KU Leuven start proef met huis dat energie krijgt via 'waterstofpanelen'

De KU Leuven start binnenkort een proef met zonnepanelen die groene waterstof produceren en die een huis in het Belgische Oud-Heverlee van energie gaan voorzien. De panelen zijn in tien jaar tijd ontwikkeld en kunnen per dag per paneel gemiddeld 250 liter waterstof produceren.

De panelen gebruiken zonlicht en water uit de lucht om waterstof te produceren, zegt de VRT. In een eerder bericht schrijft de Vlaamse omroep dat het zuurstof en waterstof scheidt met een membraan en een katalysator. De zonnepanelen leveren elektriciteit die gebruikt wordt om waterstof te produceren uit vocht in de lucht, en de Leuvenaren hebben die combinatie verregaand geïntegreerd om dit efficiënt te kunnen doen. De panelen hebben een rendement van 15 procent, volgens de onderzoekers is dat een wereldrecord voor de combinatie van zonnepanelen en waterstofproductie.

Op dit moment hebben de onderzoekers nog maar één paneel gemaakt, maar dat moeten er 'binnenkort' twintig worden. In het Vlaams-Brabantse Oud-Heverlee gaan ze namelijk een proef beginnen met die panelen. Een goed geïsoleerde woning zonder gasaansluiting draait daar normaal gesproken op zelf opgewekte elektriciteit van onder meer zonnepanelen. Om het energietekort in de winter op te vangen gaat het gezin gebruikmaken van de waterstofpanelen.

De in de zomer geproduceerde waterstof wordt in een ondergrondse tank onder hoge druk opgeslagen om in de winter elektriciteit en warmte van te maken. Een gezin zou volgens de onderzoekers een tank van vier kubieke meter nodig hebben. De panelen worden tussen nu en 'eind volgend jaar' geplaatst.

Als het project goed loopt komen er op een stuk grond in de straat meer panelen bij. Hier zouden de 39 andere gezinnen in de straat gebruik van kunnen maken. Wie een auto van elektriciteit wil voorzien heeft nog twintig extra panelen nodig.

Over de exacte eigenschappen van het paneel maken de onderzoekers niet veel bekend. Wel zou het, om de kosten te drukken, niet uit duurzame metalen of edelmetalen bestaan. Met zulke materialen zou het rendement wel verhoogd kunnen worden. De prijs van een paneel is nog niet duidelijk. In het faculteitsblad van de KU Leuven schrijft onderzoeker Jan Rongé dat waterdamp uit de lucht wordt gehaald door een 'materiaal dat vergelijkbaar is met zakjes die je in schoenendozen vindt'. Elektrodes op basis van nikkel en ijzer splitsen het water weer in waterstof- en zuurstofgas. Door een membraan blijven de gassen gescheiden.

Waterstof kan een belangrijke rol spelen bij de aankomende energietransitie. Op dit moment wordt het meeste waterstofgas echter op een weinig duurzame manier gemaakt, met uitstoot tot gevolg. Het waterstofpaneel van de KU Leuven stoot geen broeikassen uit en maakt zogenoemd 'groen waterstof'. Tweakers schreef eerder een achtergrondverhaal over het gebruik van waterstof voor auto's.

Reacties (176)

Het vervolg vindt je hier: http://www.energystoragen...co-Power_SPB-Brochure.pdf kostprijs ergens om en bij de €80000.

Ik kan me met het artikel uit deze link niet aan de indruk ontrekken dat ze gewone PV zonnecellen gebruiken en dan met een Fuel Cell elektrisch water in waterstof en zuurstof splitsen...Alleen gebruiken ze dan een goedkopere katalysator...

Dit is altijd al mijn droom geweest. Gebruik de energie in zonlicht om regenwater om te zetten naar waterstof, die je kunt verbranden en weer terug omzetten naar schoon water.

Natuurlijk levert een zonnepaneel direct meer rendement op dan eerst omzetten naar waterstof, maar het is prima om een flinke overcapaciteit op zonnepanelen te hebben waarmee je waterstof kunt maken om zo 's nachts en in de winter extra opgeslagen energie te kunnen gebruiken. Uiteindelijk zal de opslag en conversie van waterstof beter voor het milieu zijn dan gebruik van zware accu's.

Waterstof is de toekomst van energie.

zware accu's.

Dat klinkt negatief, maar dit gaat over stationaire toepassingen (woonhuis). Gewicht is dan nauwelijks een probleem. Ja, potentieel vloerbelasting, maar dat is geen probleem als de accu in de kelder komt (waar nu de waterstoftank komt).

Zware accu's zijn typisch loodaccu's. Daarvoor geld dat de belangrijkste grondstoffen (lood en zwavel) behoorlijk goedkoop zijn, omdat we nauwelijks goede toepassingen ervoor hebben. En dankzij een eeuw aan ervaring kunnen we loodaccu's ook goed recyclen.

Het grote voordeel van waterstof is dat de opslag beter dan lineair schaalt. Een tank voor een wijk met 1000 huizen is niet 1000 keer zo duur. Maar voor één huis zoals hier? Dat is alleen zinnig voor wetenschappelijk onderzoek.

Het grote voordeel van waterstof is dat de opslag beter dan lineair schaalt. Een tank voor een wijk met 1000 huizen is niet 1000 keer zo duur.

Is dat echt zo? Grotere drukvaten en leidingen moeten dikkere wanden hebben dan kleinere vaten en leidingen om dezelfde druk te kunnen weerstaan.

De kracht die door het gas word uitgeoefend op de wand schaalt lineair met de diameter. Gevolg is dat de wanddikte ook lineair moet schalen met de diameter. Het volume van de wand schaalt daardoor kwadratisch met de diameter. Het volume van een leiding of langwerpig vat schaalt ook kwadratisch met de diameter wat betekent dat het volume van de wand lineair schaalt met het volume van de leiding of het vat. Aldus hebben dit soort opslagtanks geen voordeel van opschalen.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 455617 op 27 februari 2019 04:39]

Inderdaad, als je een cylindrisch vat van vaste lengte beschouwd. Dan heb je het probleem tot 2D teruggebracht. Een bolvormig vat echter schaalt met de macht 2/3.

Een bolvormig vat echter schaalt met de macht 2/3.

Daar zat ik ook over na te denken maar wist het in eerste instantie niet zeker. Dus heb ik het nagezocht. Voor een bolvormig vat schaalt de wandikte lineair met de diameter, waardoor het wandvolume dus inderdaad met de macht 2/3 schaalt t.o.v. het bruikbare volume.

