To our Podcasts

Waterstof Energie Opslag Voor Thuis

It’s (really not that) Complicated

Enige tijd geleden vroeg ik mij af waarom het zo eenvoudige proces van hydrolyse (watersplitsing) niet werd gebruikt om zelf opgewekte stroom in kookgas om te zetten. Iemand met een heleboel zonnepanelen zou het gas met behulp van water kunnen maken en daar de CV op kunnen laten branden. Het is ook prima mogelijk om op waterstof te koken, het mengsel is geen probleem. Stikstofoxides zijn afhankelijk van de temperatuur, dus bij normaal koken heeft u dezelfde hoeveelheid NOx als met aardgas.

Juridisch Gaatje

Bovendien is er niet echt wetgeving die betrekking heeft op waterstof, behalve de regel dat over stoom gebuikt voor electrolyse geen energie belasting hoeft te worden betaald. Dus voor zelflevering over afstand zou waterstof wel eens interessant kunnen zijn. Men hoeft alleen maar een buis te leggen, de verliezen zijn minimaal, veel minder koper nodig, en het heeft niet te maken met enige markt, dus hoe gaat men dat belasten?

Pompen?

Maar de opwekking van waterstof is toch een enorme ingewikkeld proces en waterstof is zo moeilijk samen te persen. Dat zijn dure installaties met een hele kleine output. Dat is wel waar als je waterstof maakt en die vervolgens in een tank samenperst. Wat ook kan is dat je de waterstof maakt bij de druk waarbij je hem wil opslaan. Zo zijn er 10 bar hydrolyse cellen en 100 bar hydrolyse cellen ). Het 10 bar gebied is best interessant voor huis gebruik.

Atmosferische Druk Waterstof

Met het samenpersen van waterstof gas gaat energie verloren. Dus ik heb uitgerekend hoeveel energie je kunt opslaan zonder waterstof samen te persen. Het voordeel is dan ook dat er geen reden is tot lekkages omdat er geen drukverschil is met de buitenlucht. 1 m3 waterstof is goed voor 3 kWh energie. Dat is 1 x 1 x 1 meter ruimte. De gemiddeld gezin gebruikt 10 kWh per dag, dus dat is 3 kuub waterstof gas. Een doos van 2 x 2 x 1 meter past in elke garage (kan aan het plafond). Stop daar een dikke pastic zak in en ventileer verder goed, en de literatuur zegt dat er dan geen risico’s zijn. Dit is werkelijk een goedkope optie, zeker als deze waterstof wordt verbrand.

Onder Druk

Wil men minder ruimte gebruiken dan kan men gebruik maken van een 10 bar hydrolyse apparaat (is in principe hetzelfde als een 1 bar apparaat). Dan is er 10 keer zo weinig ruimte nodig om het gas op te slaan (hoewel waterstof zich volgens sommigen vreemd gedaagt). In ieder geval is het minder dan onder atmosferische druk. Stel dat u een kleine tank met waterstof in de kelder heeft staan die zich overdag met zonnestroom vult en ‘s avonds en snachts de CV voedt. Of dat u het met een simpele leiding over de buurt verspreidt. Opslag kan zonder veel moeite onder druk of bij atmosferische druk ook bij de buren waar u aan levert.

Solar -> Hydrogen+ Heat -> Electricity + Heat, Heat, Cooking gas

Door gebruik te maken van de warmte die tijdens de hydrolyse gevormd wordt is de efficientie van waterstof bij atmosferische druk wel 70%.

Techniek

Het maken van waterstof is geen rocketscience.Twee nikkelen electrodes en je bent er. De gasscheiding e.d. is ook niet al te ingewikkeld. Het water moet zuiver zijn. De efficientie van het hydrolyse process is niet veel te verbeteren, maar je kunt wel gebruikmaken van de restwarmte.

Waterstof maken onder druk doe je door de electrolyse te laten plaatsvinden in een drukvat. Dat spaart overigens geen energie ten opzichte van het samenpersen met een pomp, want de reactie zal moeilijker verlopen.

Als zonneelectriciteit voor thuisgebruik wordt opgeslagen en gebruikt is geen speciale aansluiting nodig en geen grid tied inverter, dat scheelt meteen .3 Euro/Wpiek in de kosten

Brandstofcellen zijn ook eenvoudig, maar nog erg duur (zonder begrijpelijke reden). Het PEM membraan in een brandstof cel is gemaakt van een eenvoudige polymeer met daarin Natriumsulfaat, dat transporteert waterstof atomen van de ene kant naar de andere kant om daar water te vormen met zuurstof. De electronen die tijdelijk meeliften om dit proces mogelijk te maken worden opgevangen en afgeleverd door grafieten electroden (grafiet kost 15 Euro/kilo). Je snapt dat er misschien patenten zijn en super optimalisaties, maar dat het basismateriaal niet veel duurder is dan kurk.

“(PEM membranes can be made for ) 0,8 to 4 Euro/kW” (source)

Vergelijk dit met:

“Opvallend is de grote spreiding die de studie noemt ten aanzien van de kosten van de brandstofcel, die volgens gegevens van het International Energy Agency op 1.826 dollar per kW zou liggen, terwijl een andere geciteerde studie 4.000 euro per kW noemt.”(bron)

Reden: De prijs is een fantasie, het moet te duur zijn. De fantasie van mensen varieert.

Het is een kwestie van technologiebescherming en propaganda die de waterstof economie uit onze huizen houdt en tevens een excuus vormt voor het aanleggen van kolen en kern centrales: “Wat doe je als het niet waait?”. Dan gebruik je het waterstof dat je zelf of met je wijk hebt opgeslagen!

Een schuur van 10 bij 10 bij 3 meter kan zonder enige geavanceerde techniek 900 kWh energie opslaan. Dat is genoeg PV opslagcapaciteit voor 100 huishoudens. Het moet alleen goed aan de grond verankerd zijn.

Versie 1. Meer info over lagedruk H2 is bij elkaar gezet op deze pagina: HydrogenCooking

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *