ENGINEERINGNET.BE - ‘Technologisch gezien is er al veel mogelijk bij de productie of opslag van waterstof’, aldus hoogleraar Aravind Purushothaman Vellayani van de Rijksuniversiteit Groningen.
'Maar voor commerciële toepassingen is dat nog vaak te duur. Daar ligt dus een rol voor de wetenschap: om de stap van fundamentele kennis naar toepassingen te overbruggen.’ Aravind wil dus al die mogelijkheden bij elkaar brengen, binnen en buiten de muren van de universiteit. Hij werkt dan ook veel samen met industriële partners.
‘Waterstof is uitstekend in te zetten in de transportsector, bijvoorbeeld voor binnenvaartschepen of vrachtwagens. Een brandstofcel op basis van waterstof weegt weinig en je kunt er langere afstanden mee afleggen dan met bijvoorbeeld een elektrische auto.’
In het lab werken promovendi in de groep van Aravind aan fundamentele vragen, die beantwoord moeten worden om zulke grootschalige toepassingen goed te laten verlopen. Ze bestuderen de kleinste details van elektrolysers die elektra in waterstof omzetten, brandstofcellen die waterstof in elektra omzetten, of systemen die beide reacties kunnen uitvoeren: van elektra naar waterstof en terug.
Doel is om die energie-omzettingen zo efficiënt mogelijk te laten verlopen. Aravind: ‘We willen bijvoorbeeld precies weten hoe de elektroden in zo’n systeem werken, of wat er met een brandstofcel gebeurt wanneer de invoer van waterstofgas varieert in samenstelling of temperatuur. Wanneer ons lab volledig gereed is, hopen we dit precies te kunnen meten terwijl de echte omzetting plaatsvindt, wat vrij uniek zal zijn.’
Aravind combineert het werk in het lab met computermodellen, die in kaart brengen waar de warmte zich in een systeem bevindt, en dus kunnen laten zien waar energieverliezen plaatsvinden. Zo werkt een promovendus bijvoorbeeld aan modellen van de HydroHub, een testcentrum op Zernike Campus waar verschillende typen elektrolysers op grotere schaal kunnen worden uitgetest. Aravind: ‘De efficiëntie kan bij het opschalen veranderen, en dat onderzoeken we daar.’
‘Het leukste voorbeeld van een systeem dat energie kan omzetten, is uit mijn tijd bij TU Delft’, vertelt Aravind. ‘Toen werkten we aan een toilet dat waterstof uit menselijke uitwerpselen omzet in elektra. Het idee was: in plaats van alle uitwerpselen afvoeren en met veel energie het rioolwater weer opschonen, kun je ze ook ter plekke gebruiken als bron van energie, bijvoorbeeld in een gemeenschappelijke toiletruimte die dubbelt als energiecentrale voor de buurt.’
Bijna alles kan zo als energiecentrale dienen. Ook je waterstofauto van de toekomst, die je bij thuiskomst op je oprit parkeert. ‘Je sluit hem aan op een netwerk dat waterstof levert, en je hebt je eigen energiecentrale voor de deur. Dan hoef je voortaan niet meer te betalen om ergens te mogen parkeren, maar kun je er geld mee verdienen.’