Hier hangt echter wel een voorwaarde aan dat de wanddikte klein moet zijn t.o.v. de inwendige diameter (minstens factor 10). Dit komt omdat de stress aan de binnenkant van de wand groter is dan aan de buitenkant (zelfde kracht over kleiner oppervlak verdeelt). Om hiervoor te compenseren moet de wand dikker worden gemaakt, waardoor de schaalfactor minder gunstig word.

Welke wanddikte vs. diameter verhouding je nodig hebt ligt aan de gewenste druk, het gebruikte materiaal en de tolerantie (veiligheidsmarge). Voor seamless RVS316 kun je met een factor 10 tot 260 bar gaan. Voor hogere drukken moet je extra dikke wanden gebruiken die dus minder gunstig opschalen.

In elk geval word het een rekensommetje om uit te vogelen wat het gunstigste is. Buiten wat hier al vermeld is moet er ook rekening gehouden worden met de productiemethodes van de verschillende soorten vaten. Zo zijn dunwandige vaten makkelijker en dus goedkoper te maken dan dikwandige en zijn cylindervormige vaten ook makkelijker en dus goedkoper te maken dan bolvormige vaten. Gelukkig zijn al dit soort zaken goed bekend en is dit voor iemand met gedegen kennis van zake niet moeilijk om goed uit te werken.

Waterstof is dat helaas niet, niet op deze manier.
Los van de belachelijk hoge druk (600 bar) om het op te slaan (en dus relatief zware tanks), waterstof diffendeert overal doorheen. Je verliest gewoonweg tot 1,6% per dag. Zeker bij lange termijn opslag zoals een half jaar zomer/winter cyclus gaat dat flink mee spelen.

Ik ben benieuwd wat voor bron je hiervoor hebt gebruikt. Bij opslag van vloeibaar waterstof is natuurlijke verdamping inderdaad een probleem, maar een grote tank zoals deze (400 liter) heeft een boil off (NER) van 1,0%. In tegenstelling tot vloeibare waterstof zou bij waterstofopslag onder druk zou in moderne tanks (Type 4) geen sprake moeten zijn.

Boil off is wat anders dan weg diffenderen.
Er zijn een hoop bronnen als je zoekt op "hydrogen permeability", al is het meeste onderzoek-papers. De bron waar ik de 1,6% van heb kan ik niet vinden op mn mobiel, op het toilet

Je hebt inderdaad gelijk dat boil off anders is dan weg diffunderen. Wel is een veelgenoemd voordeel van opslag onder druk over vloeibare waterstof minder verliezen, wat met de getallen door u genoemd niet het geval is.

Ik kan geen bron vinden die aangeeft hoe groot de verliezen van een waterstoftank zijn. Wel heb ik de volgende bron gevonden waarin de ISO 15869:2009 standaard wordt genoemd. Een opslagtank van waterstof moet volgens deze norm voldoen aan een verlies van maximaal 2,8 NmL/hr/L water capacity. Volgens mijn berekening komt dit overeen met een verlies van 0,015% per dag (zie onderaan de comment).

2,8 NmL is als ik mij niet vergis een genormaliseerd volume. Onder normale druk en temperatuur heeft waterstof een dichtheid van 0,090 g/L. 2,8 mL komt dan overeen met een massa van 2,5*10^-4 gram. 1 liter water capacity onder en druk van 700 bar (en 15 graden celcius, wat de operating temperature van een gemiddelde opslagtank is) komt overeen met 40,17 gram waterstof. Een tank mag per uur dus 2,5*10^-4/40,17 = 0,00063% van de inhoud verliezen, dit is per dag 0,015% en per jaar 5,5%.

Nu wil ik niet beweren dat alle tanks aan deze ISO norm voldoen maar dit is toch significant minder dan de genoemde 1,6%.

Wat verplicht je om 600 bar te gebruiken?
Je kunt het uiteraard ook op veel lagere druk opslaan. Alleen heb je dan meer ruimte nodig,
Onhandig in een auto, maar veel minder problematisch bij een huis.

En wat betreft dat verlies. Dat lijkt ook zeer overdreven. Als je zoekt naar mogelijkheden voor opslag, dan word het in de wetenschappelijke artikelen die ik vond niet eens genoemd.
En er is ook al uitgebreide ervaring met grootschalige opslag ondergronds dat uitstekend werkt. In Duitsland is ook al onderzoek er naar gedaan en lange termijn ondergrondse opslag voor zomer/winter cyclus word als prima haalbaar gezien.

Storage is zeker niet gemakkelijk, maar ik geloof dat er in de industrie al manieren zijn waarop lekken voorkomen kan worden (vacuüm geïsoleerde opslag bvb). Niet praktisch voor alle toepassingen, maar voor opslag op wijk / stedelijk niveau wel.

Een vacuüm isolatie is goed als je warmte wilt isoleren, dus bijvoorbeeld waterstof wilt opslaan in vloeibare vorm d.m.v. koeling. Als je de waterstof als gas opslaat onder hoge druk diffundeert dat door de wand weer naar buiten omdat de druk het 'naar buiten duwt', wanneer je vacuüm isoleert maar je dat drukverschil groter (en dus ook het verlies).

Als je vacuüm isolatie gebruikt om de waterstof als vloeistof te bewaren (zeg maar een grote luxe thermosfles), dan zit je met het probleem dat de waterstof onder -240 graden celsius moet worden gehouden (1). Dit brengt op zichzelf weer verliezen en koelkosten met zich mee.

(1) https://www.engineeringto...ature-pressure-d_161.html

Nogmaals, waterstof diffendeert er doorheen. Door metaal, door plastic, alsof de tank een huishouddoekje is en het waterstof water. Het beweegt tussen de moleculen van de wand heen.

Als ik het me goed herinner, is palladium geschikt als (legerings)element, omdat het de diffusie van waterstof beperkt.
Het is ook al even geleden dat ik op school zat

[Reactie gewijzigd door zwimmiz op 26 februari 2019 19:33]

Palladium is juist een prachtig membraan voor waterstof... Dat diffundeert er relatief makkelijk doorheen, terwijl het (bijna) alle moleculen tegenhoudt. Zo kun je zeer zuivere waterstof maken.
O ja, en het is inderdaad duur

Helaas heb ik me het niet goed herinnerd dan. Maar ik kan me uit mijn studie materiaalkunde herinneren dat er een speciale relatie was tussen palladium en waterstof.
Overigens is er wel een verschil in de diffusiesnelheid van atomair waterstof en H2.

[Reactie gewijzigd door zwimmiz op 26 februari 2019 19:35]

We gaan beetje off topic, maar goed:
Wat gebeurt is dat het waterstof molecuul (H2) op palladium oppervlak uiteen valt in waterstof atomen, en deze kunnen door het palladium metaal diffunderen. Aan de andere kant vinden waterstof atomen elkaar weer en vormen het waterstof molecuul.

