aan-ze

Voor de visserij zijn er nadelen omdat zij minder ruimte overhouden om te vissen maar ook daar wordt al gekeken naar alternatieven om te vissen tussen de windmolens (bv op oesters, krabben of kreeften)
https://www.wur.nl/nl/nie...-en-winstgevend-maken.htm

[ Voor 4% gewijzigd door TWyk op 01-08-2019 14:25 ]

[Proton_]

@michielRB
Ik ben meteen met je eens dat het net stabiel houden moeite kost en niet vanzelf goed gaat.
Je voorbeelden geven aan dat de dingen die ik noemde - demand response, netverzwaring, interconnects - in werking zijn gezet en de komende jaren verdere groei van variabele bronnen mogelijk maken.

Ik zie niet hoe waterstof dit overbodig of goedkoper maakt. De meest concrete plannen doen invoeding in het gasnet (niet relevant voor elektriciteit) of als vervanging van offshore hvdc met weer gigawatts invoeding aan de kust wat dus verdere netverzwaring noodzakelijk maakt.

[Femme]

michielRB schreef op donderdag 1 augustus 2019 @ 10:54:
@mux Je hebt eerder al aangegeven dat het onmogelijk is om alle opties te gaan onderzoeken. Voor zowel waterstof als accu's als opslag van (electrische) energie is er nog zeer veel ontwikkeling nodig. Op een gegeven moment moet je een keus maken. Met de kennis van nu, neig ik dan toch meer richting waterstof vanwege de grotere flexibiliteit als het komt tot opslag en vervoer.

Kun je dat standpunt toelichten?

Wat betreft flexibiliteit op het gebied van transport hebben accu's als voordeel dat er al een enorm uitgebreid transportnetwerk ligt. Dat zal wel verzwaard moeten worden maar dat is minder werk dan vanaf nul beginnen om een waterstofinfrastructuur op te zetten. Naast de kosten voor het opzetten van een transportnetwerk (waarvan ik me afvraag of die afgezet tegen de capaciteit niet veel duurder is dan kabeltjes trekken) zijn er de blijvend hoge kosten door de tragisch lage efficiency van de conversie naar waterstof en weer terug naar elektriciteit.

Ja er zijn efficientie problemen.

Besef je wel echt goed wat de implicaties zijn van de (veel) lagere efficiency van waterstof? Aan de opwekkant is er veel meer capaciteit nodig. De kosten daarvan zijn enorm.

Jij maakt je nu (onterecht) zorgen over het zeeleven vanwege de komst van windturbine's op zee. Hoe had je dat voor ogen als er drie zoveel windenergie opgewekt moet worden in een economie waarin waterstof als voornaamste energiedrager wordt gebruikt? Met alleen PV op daken kom je er niet. Wind produceert bovendien gelijkmatiger over de seizoenen, zodat er minder noodzaak is voor seizoensopslag van energie.

Naar mijn mening draag ik valide problemen aan die een gevolg zijn van de overgang van fossiele energie naar duurzame energie. Stabiliteit van het hoogspanningsnet is wel degelijk een zeer groot probleem. Zelfs met fossiele energie hebben we kort geleden (begin 2018) gezien dat de frequentie op het hoogspanningsnet in heel Europa alarmerend laag werd omdat er in Servie te weinig stroom op het net werd gezet. Er zijn vele berichten te vinden die bevestigen dat er een reeel gevaar dreigt voor de netstabiliteit. Natuurlijk valt daar op te anticiperen. Echter zijn er ook alternatieven mogelijk. Ik merk alleen dat deze alternatieven in de huidige discussie bij voorbaat neergesabeld worden.

Maar waarom denk je dan dat waterstof een betere oplossing is om de stabiliteit van het hoogspanningsnet te verbeteren dan accu's? Juist hier zijn accu's heel goed geschikt voor. Accu's kunnen sneller meer vermogen leveren en energie opslaan dan een brandstofcel of electrolyzer. Niet voor niets worden waterstofauto's uitgerust met accu's om piekvermogen te leveren tijdens acceleratie. Dus voor het opvangen van korte termijn pieken en tekorten zijn accu's beter geschikt.

We gaan een toekomst tegemoet waarin er een enorme capaciteit beschikbaar is in de vorm van een vloot aan elektrische auto's. De range schuift nu langzaam naar +400km, ruim voldoende om (als de juiste financiële incentives er zijn) wat accucapaciteit te kunnen inzetten om onbalans in vraag en aanbod van het elektriciteitsnet te absorberen.

Misschien moet er gewoon rekening gehouden worden met een minimale inefficiëntie van 30% bij waterstof.

Lagere efficiency betekent hogere kosten. Niemand betaalt voor de lol meer dan nodig is. Zolang de efficiency van waterstof ruk is vergeleken met een accu zal waterstof alleen ingezet worden voor uitzonderlijke situaties waarin er geen beter alternatief is dan tweederde van de energie weggooien om er waterstof van te maken.

[crepsly]

Ik lees al een tijdje mee in dit topic, zelf ben ik nogal onder de indruk van de studie "Infrastructure Outlook 2050". Dit is de eerste keer dat TenneT en Gasunie een integrale studie hebben gedaan naar de toekomst van onze energie infrastructuur. Daarin zie je al dat beide partijen het belang van elkaar zien, waar in het verleden dit gescheiden werelden waren.

De studie schetst een beeld a.d.h.v. 4 scenario's hoe de infrastructuur in Nederland en Duitsland er in 2050 uit kan zien. In alle scenario's speelt waterstof een grote rol, van 24% tot 38% van ons final energy demand.

In de bijlages zitten een paar mooie analyses wat er gebeurd met de energiestromen als er electrolyzers aan de kust of in het land worden geplaatst, of als er meer household batterijen worden toegepast. Ik denk zeker het lezen waard: https://www.tennet.eu/fil...050_appendices_190214.pdf

[TheGhostInc]

crepsly schreef op vrijdag 2 augustus 2019 @ 09:47:
De studie schetst een beeld a.d.h.v. 4 scenario's hoe de infrastructuur in Nederland en Duitsland er in 2050 uit kan zien. In alle scenario's speelt waterstof een grote rol, van 24% tot 38% van ons final energy demand.

Tja, het heeft een beetje een 'wij van wc-eend en cif' zijn het helemaal eens gevoel.
Als je aanname is dat waterstof heel belangrijk gaat worden, dan rolt dat dus ook uit je rapport.

Wat mij opvalt is dat dit rapport wat potentiele ontwikkelingen volstrekt negeert. Zo rijden er nu elektrische vrachtwagens rond, maar volgens de 3 scenario's in NL gaat dat niet (significant) gebeuren. Alleen in DE in 1 scenario 5%.
En als we in 2050 gewoon volledig autonoom aan het rijden zijn, dan kun je waarschijnlijk al je scenario's weggooien.

In het rapport komt het woord 'smart' niet voor. Geen smart grids, geen smart meters, geen vraag/aanbodsturing. Het enige wat ik lees is dat het toch echt belangrijk is om vooral waterstof te gaan maken en dan hoeft het net niet zwaarder.
Een 100+kWh auto kan ook prima het net stabiliseren, helemaal als solid state accu's er ooit komen met nog minder degradatie.

Ik zou graag eens willen zien wat de impact zou zijn van een 100% elektrische maatschappij. Dus gewoon geen gasleiding meer in NL. Niks waterstof of biogas. Hoe zwaar zou het net dan moeten zijn?
(Bijvoorbeeld voor elektrisch rijden is +30% meer capaciteit nodig)
Dat is nu echt een leuk scenario, wat ook vrij realistisch is. Als namelijk alle huishoudens een warmtepomp nemen (in 2050 kunnen we een eind zijn) dan blijven alleen de bedrijven over op gas. Kunnen die de kosten van het netwerk dragen zonder de bijdrage van de consumenten?

Als laatste ben ik erg benieuwd wanneer dan de waterstofrevolutie gaat beginnen. Als we 73 tot 158TWh waterstofenergie gaan verbruiken, dan hebben we nog 30 jaar, dat is 2 tot 4 TWh per jaar aan productiecapaciteit erbij.

[Proton_]

@crepsly Inderdaad een interessant rapport.
Het is wel vreemd dat er drie onrealistische scenario's worden doorgerekend (decentrale opwekking zonder internationale uitwisseling, nationale centrale opwekking en internationale uitwisseling met vooral import.
Wat er nu gebeurt is vooral nationale centrale opwekking met grote internationale uitwisseling, nadrukkelijk ook voor export van offshore wind. Nu zijn er al concrete plannen voor de 6 GW offshore wind die in dat scenario pas gepland zijn voor 2050.

Een ander kritiekpunt is dat de gas-intensieve industriële activiteiten waarschijnlijk niet hier blijven als wij de energie met rendementverlies en transport moeten importeren - dan is het goedkoper om die activiteiten elders te doen.
Bovendien zal de petrochemische sector (een grootverbruiker) tegen 2050 veel kleiner zijn.
--
Iets anders: in plaats van tankers kan je waterstof natuurlijk ook in ballonnen van een kubieke kilometer verschepen
https://www.sciencedirect...90174519300145?via%3Dihub

[ Voor 10% gewijzigd door Proton_ op 03-08-2019 17:38 ]

[TheGhostInc]

Auto's op waterstof: de toekomst of achterhaald?

Wel een aardig stuk, ze laten waterstof nog redelijk heel, maar zijn ook wel wat kritisch.
Gelukkig is 'Wim Schermer' in de reacties lekker scherp en die gooit wat waterstof op het vuur!

