Geoptimaliseerde productie van waterstof: lagere kosten, hogere opbrengst

Het principe van hoe gewoon water in zijn componenten kan worden opgesplitst is al meer dan 200 jaar bekend. Waterelektrolyse gebruikt stroom zodat H2 zich uiteindelijk aan de kathode verzamelt en O2 aan de anode.

Beide kunnen dan worden hergebruikt. Voor bepaalde sectoren van de industrie, zoals de luchtvaart of de staalproductie, zijn echter enorme hoeveelheden waterstof nodig zonder fossiele brandstoffen.

De populairste technologie is gebaseerd op een membraan dat hydronium (positief geladen waterstofdeeltjes) en hydroxide (negatief geladen OH-groep) scheidt voor een effectieve scheiding en productie op grote schaal.

Deze methode wordt al sinds de jaren 1970 gebruikt om aanzienlijke hoeveelheden H2 te produceren. Het probleem hierbij is de dure scheidingslaag, die uit verschillende lagen moleculaire filters bestaat.

Om de ruimtelijke scheiding zonder membraan te bereiken, wordt broom gebruikt. Het element wordt gevonden in de vorm van zout in zeewater of in zoutafzettingen.

De afgescheiden zuurstof hecht zich hieraan. Het resulterende bromaat wordt weggepompt en ontleedt bij kamertemperatuur. Het broom kan dan weer zuurstof aan de oplossing onttrekken. Aan de andere kant van het apparaat kan zuivere waterstof worden gewonnen.

Op dit moment is alleen het technische principe echt overtuigend, maar het heeft het potentieel om de waterstofproductie kosteneffectiever en efficiënter te maken met voldoende beschikbare schone elektriciteit.

Er zijn echter nog enkele problemen: De kathode moet onder andere beschermd worden met chroom, dat zeer giftige verbindingen in het milieu kan vormen.

Bovendien wordt de kathode gemaakt van platina of ruthenium, die beide zeldzaam en duur zijn. En bromaat heeft ook niet de beste eigenschappen, omdat het de ozonlaag in de atmosfeer kan vernietigen. Dat is ook niet echt goed.

Er zijn dus nog een paar wegen te gaan, maar het is vooral de fundamenteel andere aanpak die voor een zekere mate van euforie zorgt. Als we erin slagen om de giftige en dure componenten te vervangen, dan hebben we een proces dat de kosten van waterstof in de komende jaren drastisch zou kunnen verlagen.