Dank voor de uitleg! Overigens had ik het niet helemaal verkeerd onthouden, aldus Wiki.
Hydrogen absorption by palladium is reversible and therefore has been investigated for hydrogen storage.

Het palladium fungeert dan als massief opslagmedium in plaats van een cilinder.

Heb je enig idee hoe zeldzaam Palladium is? Een technologie ontwikkelen op basis van zeldzame materialen en dan hopen dat bij opschaling de prijs zal dalen, lijkt me hopen tegen beter weten in.

Daarnaast klopt je stelling niet. Waterstof diffundeert juist makkelijk door palladium

https://nl.wikipedia.org/wiki/Palladium_(element)

Onzin. Er zijn genoeg materialen waar waterstof niet door diffundeert. Pak gewoon RVS 316. Wat denk je van de olie en gas industrie, grootste verbruikers van waterstof op dit moment. Die werken ook met H2 op 220bar, en ook met hogere drukken is er prima mee te werken.

Waterstof heeft juist een hoge diffusiesnelheid in austenitisch RVS zoals 316. Mede daardoor is het niet gevoelig voor waterstofbrosheid (itt ferritisch staal) waardoor het juist veel toegepast wordt in H2 toepassingen.

En is 1,6% verlies erg? Gewoon dat verlies mee calculeren in je productie? Kan me niet voorstellen dat dit kleine beetje gevaarlijk is. Of misschien de ruimte goed ventileren

1,6% per dag betekent grofweg leeg in 2 maanden (bij geen nieuwe productie). Lijkt me redelijk een verspilling van de opgewekte energie en de slijtage aan de mechanische componenten...

Nee hoor, na 2 maanden heb je nog zo'n 38% over. 1,6% is ten opzichte van de momentane inhoud, niet lineair vanaf de start.

Een waterstoflek is (i.t.t. een gaslek) niet schadelijk voor de gezondheid/de omgeving. Het vermengt zich onmiddellijk terug met de lucht.

Lariekoek. Waterstof heeft exact dezelfde gevaren als methaan bij een lekkage, nl. het risico op explosies doordat het zeer licht ontvlambaar is. Beide zijn niet giftig voor mens of milieu. Methaan is wel een broeikasgas, maar dat is weer een ander verhaal.

Aardgas en stookolie kunnen wel degelijk giftig zijn als de verbranding en ventilatie niet goed verlopen. Explosies komen niet zo vaak voor dan CO-vergiftigingen...

Als er dan eens een gasexplosie is, dan wordt die gegarandeerd uitgebreid belicht door de media door de zeldzaamheid en spectaculaire schade. De 'alledaagse' CO-vergiftigingen krijgen per geval veel minder aandacht van de media.

1,6% per dag lijkt een zeer slechte waarde, inderdaad, maar je moet het in perspectief zetten met de periode die je wil overbruggen. In vergelijking: het capaciteitsverloop van een Li-Ion kan dan wel weinig klinken, zo ongeveer 20% na 1 jaar, maar het verlies zit bij het opladen: onmiddellijk ongeveer 30% verlies per laadcyclus.
Als je dus een waterstoftank ongeveer 24 dagen laat staan met een verloop van 1,6%, dan ben je evenveel netto energie kwijt als een accu op één laadcyclus.

[Reactie gewijzigd door blackbaby op 26 februari 2019 23:27]

Moderne accu's hebben een verlies bij laad+ontlast cyclus van 10%-15%.
Niet 30%

Je 1.6% is verrassend accuraat voor iets dat in mijn ogen volledig afhankelijk is van de ratio volume tot oppervlakte. Dan spreken we nog niet over de coating.

Kan je zeggen voor welk materiaal en ratio de 1.6% geldt?

Wellicht ietsje off-topic, maar wel interessant om eens gekeken te hebben
De Hesla = een Tesla, maar dan met een waterstof tank als extraatje, zie het als een Tesla range extender.

Hierin zit een waterstoftank verwerkt van Aluminium en Carbon, deze kan 700 Bar aan druk hebben, en kan af getankt worden in zo'n 3 minuten, en nu verteld de heer in deze video van de Hesla zo niet hoeveel liter er dan eenmaal in zit, maar wel dat een Tesla waarin hij dit waterstof systeem heeft ingebouwd, er zo wel 500 a 600 KM verder mee komt dan gebruikelijk.

Plus eventueel je auto tanken op waterstof. Dat zou helemaal handig zijn.

Hoewel een jerrycan waterstof iets minder handig is.

Huh 4 maanden hoezo dat? Heb ik iets gemist?

Iedereen zijn eigen 4 kuubs waterstofbom onder zn huis. What can go wrong 😅

Een waterstofbom werkt met andere waterstof isotopen. Plus c4, uranium en plutonium.
Dus zolang er geen atoombom afgaat in je kelder ligt gaat het goed.

nu heb ik het vermoeden dat 4 m3 H2 onder 600 Bar echt wel het equivalent van een bom haalt. ergens iets van 1-99% explosie grenzen, en kans = risico x effect x mogelijkheid.. met andere woorden, hoe meer van die opslag units hoe meer er fout kan gaan. deze potentiele bommen dienen natuurlijk ook elke 5 jaar gekeurd te worden door specialisten, dan moet die tank leeg zijn.. en welke particulier weet dat? of gaat dat betalen... ik weet wat t voor een werkgever nu kost... daar gaat je eventuele besparing in elk geval.

*typo

[Reactie gewijzigd door toiletduck op 26 februari 2019 20:01]

ergens iets van 1-99% explosie grenzen,

4 - 74.2 % zijn de explosiegrenzen van waterstof

deze potentiele bommen dienen natuurlijk ook elke 5 jaar gekeurd te worden door specialisten, dan moet die tank leeg zijn.. en welke particulier weet dat? of gaat dat betalen... ik weet wat t voor een werkgever nu kost... daar gaat je eventuele besparing in elk geval.

Ach, kniesoor die daar op let he. Maar je hebt volledig gelijk, hoge druk vaten moeten periodiek gekeurd worden. Een optie die je zou kunnen gebruiken is geen tank maar een reeks standaard 200 of 300 bar gasflessen met statiegeld te gebruiken voor de opslag. Wanneer ze gekeurd moeten worden vervangt de leverancier ze gewoon en neemt de fles mee voor testen.

Explosie gevaar valt echt wel mee.