Grappig dat we wel 50 tanklocaties in 2025 gaan krijgen. Volgens Wikipedia: "In 2017 had Fastned 63 stations in Nederland gerealiseerd"
Daarmee loopt waterstof zo'n 10 jaar achter, kijken we dan 10 jaar vooruit, dan wordt het pas echt leuk. Dan zitten we in 2029. Afhankelijk van de ontwikkelingen in de markt zitten we dan al (bijna) op een volledig elektrische verkoop (BEV, FCEV of ...). Als de FCEV dezelfde ontwikkeling doormaakt als de BEV, kom je uit op zo'n 5-10% marktaandeel, tegenover 90-95% voor de rest, wat dan automatisch BEV is.

Overigens wil ik het gezicht wel eens zien van zo'n FCEV rijder als hij/zij bij het tankstation aankomt en er staan een paar waterstofbussen te tanken. 37 kg per bus....

[blissard]

iemand zin om het sommetje alvast te maken? 11 september wordt de installatie gepresenteerd.

https://www.cobouw.nl/won...3B4AAC963EBA5CD7FFA61EYI4

Vanuit het artikel:

De Solenco Powerbox die het hart vormt van de energiehuishouding van het Innovathuis en past in de spreekwoordelijke Amerikaanse koelkast bevat:

Een electrolyser, die groene stroom en water omzet in waterstof
Een brandstofcel die waterstof weer omzet in elektriciteit
Een katalytische boiler voor verwarming en warm tapwater

Daarnaast is het Innovathuis uitgerust met

Een opslag voor 1200 liter waterstof (bij 30 bar) om de seizoenscycli te overbruggen.
Twee batterijen van ABB, om aan snelle piekvraag naar stroom te kunnen voldoen
Vloerverwarming
30 zonnepanelen op het dak
Ventilatie met warmteterugwinning
Recirculatie douche
Energiebesparende kranen
Douche-wc


Eerste aanzet en corrigeer me als ik fouten maak:
totale opslag in waterstof: 1200 l H2 bij 30 bar = 1200*30*11 = 396*10^3 Kilojoule = ca. 110 kWh?
is dat echt zo weinig of maak ik ergens een komma fout?

[ Voor 8% gewijzigd door blissard op 29-08-2019 15:27 ]

[dunklefaser]

@blissard
Citaat: "seizoenscycli overbruggen" - ik weet niet wat daarmee bedoelt wordt.

Mijn eerste, grove schatting:
1,2 m³ H₂ bij 30 bar is ca. 36 m³ H₂ bij 1 bar (p x V = constant)
Verbrandingswarmte 1m³ H₂ = 3 kWh o.w. (aardgas 8,8 kWh/m³ o.w.) Wikipedia
Met 36 m³ x 3,52 kWh/m³ (b.w.- volledige condensatie) = max. 127 kWh kom je zelf bij een "laag energie huis" in hartje winter vermoedelijk niet verder dan enkele dagen.

Aanname!
Stel het benodigde warmtevermogen is ca. 1,5 kW @-3°C BT x 24h = ca. 36 kWh/24h
Na ca. 3,5 dagen is de waterstoftank in de winter leeg en de pv installatie (geschat 9,9 kWp) doet
in december/januari niet zo veel (schatting maximaal 330 kWh/maand).
En als je dan de elektrolyseverliezen bij de waterstofproductie nog meeneemt . . .
En het gebonden kapitaal ... - kan dit alleen met heel veel subsidie.

YMMV

[ Voor 7% gewijzigd door dunklefaser op 29-08-2019 23:06 . Reden: bronvermelding ]

[blissard]

@dunklefaser fijn dat je ongeveer op hetzelfde resultaat uitkomt. Wel triest dat dit als vernieuwende innovatie wordt gebracht, zonder de kanttekening van een “simpel” sommetje.

[mux]

Ik wilde eerst zeggen 'die solenco powerbox is nooit groot genoeg om zo'n groot waterstofvat te bevatten' - maar het vat ligt dus in de tuin. Ik vraag me af wat voor zin dat dan heeft?

Met een electrolyzer haal je 20kWh uit een kg waterstof. Bij 30 bar en 89,88g/m3 zit je op 3,23kgH2, dus dat is een redelijk schamele ~64,7kWh. Die energie kun je met een warmtepomp in de winter omzetten naar ca. 250kWh aan warmte. Voor een BENG-huis heb je dan ongeveer een maandje aan ALLEEN warmtevraag overbrugd. OF een maandje elektriciteitsverbruik. Niet allebei tegelijk. Dit is echt zwaar onvoldoende.

Het idee van waterstof is dat je veel grotere hoeveelheden energie kunt opslaan dan mogelijk of economisch haalbaar is met batterijen, maar die 60kWh opslag kun je met minder dan 8000 euro aan tweedehands accu's ook neerleggen. Hoeft geen grote tank voor in je tuin gegraven worden, heb je geen speciale waterstoflekkage-tests en inspecties voor nodig, heb je geen electrolyzer of wat dan ook voor nodig (plugt gewoon in je bestaande installatie)... wat is dit voor halve oplossing?

Er zit in deze tank minder energie dan in een Mirai of Nexo, en die rij je in 250-300km leeg. Voor seizoensopslag zijn honderden kilogrammen waterstof per huishouden nodig. Tanks zo groot als je huis!

Dit doet heel erg denken aan de nieuwbouwhuizen van 5 jaar geleden waar ze dan 2 of 3 zonnepaneeltjes op legden. Genoeg om te zeggen dat er zonnepanelen op liggen, maar draagt in de praktijk geen moer bij aan het verbruik van het huis.

[dunklefaser]

@mux Je bedoelt hier waarschijnlijk niet de electrolyzer voor het "splitsen" van water
in waterstof en zuurstof (met zijn eigen verliezen)
maar de H₂/O₂-brandstofcel voor het omgekeerde proces,
namelijk genereren van elektrische energie (ook weer met verliezen).

[TheGhostInc]

Hoogleraar: waterstof ongeschikt voor auto's
Als een waterstofauto met groene waterstof wordt aangedreven, heeft hij 2,4 keer meer energie nodig dan een klassieke elektrische auto, zegt professor Manfred Schrödl van de TU Wenen.
Dat is puur de energiekant van de vergelijking.

Je kunt hier trouwens meerdere kanten mee op rekenen.
Stel dat je weinig opslag hebt van duurzame energie in een 'all-electric' scenario, kun je dus 2,4x zoveel duurzame opwek hebben dan je verbruik. Het verlies op piekmomenten is niet anders dan je verlies bij waterstof.
De andere kant is €'s. Als de kosten van de waterstofinfra evenveel zouden zijn als de elektrische variant, dan kost een km in een waterstofauto dus nog steeds 2,4x zoveel.

[Simba]

Die 2,4x zoveel is als de waterstof wordt gemaakt van "groen" aardgas.
Hierbij komt dus ook meer CO2 vrij dan bij "normale" brandstof autos. Laat staan vergeleken met elektrische auto's.

Als je de waterstof gaat maken met elektriciteit (zodat het door windmolens en zonnepanelen geleverd kan worden) dan wordt dat zelfs een factor 4 (a 5) maal zoveel.
Dus 4 a 5x zoveel windmolens en zonnepanelen benodigd als met volledig elektrische auto's.

[VERNederlander]

Simba schreef op zaterdag 7 september 2019 @ 21:43:
Die 2,4x zoveel is als de waterstof wordt gemaakt van "groen" aardgas.
Hierbij komt dus ook meer CO2 vrij dan bij "normale" brandstof autos. Laat staan vergeleken met elektrische auto's.

Als je de waterstof gaat maken met elektriciteit (zodat het door windmolens en zonnepanelen geleverd kan worden) dan wordt dat zelfs een factor 4 (a 5) maal zoveel.
Dus 4 a 5x zoveel windmolens en zonnepanelen benodigd als met volledig elektrische auto's.

Ik zat het artikel even te lezen en de factor 2,4 is voor groen waterstof in ideale situatie. Deze factor is hoger met extra verliezen vanwege huidige stand van de techniek.

Voor de huidige waterstof uit aardgas is het zelfs 22kWh uit 62kWh, wat een factor een 2,8 is.

[Simba]

VERNederlander schreef op zondag 8 september 2019 @ 00:43:
[...] factor 2,4 is voor groen waterstof in ideale situatie.

In dit stuk (en veel andere nl talige sites die dit stuk tekst 100% hetzelfde hebben overgenomen) lijkt dat inderdaad zo te zijn.
Als je echter hier: https://www.derstandard.a...ive-zur-elektromobilitaet kijkt, staat er :
Een waterstofauto heeft minimaal 2,4 keer zoveel energie nodig als een elektrische auto.
Als je daar verder leest, zie je dat dit gebaseerd is op de huidige (goedkoopste) manier om waterstof te produceren, nl voor 90% uit aardgas omzetten.

[AUijtdehaag]

https://www.vrt.be/vrtnws...rste-waterstofwoning-voor

[Proton_]

Jeej, een linkdrop.
@AUijtdehaag kan je toelichten waarom dit lezenswaardig is?

[AUijtdehaag]

@Proton_
1e huis op waterstof en zonnepanelen?

[Proton_]

@AUijtdehaag Is dat hetzelfde huis als blissard in "Waterstof - de sleutel voor de energietransitie" ?

[AUijtdehaag]

@Proton_
Wel in hetzelfde dorp zo te zien.

[dunklefaser]

Van fossiele brandstoffen af? - Ja! - maar dan?

De "waterstofwoning" en andere (vergelijkbare) initiatieven
beschouw ik, zeker op dit moment, hooguit als POC (Proef Of Concept),
zonder forse subsidies zouden ze de tekenkamer niet kunnen verlaten.

