ENGINEERINGNET.NL - Het apparaat kan op een efficiënte manier elektriciteit opslaan of leveren als een batterij en kan water splitsen in waterstof en zuurstof door elektrolyse.
Deze week is een eerste publicatie in Energy & Environmental Science verschenen en is, met steun van verschillende bedrijven, een onderzoeksprogramma gehonoreerd door Technologiestichting STW.
Het grote aanbod aan duurzaam opgewekte elektriciteit uit wind en zon is niet op ieder gewenst moment beschikbaar. Daarom is er grote behoefte aan opslag van elektriciteit, zowel voor de korte termijn (dag en nacht) als voor de lange termijn (weken/seizoenen).
Voor de korte termijn is opslag in batterijen het beste idee, terwijl voor langere termijnen opslag van energie in kunstmatig geproduceerde brandstoffen, zoals waterstof, het meest geschikt is.
Mulder: “Met de battolyser hebben we nu voor het eerst een geïntegreerd batterij-elektrolyse-apparaat gemaakt dat heel efficiënt elektriciteit kan opslaan en leveren als een batterij, en wanneer de batterij vol is vanzelf water gaat splitsen in waterstof en zuurstof door elektrolyse.”
De battolyser is gebaseerd op een zogenoemde nikkel-ijzer batterij. Tijdens het opladen vormen de elektrodes van de batterij twee materialen (NiOOH en gereduceerd Fe). In de elektrolysewereld zijn deze materialen bekend als katalysator voor de chemische reactie die waterstof en zuurstof oplevert. De elektrodes maken daarmee in geladen toestand de elektrolyse van water mogelijk.
Mulder: “Omdat de batterijwereld en de waterstofwereld (solar fuels) met elkaar concurreren en maar weinig van elkaar leren, heeft er nooit iemand geprobeerd de twee te combineren en te kijken of dat iets zou opleveren. Terwijl we zowel batterijopslag als brandstoffen nodig hebben.”
Mulder bouwde daarom samen met student Bernhard Weninger een eerste prototype ter grootte van een stoeptegel. Het werkte direct, zodra de batterij vol begon te raken, begon hij waterstof te produceren.
De volgende stappen zijn onderzoek naar verdere efficiëntieverbeteringen en schaalvergroting van wat er nu al is. Technologiestichting STW heeft het onderzoeksprogramma gehonoreerd en verschillende bedrijven investeren in het onderzoek.
(bron en foto: TU Delft)