Even rekenen:
250 liter gasvormig waterstof levert 22,5 gram waterstof op. Om een gemiddelde auto (13.000 km per jaar) te kunnen laten rijden (de Toyota Mirai rijdt ongeveer 92,55 km per kg waterstof) heb je 140 kg waterstof nodig per jaar nodig. Eén paneel levert 8,2125 kg per jaar, je hebt dus iets meer dan 17 panelen per auto nodig om deze van genoeg waterstof te kunnen voorzien. Dan ga ik er nog even vanuit dat een dergelijk paneel iedere dag gemiddeld 250 liter kan leveren.

Zou je alle 12.500.000 auto's in Nederland vervangen dan hebben we 212.500.000 panelen nodig, een oppervlakte van 350.625.000 m2/350,625 km2.

Ter vergelijking: Voor een Tesla Model S heb om 13.000 km te kunnen rijden 15 (14,6) zonnepanelen van 230WP nodig.

Kijk das nou eens iemand die gaat rekenen en als we alle energie die in nederland nu gebruikt wordt zelf moeten opwekken met windmolens en zonnepanelen, dan hebben we niet genoeg nederland.

De totale oppervlakte van Nederland is te klein om alle benodigde energie met molens en zonnepanelen op te wekken. En dan heb je nog niet eens de rekensom gemaakt hoeveel grondstoffen er voor nodig zijn.

350km2 is niet zo heel veel hoor.

Reken eens anders: 212 mio panelen, dat zijn 12,5 panelen per nederlander.
Dat raken we wel kwijt als je ook appartementsgebouwen, industriegebouwen en dijken (!) zouden vol leggen.
Zet er nog wat windmolens bij, en je bent er.

Er is meer dan genoeg Nederlandse oppervlakte om dat te realiseren.

Nederland heeft volgens Wikipedia 5000 km snelweg (in 2007). Dat betekent dat de panelen, langs de weg geplaatst, 70 meter breed zouden zijn. Okee, dat is te breed.
Maar als je de panelen langs alle wegen en straten zou leggen kom je op 2 meter breedte. Dat is veel, maar wel inpasbaar.
Als je hier en daar een park kan aanleggen gaat het wel een stuk sneller.
Overigens vind ik 15% rendement best hoog. Ben benieuwd hoe lang de panelen meekunnen.

Overigens is die 13000 km naar beneden halen de eenvoudigste en snelste methode voor overheden om het algemene verbruik naar beneden te halen. Men zou mensen die een job dicht bij huis aannemen of verhuizen dichter bij de werkplek kunnen aanmoedigen met een belastingvoordeel, onafhankelijk welk voertuig men gebruikt om te pendelen.

350km^2 = 18.7 km x 18.7 km. Hoezo is Nederland te klein hiervoor ?

Niet, dat is wat @ijmert zegt.

Probleem bij dit type zonnepanelen is dat centraliseren erg lastig lijkt ivm de lokale behoefte en het transport van het gegeneerde waterstof. Maar niks is onmogelijk, ik ben zelf van mening dat we dit soort initiatieven zeker moeten aanmoedigen.

250 liter waterstof? Hoe moet ik dat zien qua hoeveelheid energie, want een auto op waterstof heeft volgens mij een veel kleinere tank. Dat zou betekenen dat deze panelen veel meer energie opwekken dan je met de auto kan opmaken en dat lijkt me wat onwaarschijnlijk.

De waterstof in een auto staat onder hoge druk, waardoor je meer waterstof in dezelfde tank kan opslaan.

Een mol waterstof (2 gram) op standaard druk & temperatuur neemt een volume van 22.4 liter in beslag.
250 liter waterstof op kamertemperatuur en standaard druk komt dus neer op 22,3 gram.
20 panelen geeft dus gemiddeld 446 gram waterstof per dag.

Een kilo waterstof bevat 141.8MJ aan energie. 63,3MJ voor onze 446 gram.Dit komt neer op 17,58kWh.
Nu is de omzetting van waterstof naar elektriciteit natuurlijk niet 100% efficiënt. Wikipedia geeft tussen de 40-60% aan voor huidige systemen (6,2-10,5kWh). Nu kun je uiteraard de restwarmte gebruiken om je huis te verwarmen.

Disclaimer: Ik ben geen expert op dit gebied. Was geïnteresseerd in deze vraag en ben wat bij elkaar gaan googlen.

Ik verwacht dat met 250 liter waterstof een hoeveelheid bij gestandaardiseerde omstandigheden is (STP), wat overeenkomt met een dichtheid van 0,09 g/m³, ofwel 22,5 gram waterstof. 1 kilogram waterstof bevat ongeveer 40 kWh aan energie (HHV), dus de energieproductie per dag is 0,9 kWh.

Hangt er nogal vanaf of dat 250 liter op kamertemperatuur en druk is, of als vloeibaar waterstof op hoge druk. Het staat niet heel duidelijk in het bronartikel, maar het lijkt erop dat dit als gas is. In dat geval komt 250 liter overeen met ongeveer 0.6kg waterstof, ofwel grofweg 8 liter vloeibaar waterstof. verkeerde omrekenfactor. Dit is slechts 22,5 gram.

[Reactie gewijzigd door FragFrog op 26 februari 2019 13:46]

Volgens mij heb je een foutje in je berekening. 250 liter waterstof onder standaard condities is ongeveer 22,5 gram; een orde van grote kleiner.

Er wordt gesproken van 15% efficiëntie, wat wel wat laag is om met 2 panelen een auto 500 km voor te bewegen. De onderzoeker noemt 20 panelen, dat klinkt al aannemelijker.

Pardon, je hebt gelijk: ik haalde mijn conversie van deze pagina maar keek naar volume in cf in plaats van kubieke meter

Voor degenen die P*V/T = constant gebruiken voor samenpersen ook nog een waarschuwing: die wet werkt alleen voor lage drukken (voor duikers zit er met ademlucht op 300 bar een afwijking in van 10%).

Ik vind het dan een raar verhaal, of ik reken verkeerd.

Als je je bedenkt dat 1 vierkante meter vol zonlicht 1,3 kWh energie levert dan heb je met 10 uur zonlicht daar 13 kWh energie uit in een dag. Let wel, met een 100% efficient systeem erachter wat niet bestaat, maar stel we hebben dat. Met 13 kWh kan je een elektrische auto zo'n 100-150 km laten rijden in het beste geval, en die hoeft niks om te zetten wat een waterstofauto wel moet doen, dus alleen lichte verliezen in de spanningsomvormers etc. Dat zou betekenen dat je voor 500 km bereik dus een 100% efficient paneeloppervlak moet hebben van 3 tot 4 vierkante meter. Echter nu alleen al het paneel heeft een efficientie van 15% volgens het bericht, dus je hebt 6 tot 7 keer zo veel nodig om dezelfde hoeveelheid energie te produceren (nog voor de andere verliezen), dus zeg 20 tot 25 vierkante meter! Dat wil dus al zeggen dat 1 paneel dus 10 tot 12 vierkante meter is? En dan komen de waterstofomzettingsverliezen er nog bij...