Met de tot nu toe bekende nadelen en beperkingen heeft het concept
nog een heel lange weg (=veel tijd) af te leggen.

De publicaties zijn meestal bijzonders vaag.
(Beide artikelen lijken meer op pers mededelingen).

[mr_evil08]

Het lijkt erop dat wij de aftrap mogen doen en ik denk dat het dus ook via de gasleidingen uiteindelijk bij de bewoners gaat komen waardoor CV ketels omgebouwd gaan worden, blijft natuurlijk speculeren voorlopig.

In Emmen gaat dus ook een waterstof fabriek komen.

https://www.rijksoverheid...waterstofregio-van-europa
https://www.dvhn.nl/drent...uit-Brussel-24776278.html

https://www.dvhn.nl/econo...catie-Emmen-23370535.html

[ Voor 3% gewijzigd door mr_evil08 op 17-10-2019 19:13 ]

[Spekkie99]

Heb het draadje even doorgespit, dank voor het delen van jullie kennis, en heb als voorzichtige conclusie dat met name het laag rendement bij de H2 productie en transport issues dan wel financiële of praktische bezwaren kent. Daarom wil ik onderstaande artikelen met jullie delen;

Hoger rendement bij productie:

https://www.israel21c.org...-into-the-fuel-of-future/

Opslag en transport:

https://www.destentor.nl/...-dan-we-dachten~aaf29919/

Heb zelf vooral het idee dat de mix tussen batterij en waterstof het gaat worden. Voor iedere toepassing de juiste oplossing. Er zijn nu eenmaal toepassingen waarbij je gewoonweg de batterij niet kan laden of waar dermate veel energie gevraagd wordt dat dit niet meer praktisch is. De discussie is meer hoeveel aandeel waterstof zal gaan krijgen en niet of we het nodig gaan hebben.

Daarnaast denk ik dat de eis om naar zero emission te gaan onvoldoende waarde krijgt richting de financiële kanten van de oplossing waterstof.

[mux]

Het eerste artikel kan niet anders dan een andere definitie van rendement gebruiken (bijv. relatief rendement), gezien het natuurkundig onmogelijk is om waterstof met 98.7% efficiëntie uit water te splitsen. De thermoneutrale efficiëntie is al maximaal 84%, dus alles meer dan dat is in feite een perpetuum mobile maken. Als ze dat echt zouden kunnen, zou ik niet verwachten dat ze hun perpetuum mobile gebruiken voor het maken van waterstof (of all things).

Het tweede artikel is ook al aardig achterhaald met het nieuwe vijfjarenplan van China. Waterstof is daar flink gedeprioritiseerd.

Het probleem met uitspraken zoals 'een mix van waterstof en batterijen' is dat er de aanname in zit dat dit de enige twee opties zijn. In werkelijkheid zijn er legio opties om met nul netto emissies energie te benutten. Waterstof is in vrijwel iedere toepassing een slechte tot middelmatige optie. Alleen daar waar je specifiek waterstof nodig hebt voor bijv. chemische synthese zul je serieuze toepassingen vinden, de rest kan beter toe met andere energiedragers.

[assje]

Op Wattisduurzaam recent ook een hele serie met leuke informatieve blogs (hier volgens mij nog niet genoemd).

Bijvoorbeeld:
https://www.wattisduurzaa...aam-wat-mag-op-waterstof/

[Spekkie99]

mux schreef op maandag 28 oktober 2019 @ 14:33:
Het eerste artikel kan niet anders dan een andere definitie van rendement gebruiken (bijv. relatief rendement), gezien het natuurkundig onmogelijk is om waterstof met 98.7% efficiëntie uit water te splitsen. De thermoneutrale efficiëntie is al maximaal 84%, dus alles meer dan dat is in feite een perpetuum mobile maken. Als ze dat echt zouden kunnen, zou ik niet verwachten dat ze hun perpetuum mobile gebruiken voor het maken van waterstof (of all things).

Het tweede artikel is ook al aardig achterhaald met het nieuwe vijfjarenplan van China. Waterstof is daar flink gedeprioritiseerd.

Het probleem met uitspraken zoals 'een mix van waterstof en batterijen' is dat er de aanname in zit dat dit de enige twee opties zijn. In werkelijkheid zijn er legio opties om met nul netto emissies energie te benutten. Waterstof is in vrijwel iedere toepassing een slechte tot middelmatige optie. Alleen daar waar je specifiek waterstof nodig hebt voor bijv. chemische synthese zul je serieuze toepassingen vinden, de rest kan beter toe met andere energiedragers.

Het 2de artikel ging met name over de doorbraak voor opslag/transport.

Naar welke energiedragers verwijs je dan buiten H2 en batterijen om?

[michielRB]

mr_evil08 schreef op donderdag 17 oktober 2019 @ 19:12:
Het lijkt erop dat wij de aftrap mogen doen en ik denk dat het dus ook via de gasleidingen uiteindelijk bij de bewoners gaat komen waardoor CV ketels omgebouwd gaan worden, blijft natuurlijk speculeren voorlopig.

In Emmen gaat dus ook een waterstof fabriek komen.

https://www.rijksoverheid...waterstofregio-van-europa
https://www.dvhn.nl/drent...uit-Brussel-24776278.html

https://www.dvhn.nl/econo...catie-Emmen-23370535.html

Begrijp ik het goed dat dit H2 productie uit Methaan wordt? Hoe kortzichtig kan je zijn om daar nu nog op in te zetten?

en wordt groene H2 ingezet bij de productie van e-kerosine voor vliegtuigen.

Ben ik nu gek of wordt hier met nogal wat buzzwoorden goedgepraat dat we vooral nog kerosine moeten blijven produceren?

Remember mijn probleem voor batterijen is de productie footprint. Bij Li-Ion is dat nogal ingrijpend vanwege benodigde materialen. Vandaar de volgende alternatieve oplossingen:

Misschien een alternatief voor Waterstof is een waterstof bromine flow batterij. Dat is eigenlijk een gesloten waterstof batterij waarvan de H2 steeds worden hergebruikt. Een practisch voorbeeld van gebruik zou kunnen zijn een wijk opslag van electrische energie. Zonnepanelen die op daken in een wijk liggen geven hun surplpus aan elecxtriciteit af aan de flow batterij. Zodra er een behoefte is aan electriciteit wordt er vanuit de wijkbatterij electriciteit geleverd. Met een smartgrid zou dit verrekend kunnen worden.
https://www.elestor.nl/technology-the-elestor-solution/

Een andere optie is het gebruik van NiMH batterijen en dan vooral zo veel mogelijk DC blijven gebruiken.
https://www.nilar.com/new...eled-energy-storage-life/

/edit 12/12/19 Vers in mijn mailbox vond ik deze link: https://www.hydrogenfueln...ydrogen-frontier/8539039/
Nu zal de waterstof die voor dit schip gebruikt wordt waarschijnlijk nog niet via electrolyse geproduceerd zijn. Bijv als dit schip in Rotterdam aanlegt, in de botlek wordt vrijwel alle waterstof dmv splitsen van methaan geproduceerd. Maar dat er zelfs al een schip op waterstof in gebruik wordt genomen is denk ik een heel goede stap voorwaarts.

[ Voor 58% gewijzigd door michielRB op 12-12-2019 19:48 ]

[AUijtdehaag]

Even een kick met een nieuwsartikel.

De waterstof fiets.
https://www.duurzaambedri...fiets-waterstof-nederland

[TheGhostInc]

nieuws: Hyundai is begonnen met levering eerste waterstoftrucks aan Zwitserland

Die mag niet ontbreken hier. 1600 trucks in 2025 op de weg.
Nederland heeft zo'n 20.000 nieuwe trucks per jaar nodig. Dus in 5 jaar tijd is dat zo'n 2%.
Hoeveel BEV trucks kan Tesla leveren in 2025?

Over de waterstof fiets.... als het nu een Speed Pedelec was... maar €2000+ is een forse meerprijs om na 150km snel te kunnen tanken. En de normale e-bike doet ook 150km+, wat toch al flink wat uurtjes trappen is.
Overigens begrijp ik niet waarom er een fiets bij zit. Lever gewoon een fuel cell die compatible is met een groot merk. Dus in plaats van de accu.

[TheGhostInc]

https://www.shell.nl/medi...terstof-in-Nederland.html

Wel interesant om te lezen, maar helaas nog weinig hoopvol. Maar de marketing machine van Shell draait op volle toeren.
De prijs van waterstof aan de pomp
Aan de pomp wordt waterstof verkocht in kilo’s, circa 10 euro per kilo exclusief btw aan de pomp. Omgerekend is rijden op waterstof vergelijkbaar met rijden op benzine. Om ook de prijs aan de pomp te drukken, is het volgens Scheffer noodzakelijk de productie van waterstof te verhogen. “Grote volumes zijn nodig”, weet de adviseur van Rijkswaterstaat. “Daarom zijn industriële waterstofprojecten zoals Shell die ambieert echt nodig om ook de prijs voor de consument aantrekkelijk te maken.
Als je bedenkt dat benzine zo'n 65% belasting bevat, diesel 56% & gas/elektra 45%, dan gaat er nog iets mis.
Dan moet de prijs van waterstof halveren om te kunnen concurreren, met benzine. Diesel (voor vrachtwagens) is nog goedkoper, dan mag het nog een keer door 2 (gok ik).

[dunklefaser]

Waterstof als sleutel voor de energietransitie?? - Laat me niet lachen, het is namelijk om te huilen!

Volgens het NRC op de voorpagina vandaag:
"Stroomvraag stijgt met 35 procent door waterstofplannen van Noord-Nederland."
eerder een nagel op de doodskist van de energietransitie.

