De wereldwijde uitdaging van de huidige klimaatcrisis zet overheden, bedrijven en kennisorganisaties over de hele wereld om zich te mobiliseren achter energiebesparing, uitfasering van fossiele energie en een snelle inzet van hernieuwbare energie en groene waterstof. Dit laatste is vooral nodig om de zware industrie, de luchtvaart en de zeevaartsectoren koolstofvrij te maken. Gezien de grote hoeveelheden groene waterstof die voor de energietransitie nodig zijn, moet de capaciteit voor de productie van groene waterstof via elektrolyse de komende tien jaar sterk worden opgevoerd.
Momenteel voldoet de beschikbare elektrolysetechnologieën en de elektrolyserproductiecapaciteit nog niet aan de verwachte vraag. Om de uitdaging van de energietransitie aan te gaan, moet de productiecapaciteit van elektrolysers worden opgevoerd en moet tegelijkertijd het ontwerp van de technologie fundamenteel worden verbeterd; van de basismaterialen tot de componenten en de volledige systeemarchitectuur.
Gebruik maken van hoogtechnologische fabricagetechnologieën
Dit document illustreert hoe de uitdaging van snelle opschaling en verbetering van elektrolysers kan worden aangepakt door gebruik te maken van hoogtechnologische fabricagetechnologieën zoals die momenteel worden toegepast voor de productie van dunne-film elektronica. In het algemeen maken dergelijke technologieën gebruik van het potentieel van enorme schaalvoordelen en openen tegelijkertijd nieuwe mogelijkheden voor productontwerp.
Het toepassingsgebied is hier beperkt tot het geval van zogenaamde Proton Exchange Membrane (PEM) waterelektrolysers om discussies op componentniveau mogelijk te maken. De PEM-elektrolysercel bestaat uit meerdere componenten die zeer dunne lagen bevatten waarvan de functionaliteit sterk afhangt van hun interfaces. Deze architectuur leent zich goed voor hoogtechnologische fabricageoplossingen die aangepast zijn aan de productie van dunne film met een groot oppervlak componenten met sterk geïntegreerde functionaliteit. Veel van de besproken beginselen zijn echter ook van toepassing op de alternatieve technologieën, namelijk vaste-oxide-elektrolyse (SOE), anionenuitwisselingsmembraan (AEM) en alkalische waterelektrolyse (AWE).
Ben je benieuwd naar het rapport?
Download deze dan hieronder.