Lijkt erop dat je met PV panelen rekent... dus zonlicht > elec > H2 en terug.

Dit is kennelijk een Foto-chemisch proces met een katalysator. Welke getallen en berekeningen daar precies bij horen weet ik ook niet, maar niet deze die jij gebruikt lijkt me!

De rendementen van dit systeem zijn een 15%. nog altijd beter dan licht => elek => H2, maar nu ook nog niet geweldig. Het doel was echter om het met betaalbare middelen te bekomen, niet om het rendement te optimaliseren.

Wat mij momenteel stoort aan deze hype van hoe groen waterstof is, is dat we er bij lange niet in slagen om onze energienoden met de huidige groene bronnen te dekken en er is ineens veel volk hoera aan het roepen voor een nieuwe manier om een hoop van de energieproductie op te soeperen aan een brandstof die dan nog eens zeer vluchtig is. Waterstof kan de toekomst zijn voor beschavingen die energie in overschot hebben. Tot dan lijkt het me toch een pak ecologischer om de circulaire methaan-cyclus te perfectioneren. Methaan is veel eenvoudiger ecologisch te produceren, met hogere rendementen, veel eenvoudiger op te slaan en de transport infrastructuur is al beschikbaar, net zoals de motoren en verbrandingstoepassingen.

Denk dat je gewoon moet kijken naar zonnepanelen wat die aan energie opleveren.

Heb je 5000wp liggen zeg dan maar dan je rond de 5000 kwh per jaar aan energie hebt.
Die 5000 kwh kun je omzetten in waterstof en terug. https://www.deingenieur.nl/artikel/nederland-waterstofland

Rendement is dan ca 50% en jou houdt dan zeg 2500 kwh over.
Daar komt investering warmtepomp bij
Panelen, de waterstof tank.

Ligt er dus gewoon aan wat het straks gaat kosten maar kan een mooie manier zijn om energie in de zomer op te slaan voor gebruik in de winter.
Feit blijft dat je met de zon 80% van de jaarlijkse opbrengst in 6 maanden tijd hebt, de overige 20% in de andere 6 maanden en juist in die 6 maanden dat de zon maar 20% opbrengt heb je qua verwarming juist het maximale aan energie nodig.

In uw reactie spreekt u over een:

investering (in) warmtepomp.

Nu doe ik de aanname dat u hiermee een huis (centrale verwarming) van warmte wilt voorzien. Ook spreekt u over een efficiëntie van 50%. Dit is de efficiëntie van een brandstofcel waar elektriciteit word geproduceerd. Het restproduct is dan warmte, wat gebruikt kan worden om een huis te verwarmen. De geproduceerde elektriciteit zou dan bijvoorbeeld kunnen worden teruggeleverd aan het net. Een investering in een warmtepomp is bij een dergelijk systeem dan ook niet nodig, omdat een brandstofcel de warmte levert.

Om deze reden zou waterstof een gunstig opslagmedium zijn voor energie omdat het eenvoudiger is op te slaan dan elektriciteit. In de winter komt dan elektriciteit en warmte vrij, welke beide nuttig besteed kunnen worden. Een dergelijk systeem word dan ook warmte-kracht koppeling genoemd.

WKK kan ook op basis van methaan. Ecologischer in productie, eenvoudiger in opslag en de technologie en transportinfrastructuur bestaat al.

er mist nog te veel informatie om zulke conclusies te trekken. Een standaard zonnepaneel heeft namelijk een efficientie van 15% - 20%. Als de overgang van zonneenergie naar waterstof een efficientie heeft van 15% lijkt mij dat dit uit het directe vermogen komt van de lichtinstraling. daarnaast is het ook zo dat er veel verschil zit in zonnepanelen en zullen ze voor de proef wel veel efficientere panelen gebruikt hebben. een praktijkvoorbeeld is in dit geval nog ondenkbaar.

" veel efficientere panelen": welke dan? Zelfs de duurste multi junction PV's uit lab-opstellingen halen tot 40%, maar dat kan je niet even opschalen tot een paar vierkante meter. De records bij praktische cellen zijn rond de 28%, dus zelfs 'veel meer' is dan 10 procentpunt hooguit met het creme-de-la-creme van de PV industrie.

het gaat mij meer om de betaalbaarheid. bij een test zullen veel betere panelen worden gebruikt die in praktijk bij ome jan worden geïnstalleerd. jij hebt het hier over een vergelijking met het opladen van een auto. Dit artikel is gewoon nog niet te vergelijken met een voorbeeld in het dagelijks leven. Er mist te veel.

Ik vermoed dat dit in gasvorm is. Als dit 250 liter vloeibaar waterstof zou zijn dan hadden we de oplossing voor de huidige energiecrisis.

Dat is zeker gasvorm, want waterstof vloeibaar krijgen vereist enorme afkoeling, tot 33K

Of een beetje druk.

Bron?

Middelbare school natuurkunde. Ideale gaswet: PV = nRT, zie wiki.

Die mooie wet gaat niet helemaal op voor hogere drukken (daarom is het ook middelbare school).

Bij ademlucht (duikers) zit er op 300 bar al een verschil in van 10% en dat wordt steeds groter als de druk verder stijgt.

Zie de GERG-2004 norm.

Daarom beschrijft de algemene gaswet ook enkel ideale gassen. Een gas is niet ideaal en bij hoge druk krijg je wel degelijk interactie tussen de gasmoleculen.
Maar in deze discussie is het helemaal niet relevant dat het gas zich niet ideaal gedraagt. Het punt blijft dat je glas ook vloeibaar kunt krijgen door de druk te verhogen (of combinatie van druk verhogen en temperatuur verlagen).

Ideale gassen blijven gasvormig; we hadden het over het vloetibaar worden van waterstof. Dat is expliciet niet-ideaal gedrag.

Klopt helemaal. Vloeibaar h2 heeft druk en koeling nodig. Normale h2 auto's zullen dus werken met compressed gasvormig h2: https://upload.wikimedia....e_Density_of_Hydrogen.jpg

Wat overigens niet heel moeilijk te bereiken is. Het op die temperatuur houden is in de auto niet heel handig maar ook niet onmogelijk.

Het is via compressie ook mogelijk om het onder hoge druk te transporteren (Geen idee of je dan vloeibaar waterstof krijgt) voor een auto. Deze vorm van transport kost het minste energie, uit mijn hoofd iets van 13% van de energie gaat verloren om het te comprimeren.