Het lijkt er op als of er een reusachtige subsidiemachinerie (EU, NL) voor de Shell's, Vattenfalls's
RWE's etc. wordt opgetuigd, maar de uiteindelijke rekening weer waar anders wordt neergelegd.

Hebben politici echt geen verstand van de energietransitie en/of luisteren ze alleen maar naar de grote lobbyisten?

[Curtain]

Met veel interesse dit topic gelezen en er, voor een leek, veel van opgestoken. Toch, voor de zekerheid: we gaan nu nieuw bouwen en de grond heeft een gasaansluiting.
Volgens de architect kun je nu nog makkelijk kiezen voor gas want “over 10 jaar kan de waterstof door dezelfde leiding en heb je verder geen gedoe”. Na het lezen van dit topic ben ik allang niet meer overtuigd en wil me liever verder verdiepen in een warmtepomp, vloerverwarming, wtw-installatie etc. Electrisch, in ieder geval.
Wil iemand zijn mening delen hierover? Dan ga ik daarna weer terug naar “Ervaringen met het bouwen van een huis - Deel 2” voor alle andere dingen die er op je pad komen als aanstaand bouwer. Dank.

[Proton_]

@Curtain
Waterstof produceren met stroom gaat per kWh warmte nooit goedkoper zijn dan een zelfde kWh warmte uit een warmtepomp, thermodynamica is a bitch
Nu gasloos bouwen scheelt je sowieso een aansluiting en vastrecht, dat is al de eerste winst.

[assje]

veldkampj schreef op dinsdag 8 juni 2021 @ 14:10:
[...]

Er wordt in Nederland en andere plaatsen in de wereld tests gedaan met huizen die verwarmd worden met waterstof (zie bijvoorbeeld https://www.stedin.net/ov...vaties/waterstof/uithoorn). Er zijn al ketels die hiermee om kunnen gaan.
Zelf ben ik erg benieuwd naar deze ontwikkeling aangezien ik liever een nieuwe ketel plaats dan heel mn huis ombouwen voor een warmtepomp, waarbij het de vraag is of ik die investering er überhaupt ooit uit ga halen.

Heb je de artikelen die ik linkte gelezen? (crosspost uit ander topic)

assje schreef op dinsdag 8 juni 2021 @ 12:29:
[...]


Het lijkt me allemaal behoorlijk offtopic hier maar als je je investeringen een duurzaam karakter wilt geven zou ik je toch vooral wel goed informeren om te bezien of het ook productief is.

In mijn optiek is vanuit duurzaamheidsperspectief biomassa zeker zo belangrijk als waterstof voor de energietransitie. Gaan we het hebben over waterstof voor wegvervoer dan is waterstof simpelweg sterk contraproductief, op dit moment ben je met fossiele brandstof simpelweg nog beter af en het duurt mogelijk nog decennia voor dat verandert. Let wel, het via biomassa in de lucht houden van kolencentrales is net zo goed contraproductief maar doet niet zoveel af aan de potentie.

Waar waterstof (veelal onterecht) breed wordt gedragen is biomassa (veelal onterecht) in het verdomhoekje gekomen. Ik kan je onderstaand artikel dat beide onderwerpen bespreekt aanraden:
https://www.wattisduurzaa...van-het-biomassa-debacle/

[...]


Of anders met name:
https://www.wattisduurzaa...aam-gebruik-van-biomassa/

[...]

https://www.wattisduurzaa...aam-wat-mag-op-waterstof/

[...]


Desgewenst kunnen we over waterstof eventueel hier verder praten (zodat we dit topic schoon kunnen houden):
Waterstof - de sleutel voor de energietransitie

Specifiek wat betreft verwarmen van woningen op waterstof, deze staat helemaal onderaan de ladder:

Alternatieven voor waterstof in lagetemperatuurwarmte: Veel.
Het op 18 tot 21 °C houden van woonkamers, kantoren en klaslokalen kan op ontzettend veel manieren. Wereldwijd doet iedereen het anders. In Finland en Canada hebben ze veel hout en verwarmen ze met hout. In IJsland en delen van China en de Verenigde staten is de bodem warm en verwarmen ze met geothermie. In Frankrijk is de stroom goedkoop en verwarmen ze elektrisch. In Nederland vonden we een gasbel. Daarom verwarmen we op gas. Nu het fossiele gas uit de gratie is, kunnen we kiezen uit talloze bewezen opties om onze huizen duurzaam warm te houden.

Potentie tot besparen: Enorm.
Vanwege de beschikbaarheid van veel goedkoop gas heeft isolatie in de Nederlandse woningbouw lang geen prioriteit gehad. Het resultaat daarvan is dat best veel Nederlanders in een veredeld bushokje wonen, met enkelglas, tochtgaten en koudebruggen in alle hoeken en kieren. Zonder hysterisch te doen zijn daarin grote verbeterslagen mogelijk. Iets korter douchen helpt daarin natuurlijk ook.

Potentie voor blauwe waterstof: Niet doen.
In de gebouwde omgeving zijn de alternatieven al zover uitontwikkeld dat gebruik van schaarse opslagruimte voor CO2 hier niet past in verantwoord klimaatbeleid.

[ Voor 24% gewijzigd door assje op 08-06-2021 14:18 ]

[boxlessness]

Eigenlijk is waterstof verbranden ook zonde, dus het hele idee van waterstof door de gasleidingen pompen en dat thuis in oude CV verbranden is niet wijs.
Het is dan veel efficienter om een warmtepomp aan te drijven met de electriciteit uit een waterstofcel. Dus H2->waterstof cel->electriciteit->warmtepomp. Zelfs met de verliezen van de waterstof cel (40%-85% efficient) kom je dan netto positief uit vergeleken met het direct verbranden van de waterstof.
Dat komt ook omdat een warmtepomp in essentie geen verwarmingsapparaat is, maar een entropie-inverter: het concentreert de warmte uit de omgeving naar 1 plek: binnenshuis.

H2 kun je inzetten als transportmedium: het bestaande gasnet gebruiken voor het transport van de energie
En H2 kun je inzetten als energie buffer. Waar je de conversie van H2 naar electriciteit doet is een kwestie van architectuur en redundantie. Je zou H2 thuis ook kunnen bufferen in je waterstof cel zodat je bij interruptie van de energievoorziening toch je eigen electriciteit en warmte kunt blijven genereren.

Even een back-of-the-envelope sommetje: de Toyota Mirai heeft een range van 500km, dat is equivalent aan een tesla met een 75kwh battery pack. Dus met een waterstof cel/tank uit een Mirai (~75kwh) kan ik mijn gewone stroomverbruik van meer dan een week dekken.
Zou er markt zijn voor een "waterstof cel aan huis"? Mogelijk wel... de tesla powerwall kost nu zo'n $500 per kwh, met een beperkte levensduur, behoorlijk formaat, en exotische materialen. Ik denk dat een H2 tank met een fuel cell dat verslaat.

Ik denk dat waterstof best wel een toekomst heeft, maar dat het de vraag is hoe onze energievoorziening zich gaat ontwikkelen. Als het lukt om een surplus aan energie op te gaan wekken met PV/wind/hydro, dan kun (moet) je de verliezen van conversie naar/van H2 op de koop toe nemen en kun je energie gaan bufferen.
Daarbij opent het mogelijkheden om energie over lange afstanden te transporteren: electriciteit transport over grote afstanden geeft enorme verliezen. Maar we transporteren nu ook gas van Rusland naar Europa, mogelijk kan H2 ook van een PV-park in Noord Afrika via een pijp naar Europa getransporteerd worden. De mogelijkheden zijn legio, mits je de verliezen wilt tollereren. Huidige oliestaatjes zien ook de trend naar electrificatie, en die zullen ook kijken naar welke mogelijkheden er nog over blijven om op de energiemarkt te blijven kapitaliseren als de oliekraan langzaam steeds een stukje dichter gedraait wordt. Hun machtspositie op het wereldtoneel hangt daar ook van af.

[RichieB]

Voor vrijwel elke use case is het voordeliger om deze uit te werken zonder gebruik te maken van waterstof als tussenstap. Slechts in hele specifiek use cases is dit wel zinvol. Zie

(ook in high res) en https://nitter.ionathan.c...tatus/1397209854863937555

[ Voor 10% gewijzigd door RichieB op 09-06-2021 13:04 ]

[veldkampj]

boxlessness schreef op woensdag 9 juni 2021 @ 11:15:

Even een back-of-the-envelope sommetje: de Toyota Mirai heeft een range van 500km, dat is equivalent aan een tesla met een 75kwh battery pack. Dus met een waterstof cel/tank uit een Mirai (~75kwh) kan ik mijn gewone stroomverbruik van meer dan een week dekken.

Inmiddels is er 1000km gereden met een Mirai.
https://insideevs.com/new...i-record-1000km-hydrogen/

Zou er markt zijn voor een "waterstof cel aan huis"? Mogelijk wel... de tesla powerwall kost nu zo'n $500 per kwh, met een beperkte levensduur, behoorlijk formaat, en exotische materialen. Ik denk dat een H2 tank met een fuel cell dat verslaat.

Daar is een Australische onderneming mee bezig:
https://nerdist.com/artic...n-home-battery-australia/
Mag nog wel wat kosten

Ik denk dat waterstof best wel een toekomst heeft, maar dat het de vraag is hoe onze energievoorziening zich gaat ontwikkelen. Als het lukt om een surplus aan energie op te gaan wekken met PV/wind/hydro, dan kun (moet) je de verliezen van conversie naar/van H2 op de koop toe nemen en kun je energie gaan bufferen.