Overigens snap ik eerlijk gezegd niet waarom er zoveel gefocust wordt op waterstof voor auto's, het dient gecomprimeerd te worden en de systemen worden zeer warm en zijn relatief lomp. Ook de round trip efficiency is dramatisch (30%) tegenover waar je met accu's rond de 70% zit.

Als je het vaste aardgasnet gebruikt voor het transport om het als brandstof te gebruiken voor verwarming van huizen zie ik er wel mogelijkheden in. Dan sla je de hele stap van compressie al over. Nog niet ideaal maar prima voor een overstapfase waar er met warmtepompen gewerkt kan worden bijvoorbeeld.

Je vergeet dat waterstof via speciale buizen moet getransporteerd worden, als je het in het gasnet zou pompen zal het overal ontsnappen.

Nee er moeten wat afsluiters, pakkingen etc. Vervangen worden zover ik weet en dat is het. Vond het ook zeer vreemd, maar het kan dus wel.

https://www.fluxenergie.n...or-waterstof/?gdpr=accept

Het hangt af van de druk natuurlijk. Maar waterstof is toch een problematischer stof dan aardgas...

Toch even opmerken dat er in België reeds circa 613 kilometer waterstof­pijpleidingen, met knooppunten rond de havens van Gent en Antwerpen in gebruik zijn. In Duitsland ligt er 375 kilometer, in Nederland ca. 360, in Frankrijk ongeveer 300. Groot-Brittannië heeft amper 40 kilometer pijpleidingen. In heel de VS ligt er 1.200 kilometer, vooral in Texas en Louisiana. Maar de VS is ruim 300 keer groter dan België.
Dat maakt dat België wel degelijk opties en redenen heeft om dit verder te onderzoeken en idealiter te upscalen. Een groot manco is dan weer wel dat er hoop en al 2 waterstoftankstations te vinden zijn in België, en die zijn niet aangesloten op dit net. Maar wat niet is kan nog komen.

13% van de energie gaat verloren om het te comprimeren.

Volgens mij is 13% van de energie nodig om het te comprimeren. Maar dat is theoretisch een reversibel proces, dus er is geen inherent verlies. Hoeveel je in de praktijk kunt terugwinnen is een engineering kwestie.

Zolang je het niet kan terugwinnen zal de fabrikant het als kost/verlies moeten rekenen. Je kan het inderdaad terug halen maar het is vrijwel niet te doen.

Idem voor de restwarmte van de ICE. Die energie wordt ook niet gebruikt. Dat maakt de motor niet opeens >90% efficient bijvoorbeeld.

[Reactie gewijzigd door Nox op 26 februari 2019 21:17]

En als je de waterstof dan omzet in Electriq fuel?

nieuws: Op waterstof gebaseerde brandstof Electriq~Fuel komt naar Nederland

Dan heb je geen druk of lage temperatuur nodig...

Overigens snap ik eerlijk gezegd niet waarom er zoveel gefocust wordt op waterstof voor auto's, het dient gecomprimeerd te worden en de systemen worden zeer warm en zijn relatief lomp. Ook de round trip efficiency is dramatisch (30%) tegenover waar je met accu's rond de 70% zit.

Ik zal deze vraag zo kort mogelijk proberen te beantwoorden.
Met energieopslag in waterstof is een veel hogere energiedichtheid te behalen dan met batterijen, met de verliezen in efficiëntie meegenomen. (Als je hier in geïnteresseerd bent kan ik een berekening toevoegen.) Vooral op gewicht is een enorme besparing te halen. Hierdoor is een veel groter bereik te behalen. Nu is dit voor veel mensen niet per sé gunstig, omdat de gemiddelde persoon dit bereik niet nodig heeft, maar voor bedrijfsvoertuigen zoals vrachtwagens is een groot bereik cruciaal. Daarnaast kost het bijvullen van een waterstoftank veel minder tijd dan het bijladen van een accu wat resulteert in minder operationele kosten voor bedrijven.

Daarnaast is efficiëntie niet alles. Een goede manier om een auto brandstof te laten besparen is om deze lichter te maken. Het vervoeren van de (zware) batterijen in een auto kost erg veel energie. Een (gevulde) waterstoftank is vele malen lichter, en dus zal het verbruik van een voertuig (in kWh per kilometer) lager liggen. (En onderschat dit verschil niet! Een tesla model S 100D weegt 2215 kg en een mercedes E 200 sedan 1485 kg Dat maakt de tesla bijna 50% zwaarder! Ofwel een tesla heeft 50% meer kWh per kilometer nodig om dezelfde afstand af te leggen.)

Andere voordelen zijn dat een gas met minder verliezen te transporteren is. Een praktisch voorbeeld: Vogels gaan in de winter op elektriciteitskabels zitten omdat deze warm zijn. Deze warmte komt van transportverliezen. Gasbuizen voelen daarentegen vaak koud aan, dit komt doordat het gas weinig opwarmt ten gevolge van transport. Daarnaast moet elektriciteit vaak worden getransformeerd (=verliezen) en zijn gassen eenvoudiger om in bulk te transporteren (in een buizensysteem, als u wilt kan ik een bron geven).

Natuurlijk heeft het gebruik van waterstof ook nadelen, zoals weinig tankpunten en de genoemde lagere efficiëntie, maar door de voordelen is het zeker een interessante technologie om te onderzoeken.

[...]
Een tesla model S 100D weegt 2215 kg[ en een mercedes E 200 sedan 1485 kg. maakt de tesla bijna 50% zwaarder! Ofwel een tesla heeft 50% meer kWh per kilometer nodig om dezelfde afstand af te leggen.

Welnee. Luchtweerstand is de dominante factor, en die is onafhankelijk van gewicht.

Nu denk je misschien, in de bergen telt het gewicht mee. Ja, maar daar overheerst het effect dat de Tesla berg-af die energie terug kan winnen.

Excuus, hier heeft u helemaal gelijk in. Zeker op de snelweg is luchtweerstand erg belangrijk, in stadsverkeer minder en heeft massa nog steeds een grote invloed. Bedankt voor de toevoeging, dit was ik even vergeten.

Wel blijft het voordeel dat waterstof veel eenvoudiger te vervoeren is staan. Als alle auto’s in Nederland elektrisch zouden rijden (met accu’s) dan volstaat het huidige lichtnet niet om al deze auto’s van energie te voorzien. Als deze auto’s op waterstof zouden rijden dan bestaat een distributiesysteem nog niet, maar dit zal goedkoper zijn in aanleg dan een ‘upgrade’ van het lichtnet. Zie ook de blog van Prof. Ad van Wijk, ik ben zelf ook sceptisch over sommige van zijn beweringen, maar in bovenstaande kan ik hem geen ongelijk geven. Waterstof brengt vooral veel schaalvoordelen met zich mee.

[Reactie gewijzigd door PD van Beek op 1 maart 2019 15:53]

Dat is lastig, want dat is vooral afhankelijk van de druk, en dat staat dan weer niet in het artikel

Er staat ook in het artikel dat een gezin er de winter mee door moet kunnen komen in hun woning.
Als het gaat om het opladen van en electrische auto moeten er meer panelen worden geplaatst.

Mijn eerste vraag is, in welke hoedanigheid. 250liet vloeibaar is behoorlijk wat. 250l gas of met andere woorden 0,25m^3 is weer niet zo heel veel.

Als deze panelen nog een beetje te betalen zijn is dit wel een hele goede manier om energie te produceren en op te slaan.

Goed is dan wel erg betrekkelijk, je hebt een tank nodig, een pomp, een drukregelaar, een of meer panelen met die waterstofomzetter erin en als je elektriciteit nodig hebt ook nog een brandstofcel. Dat is een hoop apparatuur terwijl elk huis al een ingerichte stroomlevering bezit met een vastrecht en verbruikskosten die een fractie zijn van voorgenoemde apparatuur. Denk ook aan de afschrijving erop, die spullen gaan misschien 10, 20 jaar mee als ze niet eerder stuk gaan (helaas meneer, 2 jaar garantie, betaalt u cash of bankkaart?).

Volgens mij heeft het dan veel meer zin om een waterstofopslag aan te leggen in de wijk of in een industriegebied aan de rand van de stad en daar collectief waterstof op te slaan voor een groot gebied. De kosten dalen dan juist met de schaal en je hebt geen persoonlijk risico vanwege calamiteiten en uitval. Dan heb je ook nog de mogelijkheid om hier meer te gebruiken dan alleen lokale zonne-energie.

[Reactie gewijzigd door The Third Man op 26 februari 2019 13:04]

Ik denk dat je gelijk hebt...

Waar deze oplossing in voorziet is het 'bewaren' van je overschot aan elektriciteit in de zomer voor de donkere wintermaanden wanneer je juist tekort komt. Verwarmen met waterstof lijkt me (COP = 1) niet heel rendabel - dan zou een warmtepomp met een COP van 5 veel mooier zijn. Warmtepompen verbruiken elektriciteit, en daarmee is de cirkel weer rond: in de zomermaanden een centraal systeem dat waterstof produceert, in de wintermaanden gebruik je die waterstof om er opnieuw elektriciteit van te maken. Die elektriciteit gaat de decentrale warmtepompen in - iedereen blij.

Extra voordeel: je zou zo'n waterstof fabriek wellicht ook kunnen gebruiken als grote condensator in het netwerk; de unit die de schommelingen in het verbruik versus de productie opvangt. Dan zou je je energiecentrales met een constant 'toerental' kunnen laten draaien en bij hoge vraag minder en bij lage vraag meer waterstof kunnen produceren...

"Waar deze oplossing in voorziet is het 'bewaren' van je overschot aan elektriciteit"
Toen ik dit stukje van je las, moest ik plots denken aan het geen wat nog niet heel lang geleden naar buiten is gebracht, en dat betreft het feit dit het stroomnet in Nederland op ten duur overbelast zal gaan raken door het te veel terug leveren van energie aan het stroomnet uit zonnepanelen
BRON = Tweakers.net

"Het Nederlandse stroomnet kan een piekvermogen van maximaal 16GWp aan zonnestroom verwerken. Daarboven zijn maatregelen nodig, bijvoorbeeld in de vorm van smart grids. Het 16GWp-vermogen is ruimschoots genoeg voor de kabinetsdoelstelling van 4GWp zonnestroom in 2020."

En wanneer dat eenmaal zover is, kan dit een mooie oplossing zijn voor het opslaan van die overtollige hoeveelheid energie, of zie ik dit verkeerd. Dit lijkt me namelijk een stuk beter betaalbaar, dan het allemaal te gaan lopen opslaan in accu's, waar het zoals hier dus in waterstof kan worden opgeslagen.

Dat is waar, maar het gaat uit van een centralistisch systeem: energie wordt in grote eenheden geproduceerd, en alles hangt direct aan het hoofdnet.

Als je de locale productie eerst aan locale buffers hangt, waterstoffabriekjes, autoaccu's of wat dan ook, hoeven alleen de overschotten over het hoofdnet. Hoe meer je locaal doet hoe kleiner het probleem wordt. Het zijn juist de grote parken op zee en in de wei die het probleem veroorzaken.

Smartgrids zijn sowieso de toekomst denk ik. Alle stroom die je lokaal opwekt, lokaal opslaat, en lokaal verbruikt is geen probleem voor het landelijk netwerk, terwijl de energie en opslagcapaciteit als het nodig is wel gebruikt kan worden voor het stabiliseren van het netwerk.

Maar wat me het meest aanspreek aan smartgrids is dat het de potentie heeft om de toenemende fragiliteit van onze samenleving om te keren. We zijn steeds afhankelijker van digitale techniek en mobiele communicatie en door de electriciteitsvoorziening voor een groot deel te decentraliseren maak je alles in een klap een stuk robuuster.

Ik ben het hier helemaal mee eens! Wel zou ik graag de toevoeging maken dat bij een waterstof-systeem het gebruik van een warmtepomp een nogal omslachtige methode is. Zou men bijvoorbeeld een brandstofcel in huis plaatsen in plaats van een CV-ketel dan kan het koelwater van de brandstofcel worden gebruikt om een huis op te warmen. Het koelwater van een typische PEM-brandstofcel is rond de 90 graden Celsius, wat warmer is dan een radiator (±70 graden). De elektriciteit kan vervolgens worden gebruikt voor bijvoorbeeld de koelkast of teruglevering aan het net, wat voornamelijk gunstig is in de winter (wanneer de radiator aan gaat) omdat zonnepanelen dan ook minder energie leveren (dan de zomer), en het verbruik van energie hoger is. Een dergelijk systeem wordt overigens warmte-krachtkoppeling genoemd, en heeft door het gebruik van de restwarmte (=afvalproduct van elektriciteitsproductie) een erg hoog rendement.

Wat jij wilt is wat ze feitelijk beögen bij de hre-cvketel
https://www.cvketel-weetjes.nl/hr-ketel/hre-ketel/

Daar wordt een gas aangedreven heteluchtmotor gebruikt om electriciteit op te wekken.
Of je nou aardgas of waterstof gebruikt maakt dan weinig verschil.
Dat proces geeft restwarmte, en die kan je 100% benutten voor.... verwarming.
'sWinters is dit een magnifiek systeem.
Jammer dat dit soort ketels €10.000,- moeten kosten.