Ik weet niet of we er alleen gaan komen met PV/wind/hydro. Wat wel interessant is is het Hydrogen from Waste concept:
https://ways2h.com/
Afval hebben we voorlopig wel genoeg en het zou toch 2 vliegen in 1 klap zijn als dit echt gaat werken op grote schaal.

[phicoh]

veldkampj schreef op donderdag 10 juni 2021 @ 08:47:
Ik weet niet of we er alleen gaan komen met PV/wind/hydro. Wat wel interessant is is het Hydrogen from Waste concept:
https://ways2h.com/
Afval hebben we voorlopig wel genoeg en het zou toch 2 vliegen in 1 klap zijn als dit echt gaat werken op grote schaal.

Hebben we in de toekomst wel genoeg afval? We hebben nu heel veel plastic. Maar als dat in de toekomst CO2 neutraal geproduceerd moet worden, dan zal er waarschijnlijk meer nadruk komen op recycling en niet gewoon alles verbranden (die ways2h is in feite natuurlijk een speciale vorm van verbranden).

Blijft over papier. Maar van het papier dat ik naar de afvalbak breng kan ik mijn huis niet verwarmen. En papier kan natuurlijk ook beter hergebruikt worden. Zeker als plastic duurder wordt.

[veldkampj]

phicoh schreef op vrijdag 2 juli 2021 @ 12:32:
[...]


Hebben we in de toekomst wel genoeg afval?

Ik zou willen dat ik die glazen bol had Dan zou ik ook direct antwoord hebben op een hoop andere vragen

[mux]

phicoh schreef op vrijdag 2 juli 2021 @ 12:32:
[...]


Hebben we in de toekomst wel genoeg afval? We hebben nu heel veel plastic. Maar als dat in de toekomst CO2 neutraal geproduceerd moet worden, dan zal er waarschijnlijk meer nadruk komen op recycling en niet gewoon alles verbranden (die ways2h is in feite natuurlijk een speciale vorm van verbranden).

Blijft over papier. Maar van het papier dat ik naar de afvalbak breng kan ik mijn huis niet verwarmen. En papier kan natuurlijk ook beter hergebruikt worden. Zeker als plastic duurder wordt.

Waste to hydrogen is een energienegatief proces. Net als letterlijk elke andere afvalverbrandingscentrale. Anaerobische verbranding brengt bovendien weer een hoop giftigheidsproblemen met zich mee, dus dat gaat echt nooit iets worden.

[dunklefaser]

mux schreef op vrijdag 2 juli 2021 @ 15:03:
[...]


Waste to hydrogen is een energienegatief proces. Net als letterlijk elke andere afvalverbrandingscentrale. Anaerobische verbranding brengt bovendien weer een hoop giftigheidsproblemen met zich mee, dus dat gaat echt nooit iets worden.

Er zijn nog veel meer processen in de XXX2H2 categorie welke volgens jouw terminologie "energienegatief" zijn,
dus dat is niets bijzonders. Maar heb je ook relevante links voor jouw bewering dat "anaerobe verbranding" (what's in a name) een "hoop giftigheidsproblemen" met zich mee brengt?

Enkele relevante links met een passend? slot en waterstof als de sleutel:
"Groene waterstof van Shell: Electrolyseinstallatie gestart"
Waterstof i.p.v. diesel - locomotief-project in Hessen

[ Voor 24% gewijzigd door dunklefaser op 02-07-2021 20:07 ]

[mux]

Allereerst; er is een verschil tussen een inefficient proces en een energienegatief proces. Inefficiente processen - zoals elektrolyse - zijn prima, als er een nuttig eindproduct uit komt. Energienegatieve processen zijn het per definitie nooit waard, want je gebruikt veel meer energie om een klein beetje energie te maken.

Voor wat betreft giftigheid; da's een stukje afval-scheikunde. Veel mensen denken dat een afvalverbrandingscentrale met energieterugwinning alleen de zaken verbrandt in afval die al brandbaar zijn - plastics enzo. Maar dat is helemaal niet hoe zo'n centrale werkt: een afvalverbrandingscentrale volatiliseert zoveel mogelijk stoffen in het afval door het superheet op te stoken. Alles wat een gas kan worden of wat kan worden gereduceerd tot CO2 en andere uitlaatgassen, wordt uit afval getrokken. Vervolgens kun je dan heel erg efficient de uitlaatgassen filteren in dedicated filter- en scrubbersystemen. Wat overblijft is een minieme hoeveelheid vaste stof, wat we vliegas of afvalas noemen. Deze vliegas is hoogst giftig, maar doordat het zo weinig is, is het economisch haalbaar om zaken als zware metalen hier uit te leechen en zo uiteindelijk tot een redelijk low-toxicity eindproduct te komen.

Bij waste-to-hydrogen wordt expliciet géén lucht toegelaten in het verbrandingsproces, waardoor een hele hoop stoffen - zoals koolstof - niet in gasvorm komen. Dit zorgt voor een veel grotere berg afval die een stuk moeilijker na te bewerken is. En waar doe je het voor? De hoeveelheden waterstof die je hier vanaf kunt krijgen zijn miniem - vergelijkbaar met composteringsgas (tientallen grammen tot honderden grammen waterstof per ton afval).

Het zou prima zijn als je net zo'n goed afvalverwerkingsproces kunt implementeren én een nieuwe bron van energie kunt aftappen, maar dat is niet wat w2h doet. Waste to hydrogen is een slechter proces - slechter dan gewone afvalverbranding (met energieterugwinning) en slechter dan elektrolyse. En bovendien ongeschikt om waterstof op schaal te maken.

[assje]

mux schreef op zaterdag 3 juli 2021 @ 07:28:
Energienegatieve processen zijn het per definitie nooit waard, want je gebruikt veel meer energie om een klein beetje energie te maken.

Wellicht in een verre toekomst met grote overschotten niet regelbare energie een uitzondering voor processen die weinig capex nodig hebben.

[naftebakje]

boxlessness schreef op woensdag 9 juni 2021 @ 11:15:
...Even een back-of-the-envelope sommetje: de Toyota Mirai heeft een range van 500km, dat is equivalent aan een tesla met een 75kwh battery pack. Dus met een waterstof cel/tank uit een Mirai (~75kwh) kan ik mijn gewone stroomverbruik van meer dan een week dekken.
Zou er markt zijn voor een "waterstof cel aan huis"? Mogelijk wel... de tesla powerwall kost nu zo'n $500 per kwh, met een beperkte levensduur, behoorlijk formaat, en exotische materialen. Ik denk dat een H2 tank met een fuel cell dat verslaat....

Hmm, je zegt dat je denkt. Proficiat.
Je weet dat een brandstofcel ook exotische materialen bevat, even duur is als een batterijpack, maar véél en veel minder lang mee gaat; en ook meer onderhoud nodig heeft (de scrubbing om uit de lucht voldoende zuivere zuurstof te halen).
Je rekensom zal je wellicht moeten maken met 10 keer de brandstofcel vervangen voor de batterij begint te verouderen, dat wordt een ander plaatje vrees ik. Of heb je recente data over verlengde levensduur van brandstofcellen (bijzonder moeilijk data hierrond te vinden).
Reken je trouwens het lekken van de waterstof uit de tank mee?

[mux]

Het is trouwens nu al mogelijk: de Mirai ondersteunt Chademo V2X en kan maximaal 67kWh leveren vanuit een volle tank, met een max vermogen van 9kW, en daar kun je prima een huis op draaien

De vraag is alleen: wat voor nut heeft stroom van ~€0,90-1,00/kWh? Zelfs een klein dieselaggregaatje is goedkoper. Hoe dan? Nou, je hebt behalve je auto van 60k ook een Chademo V2H module en een hoofdstroomschakelaar (+installatie door elektricien) nodig. Op z'n allergoedkoopst is alleen al die hardware - voor hetzelfde vermogen - 6000 euro. Da's duurder dan een 10kVA geluidgecontroleerd merkaggregaat, die bovendien minder netto-uitstoot veroorzaakt (als je in NL waterstof tankt) en ongeveer 3x zo goedkoop stroom levert. Maar dan kijken we nog over het grootste punt heen:

Het hele idee van een thuisbatterij is juist dat je je gratis stroom uit zonnepanelen kunt vereffenen over de dag. Een powerwall is geen energiebron - het is energie-opslag. Ja het is momenteel duur, en zeker als je kunt salderen is het nog onlogisch om te gebruiken, maar het idee is juist dat je die hoge aanschafkosten uiteindeiljk terugverdient met je gratis elektriciteit waar je anders €0,20/kWh voor had moeten betalen.

Een Mirai gebruiken als thuisbatterij is niks anders dan een zwart gat voor je geld.

[Rol-Co]

veldkampj schreef op donderdag 10 juni 2021 @ 08:47:
[...]

Ik weet niet of we er alleen gaan komen met PV/wind/hydro. Wat wel interessant is is het Hydrogen from Waste concept:
https://ways2h.com/
Afval hebben we voorlopig wel genoeg en het zou toch 2 vliegen in 1 klap zijn als dit echt gaat werken op grote schaal.

Afval importeren we nu al uit de UK om de energie centrales aan de gang te houden, dus nee niet voldoende.

[boxlessness]

naftebakje schreef op dinsdag 6 juli 2021 @ 10:07:
[...]
Hmm, je zegt dat je denkt. Proficiat.
Je weet dat een brandstofcel ook exotische materialen bevat, even duur is als een batterijpack, maar véél en veel minder lang mee gaat; en ook meer onderhoud nodig heeft (de scrubbing om uit de lucht voldoende zuivere zuurstof te halen).
Je rekensom zal je wellicht moeten maken met 10 keer de brandstofcel vervangen voor de batterij begint te verouderen, dat wordt een ander plaatje vrees ik. Of heb je recente data over verlengde levensduur van brandstofcellen (bijzonder moeilijk data hierrond te vinden).
Reken je trouwens het lekken van de waterstof uit de tank mee?

Dank je wel voor de felicitaties, ik ben inderdaad fantastisch.

Voor kort cyclische opslag (dag/nacht) is H2 inderdaad niet zinnig. Mijn gedachte gaat meer over opslag over de langere termijn, zomer/winter. Daarbij is H2 opslag kwa dichtheid mogelijk erg interessant (zowel energie/kg, als energie/liter).
Bij 35MPa kunt je zo'n 23kg H2 = 750kwh/m3 op slaan volgens deze bron. De opslag gebeurt in tanks die gemaakt zijn van carbon fibre, en niet in de fuel cell zelf.

Kwa lekken en levensduur van de fuel cell, daar weet ik niets van.

Mocht ons systeem van salderen ooit wegvallen, EN komt veiligheid niet in het geding bij opslag van veel H2 in je achtertuin, EN heb je de ruimte, EN worden fuell cells goedkoper, dan KAN het misschien interessant worden om lokaal electrolyse/opslag/fuel cell te doen met je zomer-overschot.

[Proton_]

EN gaan de buren/wederhelften minder klagen over een 350 bar compressor dan over een 45 dB warmtepomp ventilator EN krijg je minder dan 25% voor een teruggeleverde kWh in de zomer dan voor een afgenomen kWh in de winter

[dunklefaser]

mux schreef op zaterdag 3 juli 2021 @ 07:28:
Allereerst; er is een verschil tussen een inefficient proces en een energienegatief proces. Inefficiente processen - zoals elektrolyse - zijn prima, als er een nuttig eindproduct uit komt. Energienegatieve processen zijn het per definitie nooit waard, want je gebruikt veel meer energie om een klein beetje energie te maken.
...

Allereerst wil ik op jouw definitie van een inefficiënt proces en het voorbeeld elektrolyse ingaan.
U moet het verschil tussen endergonische en exergonische processen begrijpen.
Elektrolyse is zoals als alle chemische processen om H₂ te maken een endergonisch proces en levert per definitie nooit energie op, is dus "energienegatief" zoals u dit omschrijft.

...
Alles wat een gas kan worden of wat kan worden gereduceerd tot CO2 en andere uitlaatgassen, wordt uit afval getrokken.
...

Afgezien van de zeer onwetenschappelijke en onduidelijke formulering kunnen koolstofhoudende stoffen hooguit worden geoxideerd tot CO₂.

Ik vindt het heel frappant dat je een eigen terminologie/vaktaal introduceert. Ik zie trouwens geen enkele link naar relevante literatuur.

[naftebakje]

Mij lijkt het duidelijk met 'behalve als er een nuttig eindproduct uitkomt', dus als je waterstof nodig hebt is een electrolyser een prima alternatief voor steam reforming.
Als je echter een auto wil voortbewegen, is het onzin om het direct aan de lader hangen te verwisselen door een proces om via waterstof weer electriciteit te maken om de batterij in de auto op te laden. Een waterstofauto is eigenlijk een electrische auto met een wat kleinere batterij, die in het opladen gigantisch veel verliezen, slijtage en andere nadelen heeft door de omweg via waterstof.

[Simba]

Je verwisselt het proces dus niet, met waterstof doe je een èxtra proces erbij.

En dat doe je tegen hoge aanschaf en onderhoudskosten en een 3x zo hoge hoeveelheid benodigde bron-energie, om sneller te kunnen tanken bij een tankstation dan opladen tijdens geparkeerd staan.

[mux]

dunklefaser schreef op woensdag 7 juli 2021 @ 22:50:
Allereerst wil ik op jouw definitie van een inefficiënt proces en het voorbeeld elektrolyse ingaan.
U moet het verschil tussen endergonische en exergonische processen begrijpen.
Elektrolyse is zoals als alle chemische processen om H₂ te maken een endergonisch proces en levert per definitie nooit energie op, is dus "energienegatief" zoals u dit omschrijft.

Allereerst; we hebben het hier over procestechniek, niet scheikunde. In energieprocessen beschrijf je een bron (generator, opwekking, etc.), bewerkingsprocessen (omzetting, scheikundige processen) en eindprocessen (het doel van je procesketen). Afvalverwerking is fundamenteel een eindproces - het is iets waarvoor we energie gebruiken om een nuttige taak te verrichten. Cogeneratie maakt dit onderscheid echter onduidelijk, want dit doet mensen denken dat je afval kunt verwerken tot nuttige energiebron - maar dat is niet waar. Cogeneratie bij afvalverbranding is een verliesrijk omzettingsproces, en daarom bestempelen we dit als een energienegatief proces.

Sterker nog - elke vorm van waste-to-hydrogen is sterk energienegatief ten opzichte van afvalverbranding. Met name als je de kwaliteit van de energie gaat bekijken (elektriciteit is véél nuttiger te gebruiken dan waterstof), is dit een proces dat enkel lijkt te bestaan om afvalgasprocessen te greenwashen.

Afgezien van de zeer onwetenschappelijke en onduidelijke formulering kunnen koolstofhoudende stoffen hooguit worden geoxideerd tot CO₂.

Ha, iets waar ik eindeloos veel ervaring in heb en veel over nadenk: formulering en doelgroep. Je begaat hier een extreem veelvoorkomende denkfout in publieke communicatie: je ziet technische correctheid als belangrijker dan begrijpelijkheid. De doelgroep hier is voornamelijk leken - mensen die zeker geen rigoureuze achtergrond hebben in scheikunde, en al helemaal niet helder hebben hoe procestechniek werkt. De eerste associatie die zij zullen hebben met het woord 'reduceren' is niet de scheikundig-technische zin - het is de algemene zin als in 'verwerken tot' of 'minder maken'.

Het is een kunst om zowel begrijpelijk als technisch correct te zijn, en dit kost tijd en moeite die ik niet bereid ben te stoppen in een random forumpost.

Ik vindt het heel frappant dat je een eigen terminologie/vaktaal introduceert. Ik zie trouwens geen enkele link naar relevante literatuur.

En idem dito hier. Ik ga je huiswerk niet doen. Wat hier gebeurt komt veel voor op het internet, maar wordt zelden uitgesproken dus hierbij: de enige reden dat je om literatuur vraagt, is omdat je mij niet gelooft. Als ik literatuur aanlever, is de kans dat je dit daadwerkelijk gaat lezen nagenoeg 0%. En gezien er niet één open access artikel zal zijn dat exact mijn punt maakt, is er maar één manier om mijn punt volledig wetenschappelijk onderbouwd te maken: een geciteerde lijst van relevante literatuur uit kwaliteitsjournals geven voor alle claims die ik maak die niet puur logisch volgen uit andere geciteerde claims. Dat is een hoop werk om een rando op het internet te overtuigen die, statistisch gezien, niets van mijn werk daadwerkelijk zal gebruiken.

[Erasmo]

mux schreef op dinsdag 6 juli 2021 @ 11:07:
Het is trouwens nu al mogelijk: de Mirai ondersteunt Chademo V2X en kan maximaal 67kWh leveren vanuit een volle tank, met een max vermogen van 9kW, en daar kun je prima een huis op draaien

De vraag is alleen: wat voor nut heeft stroom van ~€0,90-1,00/kWh? Zelfs een klein dieselaggregaatje is goedkoper. Hoe dan? Nou, je hebt behalve je auto van 60k ook een Chademo V2H module en een hoofdstroomschakelaar (+installatie door elektricien) nodig. Op z'n allergoedkoopst is alleen al die hardware - voor hetzelfde vermogen - 6000 euro. Da's duurder dan een 10kVA geluidgecontroleerd merkaggregaat, die bovendien minder netto-uitstoot veroorzaakt (als je in NL waterstof tankt) en ongeveer 3x zo goedkoop stroom levert. Maar dan kijken we nog over het grootste punt heen:

Het hele idee van een thuisbatterij is juist dat je je gratis stroom uit zonnepanelen kunt vereffenen over de dag. Een powerwall is geen energiebron - het is energie-opslag. Ja het is momenteel duur, en zeker als je kunt salderen is het nog onlogisch om te gebruiken, maar het idee is juist dat je die hoge aanschafkosten uiteindeiljk terugverdient met je gratis elektriciteit waar je anders €0,20/kWh voor had moeten betalen.

Een Mirai gebruiken als thuisbatterij is niks anders dan een zwart gat voor je geld.

Ik denk dat je ook de verkeerde markt voor je ziet, Chademo V2G/H/L is imho voornamelijk ontwikkeld voor de Japanse markt met het oog op uitval door aardbevingen etc.

[dunklefaser]

@mux Bedankt voor jouw uitleg. Voor mij is nu duidelijk dat procestechnologen diverse vaktermen anders gebruiken dan chemici, dat schepte bij mij als natuurwetenschapper in eerste instantie wat verwarring.

Ik zie wel problemen bij de doelgroep (=leken?) ontstaan omdat zij de ingestrooide (pseudo)vaktermen niet makkelijk kunnen interpreteren/plaatsen doordat de nodige achtergrond ontbreekt (procestechnologie en/of scheikunde).
En als dan de vaktaal van technologen en natuurwetenschappers op elkaar lijkt maar toch verschillend is draagt dit zeker niet bij tot een heldere en begrijpelijke communicatie.
Populair-wetenschappelijk maar correct argumenteren is idd een kunst (en geen wetenschap )
Just my 2 cts

Dat heel veel technologiën, zoals w2H, bij wijze van spreken op de waterstoftrein proberen te springen en aan greenwashing willen doen is bijna natuurlijk, ook gelet op de beschikbare subsidies.

[phicoh]

dunklefaser schreef op donderdag 8 juli 2021 @ 12:39:
Dat heel veel technologiën, zoals w2H, bij wijze van spreken op de waterstoftrein proberen te springen en aan greenwashing willen doen is bijna natuurlijk, ook gelet op de beschikbare subsidies.

Je zou hopen dat een overheid bij het toekennen van subsidies wel een paar deskundigen raadpleegt. Bijv. op financieel gebied. Hoe is zo'n proces te vergelijken met H2 d.m.v. electrolyse en groene stroom. Als er geen kans is dat het goedkoper wordt, dan heeft de subsidie waarschijnlijk niet veel zin.

En procestechnisch, wat zijn de verwachte milieueffecten. Levert het rommel op die je niet krijgt bij verbranden.

Probleem is natuurlijk als de subsidieaanvrager direct of indirect invloed heeft op rapportage door deskundigen.

[jampie2002]

Ik kwam een mooi artikel tegen over een nieuw manier om waterstof te maken.

De Australiërs zeggen wel 95 procent te kunnen halen en noemen het de volgende stap in de opmars van duurzame waterstof.

Lijkt me toch wel een belangrijk iets voor de energietransitie

https://www.change.inc/in...of-te-maken-ontdekt-37899

[mux]

Een bedrijf dat claimt een hogere energie-efficientie te kunnen behalen dan fysiek mogelijk is, is waarschijnlijk een investor scam. Daar zijn er een hoop van in de wereld van energie

[Nathilion]

En wat is dan de max theoretische efficiëntie? Als ik zo even snel er op los zoek kom ik een vrij groot bereik tegen van 80 tot 94% afhankelijk van de gebruikte techniek. Dan zit die geclaimde 95% vast nog wel binnen de foutmarge.

Maar goed, als dit echt waar is dan zullen we binnenkort wel meer van Hysata gaan horen. Want ze zijn niet de uitvinders van dit proces maar het bedrijf wat het concept de markt op wil brengen. Zo'n grote verbetering blijft natuurlijk niet lang stil als het ze echt lukt.

Hier is nog een linkje naar het oorspronkelijke artikel in Nature Communications.

[RichieB]

Nathilion schreef op maandag 21 maart 2022 @ 14:45:
En wat is dan de max theoretische efficiëntie? Als ik zo even snel er op los zoek kom ik een vrij groot bereik tegen van 80 tot 94% afhankelijk van de gebruikte techniek.
[...]

Waar lees je dat? Want Wikipedia heeft het over 82 - 86% efficiëntie die wellicht gehaald wordt voor 2030. Momenteel zit het rond de 80%.

[Nathilion]

@RichieB Op dezelfde pagina:

Theoretical efficiency for PEM electrolysers are predicted up to 94%.

Dus de voorspelling is 94% voor PEM. Maar Hysata gebruikt de PEM techniek niet dus deze getallen zeggen eigenlijk niks behalve dan dat de efficiëntie goed hoog kan worden. Hysata gebruiken een 'capillary-fed electrolysis' (CFE) techniek. Deze techniek zou volgens het artikel in Nature Communications een efficiëntie moeten kunnen bereiken van 98%.

Uit de woorden van mux te lezen klinkt het alsof 95% al fysiek onmogelijk is. Al lijkt dat idee dus ontkracht te zijn. Daarom ook mijn vraag wat nou de max theoretische limiet is, onafhankelijk van de gebruikte techniek. Want een moleculaire bond breken kost zelf ook al energie en dan is de vraag: wat is de minimale hoeveelheid energieverlies bij het wegbreken van een waterstofatoom van een watermolecuul?

[mux]

Nathilion schreef op maandag 21 maart 2022 @ 14:45:
En wat is dan de max theoretische efficiëntie? Als ik zo even snel er op los zoek kom ik een vrij groot bereik tegen van 80 tot 94% afhankelijk van de gebruikte techniek. Dan zit die geclaimde 95% vast nog wel binnen de foutmarge.

Maar goed, als dit echt waar is dan zullen we binnenkort wel meer van Hysata gaan horen. Want ze zijn niet de uitvinders van dit proces maar het bedrijf wat het concept de markt op wil brengen. Zo'n grote verbetering blijft natuurlijk niet lang stil als het ze echt lukt.

Hier is nog een linkje naar het oorspronkelijke artikel in Nature Communications.

De efficientielimiet is een thermoneutrale splitsing: 1.23/1.48 = 83,11%. Alles wat iets hogers claimt is simpelweg niet mogelijk. Dit is een fundamentele efficientielimiet: je creëert 1,48eV aan entropie door water te splitsen, maar het recombineren van een waterstofmolecuul en 1/2 O2 levert maximaal 1,23eV op. Onder standaardomstandigheden (STP).

Veel bedrijven die hogere efficiënties claimen, claimen dit op basis van deze limiet, bijvoorbeeld 95% van 83,11% (dus werkelijke efficientie is 95% van 83,11=79%).

De thermoneutrale spanning is temperatuur- en drukafhankelijk, dus het is mogelijk om een hogere elektrische efficiëntie te behalen als je bijvoorbeeld op hele hoge temperaturen of drukken werkt. Dit is het idee achter HPE en HTE (high pressure/temperature electrolysis). Echter, de efficiëntiewinst wordt volledig teniet gedaan (plus nog wat extra verliezen) door de noodzaak om pompen en/of verwarmingselementen te gebruiken.

Het is ook nog nuttig om aan te merken dat efficiëntie niet persé nuttig is om na te streven. Elektrolyseapparatuur is heel erg duur, waardoor het nut heeft om elektrolyse sneller uit te voeren (en daarmee minder efficiënt) op dezelfde machine, om daardoor uiteindelijk minder duur per kgH2 te zijn. Dit is wat momenteel namelijk veel gebeurt; machines van bijv. Siemens claimen een systeemefficiëntie van 78%, maar worden in werkelijkheid gebruikt op een efficiëntie van 55-60% om zo goedkoop mogelijk waterstof te produceren. Juist omdat de machines niet continu in bedrijf zijn en het moeten hebben van korte perioden overschot, is dit vaak de realiteit.

[RichieB]

Nathilion schreef op maandag 21 maart 2022 @ 15:31:
@RichieB Op dezelfde pagina:

[...]
Dus de voorspelling is 94% voor PEM. Maar Hysata gebruikt de PEM techniek niet dus deze getallen zeggen eigenlijk niks behalve dan dat de efficiëntie goed hoog kan worden. Hysata gebruiken een 'capillary-fed electrolysis' (CFE) techniek. Deze techniek zou volgens het artikel in Nature Communications een efficiëntie moeten kunnen bereiken van 98%.

Uit de woorden van mux te lezen klinkt het alsof 95% al fysiek onmogelijk is. Al lijkt dat idee dus ontkracht te zijn. [...]

De woorden voorspelling, kan en kunnen leiden bij mij niet tot de conclusie dat daarmee ook maar iets ontkracht wordt. Je moet begrijpen dat de hele waterstof industrie al decennia draait op beloftes en aannames. Dat lees je ook duidelijk in het Wikipedia artikel terug. Opeens doen alsof die voorspellingen allemaal uit gaan komen en dat dan als feiten aannemen is niet wetenschappelijk of geloofwaardig.

[Nathilion]

@mux Dank, dat is dus gewoon een lekkere marketing truc. Dan nog blijft het voor mij wel een interessante ontwikkeling mocht deze ook daadwerkelijk inzetbaar zijn. Elke joule aan energie die bespaart wordt, betekent uiteindelijk een windmolen minder die door het NIMBY proces heen moet. Of een stukje minder zee dat opgeofferd wordt voor onze welvaart.

[Nathilion]

@RichieB Volgens mij zit je veel meer in mijn woorden te lezen dan dat er daadwerkelijk aan betekenis in zit. Dat iemand 95% claimt te halen is gewoon interessant, ook al is dat dus 95% van max 83.11%. Er zit niet meer betekenis achter dan dat en ook niet minder. De toekomst zal het ons leren of ze de markt weten te veranderen, of niet.

Maar ik heb nu mijn antwoord over de fysieke limiet, en hiermee is voor mij ook de kous af. Een discussie over de semantiek van mijn woorden heb ik nu geen zin in.

[fohn5]

Kon geen vermelding vinden maar geloof dat het in dit topic thuishoort betreft het solhyd project van de KV Leuven

https://solhyd.org/nl/

Waterstof maken dmv zonnepanelen die geen " exotische" materialen bevatten .
Project is nog in ontwikkeling maar al wel verder als puur theorie mogelijk interessant in combinatie met zonnepanelen en warmtepomp

[Proton_]

@fohn5
Is dat een variant van Waterstofpanelen, als vervanger voor zonnepanelen ?

[bbbrumbrum]

fohn5 schreef op zaterdag 12 november 2022 @ 15:54:

Waterstof maken dmv zonnepanelen die geen " exotische" materialen bevatten .
Project is nog in ontwikkeling maar al wel verder als puur theorie mogelijk interessant in combinatie met zonnepanelen en warmtepomp

Waarom lijkt dit je interessant icm PV en WP? Maw wat voegt het toe aan díe combinatie?

[fohn5]

Gas is theoretisch wat makkelijker op te slaan en te bewaren voor de winter . Geeft mogelijk een ander extra hybride alternatief voor diegene die niet full electric zouden kunnen.

@Proton_ klopt is exact hetzelfde aan de afbeelding te zien , zet hem daar maar onder had gezocht op solhyd

[ Voor 24% gewijzigd door fohn5 op 12-11-2022 16:33 . Reden: toevoeging ]

[naftebakje]

fohn5 schreef op zaterdag 12 november 2022 @ 16:30:
Gas is theoretisch wat makkelijker op te slaan en te bewaren voor de winter . Geeft mogelijk een ander extra hybride alternatief voor diegene die niet full electric zouden kunnen.

@Proton_ klopt is exact hetzelfde aan de afbeelding te zien , zet hem daar maar onder had gezocht op solhyd

Je hebt het niet over waterstofgas toch, als je over gemakkelijk opslaan praat?

[Anoniem: 710428]

We hebben gelukkig Afrika, prachtig continent met meeste zon.
Simpel gezegd: We gooien het bomvol met zonnepanelen, maken er waterstof van, vanuit Afrika komen er waterstof leidingen naar Europa, ten eerste naar de grootste verbruikers rechtstreeks. Dan hebben wij als huiseigenaren geen probleem meer dat stroomnet vol zit. Dingen als warmtepomp is maar voor de komende 10-20 jaar, We moeten waterstof net als gelijkstroom maken, maar daarom eerst beginnen met de infrastructuur, dan naar de grote bedrijven dan naar de schepen, vliegtuigen en als laatste stap naar je stopcontact in huis.

Dit is de reden dat ik de overstap naar warmte pomp en elektrische auto nog even overslaat.

[RichieB]

@Anoniem: 710428 Waarom zou je elektriciteit omzetten in waterstof en dat over lange afstand gaan verplaatsen als je ook de elektriciteit direct kan transporteren? Het opwekken van waterstof is uitermate inefficient, zeker als je er uiteindelijk weer elektriciteit van gaat maken voor in je EV of stopcontact.

[Anoniem: 710428]

RichieB schreef op maandag 21 november 2022 @ 16:28:
@Anoniem: 710428 Waarom zou je elektriciteit omzetten in waterstof en dat over lange afstand gaan verplaatsen als je ook de elektriciteit direct kan transporteren? Het opwekken van waterstof is uitermate inefficient, zeker als je er uiteindelijk weer elektriciteit van gaat maken voor in je EV of stopcontact.

Ja dat zie je dus verkeerd, Er zijn onvoldoende grondstoffen, omdat alles maar elektriciteit te maken en geen ruimte in Nederland voor infrastructuur. Dus voor grootschalige dingen zoals bedrijven die nu aan de top 5% uitstoot zitten, moeten direct over op waterstof, schepen vliegtuigen net zo. Stel je laat ze op elektriciteit dat pas niet in het stroomnet ookal doe je daar forse investeringen in, je haalt die capaciteit nooit, Daarnaast hebben we te weinig grondstoffen in landen als Congo etc om accus te maken, voor puur alle benzine/diesel autos naar elektriciteit is er al onvoldoende, maar laat staan dat we ook thuis accus plaatsen etc.

Dus vanwege onvoldoende gronfstoffen om accus te maken en onvoldoende ruimte om infrastructuur te maken zodat alles op stroom kan, moeten wel de grootschalige dingen over op waterstof, zodat we als consumenten momenteel(nu tot over 30 jaar) nog op elektricteit onze warmtepomp en elektrische auto kunnen houden

Het omzetten naar waterstof moet dus daar ter plekke gebeuren, en vervolgens de waterstof transporteren.
Eerst hadden we grote verdamping, maar tegenwoordig kan waterstof met zo min mogelijk verlies opgewekt en getransporteerd worden. Daarom zijn bedrijven als Shell al bezig in Afrika om dit te bewerkstelligen.

In nederland zijn er huizen gebouwd in 1970 stijl, om exact te meten hoe waterstof kan helpen, Er zitten duizende sensoren in die huizen om te meten, maar ook gevaarlijke dingen zoals een lek in de leiding etc, super interessant.

Het lijkt er dus op dat we afgelopen 100 jaar op gelijkstroom zitten, maar over 100 jaar op waterstof volledig.
Voor waterstof in huis moeten er wel wat aanpassingen zoals elektrische schakelaars, want nu hebben we nog wisselstroom om dingen uit te laten gaan, maar dat is later stadium en niet lastig

[Proton_]

@Anoniem: 710428 "we" hebben Afrika niet, daar gaan de Afrikanen tegenwoordig zelf over
Grote kans dat waterstofminnende industrie verhuist naar de opwekplek, dat scheelt een energievretende compressiestap.

Groot verschil met fossiel kán zijn dat de natuurlijke hulpbronnen niet uitgeput raken, dus misschien dat Afrika hier inderdaad voor kiest - maar bij energiepolitiek spelen uiteenlopende belangen.

[Anoniem: 710428]

Afrika is mega blij met deze ontwikkelingen want nu kan Afrika weer op de kaart gezet worden en werk creëren. Dus ja die zijn vol instemming. de industrie verhuizen naar de opwekplek kan deels, maar niet voor de hele wereld toereikend ofcourse

[martijn v o]

RichieB schreef op maandag 21 november 2022 @ 16:28:
@Anoniem: 710428 Waarom zou je elektriciteit omzetten in waterstof en dat over lange afstand gaan verplaatsen als je ook de elektriciteit direct kan transporteren? Het opwekken van waterstof is uitermate inefficient, zeker als je er uiteindelijk weer elektriciteit van gaat maken voor in je EV of stopcontact.

Electriciteit verplaatsen = alleen verbruiken
Waterstof verplaatsen = opslaan of verbruiken of beide

Voordelen zijn dat je het (bv per schip) het ene moment naar A kunt transporteren en op een ander moment naar B.

Electra verplaatsen is direct verbruiken je kunt het niet opslaan (ik doel dan op lange termijn opslag zoals een seizoen voor grote vermogen dus ik heb het niet over een Varta accutje).

[phicoh]

martijn v o schreef op maandag 21 november 2022 @ 17:43:
Voordelen zijn dat je het (bv per schip) het ene moment naar A kunt transporteren en op een ander moment naar B.

Dat geldt ook voor LNG. In de praktijk is vervoer per schip toch duur t.o.v. alternatieven.

[martijn v o]

Klopt, 60 miljard las ik voor de Chinezen geleverd vanuit Qatar.

[assje]

Anoniem: 710428 schreef op maandag 21 november 2022 @ 16:38:
Ja dat zie je dus verkeerd,

Wat een hoop stelligheid, gebaseerd op wat precies?

[mux]

Anoniem: 710428 schreef op maandag 21 november 2022 @ 16:38:
[...]

Ja dat zie je dus verkeerd, Er zijn onvoldoende grondstoffen, omdat alles maar elektriciteit te maken en geen ruimte in Nederland voor infrastructuur. Dus voor grootschalige dingen zoals bedrijven die nu aan de top 5% uitstoot zitten, moeten direct over op waterstof, schepen vliegtuigen net zo. Stel je laat ze op elektriciteit dat pas niet in het stroomnet ookal doe je daar forse investeringen in, je haalt die capaciteit nooit, Daarnaast hebben we te weinig grondstoffen in landen als Congo etc om accus te maken, voor puur alle benzine/diesel autos naar elektriciteit is er al onvoldoende, maar laat staan dat we ook thuis accus plaatsen etc.

OK, elektriciteit verplaatsen kost grondstoffen. Maar heb je enig idee hoeveel grondstoffen het kost om waterstof te produceren en verplaatsen? Bijna op elke manier dat je het bekijkt is dit grondstof- en energie-intensiever dan elektrische infrastructuur. Ook als je batterijen daarbij meetelt (en het hele idee is dat transmissiecapaciteit veel batterijcapaciteit vervangt)

En guess what, dit is allemaal al een jaar of 20 bekend. We zijn niet pas net aan het filosoferen over de alternatieven in de wereld - dit is al decennia lang een hot item in academische literatuur, en modellen voor de energietransitie bestaan al lange tijd en wijzen praktisch unaniem naar drie grote thema's: elektrificatie, overcapaciteit en transmissie.

Dus vanwege onvoldoende gronfstoffen om accus te maken en onvoldoende ruimte om infrastructuur te maken zodat alles op stroom kan, moeten wel de grootschalige dingen over op waterstof, zodat we als consumenten momenteel(nu tot over 30 jaar) nog op elektricteit onze warmtepomp en elektrische auto kunnen houden

Maar waterstof kun je niet gebruiken. Voor waterstof moet ook alles omgebouwd worden naar energie- en grondstofintensieve alternatieven. Sterker nog - veel meer! We hebben een heel nieuw gasnetwerk nodig, een ongeveer 3x zo grote opwekkingscapaciteit voor elektriciteit, compleet nieuwe auto's, compleet nieuwe verwarmingen... het is niet zo simpel dat je aardgas en olieproducten kunt vervangen door waterstof.

En waarom? Waterstof is veel minder efficient, een stuk duurder en onder de streep kost het aanzienlijk meer land en grondstoffen om te realiseren dan pure elektrificatie. Waarom zouden we over 100 jaar op waterstof lopen?

Waterstof is nooit gepitcht als een eindoplossing, want het is al - om het thema door te trekken - meer dan 100 jaar bekend dat waterstof als energieopslag intrinsiek en onoplosbaar inefficienter is dan elektriciteit. De eindoplossing is overduidelijk elektrificatie en accu-opslag. Waterstof is, op z'n best, een tussenoplossing zolang we niet snel genoeg kunnen elektrificeren. Daarnaast is waterstof niet als energieopslagmiddel, maar als chemische grondstof nodig voor een aantal industriele toepassingen.