Het lijkt alsof Remeha dat ding zo gauw mogelijk wil vergeten....
In België onthouden ze meer: https://www.golantec.be/micro%20warmtekrachtkoppeling.htm

[Reactie gewijzigd door Bruin Poeper op 27 februari 2019 22:35]

Wat een leuke toevoeging, dit is een interessant systeem!
Ik vermoed dat deze ketel zijn tijd iets te ver vooruit was. Dit is natuurlijk een flinke investering voor een CV ketel, maar voor mensen die aan het milieu denken wel een alternatief voor een warmtepomp. Wel vraag ik mij af wat de verbrandingstemperatuur is. Vooral bij verbranding van waterstof is de vlamtemperatuur erg hoog (rond de 2000 graden als ik mij niet vergis), wat kan resulteren in de productie van stikstofoxiden (NO_x). Dit is niet het geval bij een brandstofcel, wel kan een dergelijke CV ketel op waterstof de brandstofcel concurreren in huizen als dit prijstechnisch gunstiger is.

Een groot nadeel van een warmtepomp is dat bij lage temperaturen (tussen de -5 en -15 graden dacht ik?) de COP bijna weer gelijk is aan 1. Al hebben duurdere (high end) warmtepompen hier minder last van. Laat dit nu precies het moment zijn dat verwarmen van een huis het meeste energie kost. Bij een CV ketel en brandstofcel is het temperatuurverschil groter waardoor een lagere omgevingstemperatuur een kleiner probleem is.

De vraag is hoe rendabel je waterstof omzet in electriciteit. Als dat gaat met 50% dan mag je de COP van je warmptepomp halveren. Uiteraard nog steeds meer dan 1.

Ik denk dat een nog hogere efficiente te behalen valt door een wamptepomp te maken die direct aangedreven wordt door waterstof.

Je hebt het idee redelijk goed te pakken. Het elektrisch rendement van de omzetting terug naar elektriciteit ligt hoog genoeg. Maar het prettige in deze context is dat het energieverlies van je brandstofcel vrijkomt als warmte. Daarmee kun je de COP van je warmtepomp weer opvoeren.

Niet alleen dat, het rendement van de klassieke warmtepompen is ook vaak overroepen, COP zegt op zichzelf niet zoveel. Daarom ook dit, wat al voor enige nuancering zorgt : https://www.vakbladwarmte...8566-270742339.1551118566
Dan wordt de vergelijking weer misschien iets beter

[Reactie gewijzigd door redzebrax op 26 februari 2019 19:09]

"Maar het prettige in deze context is dat het energieverlies van je brandstofcel vrijkomt als warmte"

En daar kun je dan weer een klein vaatje water mee verwarmen tot stoom, en onder druk de warmtepomp mee aandrijven, en dus opvoeren.
Turbo ?...

Als de warmtepomp direct moet worden aangedreven door waterstof heb je of een leidingsstelsel nodig dat elk huis voorziet van waterstof, of een giga-warmtepomp die een soort van stadsverwarming voedt.

Het idee dat in eerste instantie werd geopperd door @Lekkere Kwal was centralisatie, om het aantal bewegende delen bijvoorbeeld terug te brengen en te optimaliseren. Waterstof laat zich niet heel lekker opslaan (anders dan 'gewoon' butagas) en ik kan me voorstellen dat een netwerk zoals wij gebruiken voor aardgas ook niet triviaal is. Door elke warmtepomp te voeden met waterstof decentraliseer je de centrale oplossing juist weer.

Wellicht de accu functionaliteit niet met waterstof doen maar met gewoon water dat opgepompt wordt?

Water oppompen gaat naar een grotere hoogte, dus een stuwmeer of een watertoren, niet de grond in. Je moet immers in de laatste stap energie winnen en dat gebeurt bij het gebruik van zwaterkracht alleen als je van hoog naar laag gaat.

En als je in diep water lucht of gas laat vrijkomen dat in het water zit?

Volgens mij ben je dan aan het soft-fracken

Probleem is alleen dat rendement van omzetten van energie in waterstof en terug maar op ca 50% ligt.
https://www.deingenieur.nl/artikel/nederland-waterstofland
Je hebt dus een boel energieverlies.

Maar goed zelf dan lage rendement kan nog steeds voldoende zijn. Alles hangt uiteindelijk samen met de prijs van het hele systeem. Momenteel zal dat denk ik vrij hoog liggen.

Je krijgt 50% elektriciteit. De andere 50% is warmte. In de winter is dat niet zo'n ramp.

Welke andere 50% is warmte. In de zomer zet je het om in waterstof, daar heb je verlies. Met dat verlies kun je weinig.

Maar je hoeft niet te verbranden. Als je waterstofcellen gebruikt kun je weer een warmtepomp aansturen. Geen idee hoe dat prijstechnisch uitkomt allemaal, maar het is zeker een optie.

Geen persoonlijk risico? Als je de waterstofhoeveeleid voor Amsterdam (4 kuub per gezin) opslaat dan wil ik daar wel met een boog omheen.

ik zeg lees je even in:
mooie aflevering van tegenlicht, laat ook het daadwerkelijk risico van waterstof opslag zien.
https://www.vpro.nl/progr.../deltaplan-waterstof.html

Als de waterstoftank ondergronds wordt geplaatst, zoals dat nu in Vlaanderen al gebeurt met onze typische stookolietanks (zo'n 1 à 1,5 meter diep vanaf het bovenste punt van de tank desnoods nu nog wat dieper) lijkt me dat nog mee te vallen?

Dan moet je in een flink deel van Nederland nog behoorlijk wat trucs uit halen om te voorkomen dat ze gaan drijven. Grondwater ligt er nogal hoog.

Edit: dat omhulsel gaat ook drijven, als het niet massief is.

Wat ze hier in de buurt in natte polders doen is de tank juist bovengronds plaatsen (dan kan de druk ergens heen, als het echt misgaat) met een muurtje aan twee of drie kanten om de drukgolf een onschadelijke kant op te sturen.

Alleen in de buitengebieden, uiteraard. Overal elders lag iedereen aan het gasnet.

[Reactie gewijzigd door TheekAzzaBreek op 26 februari 2019 21:20]

Voor de veiligheid zou er natuurlijk nog een betonnen omhulsel rond kunnen, dat dan weer het drijven voorkomt

[Reactie gewijzigd door Mylan Piron op 26 februari 2019 21:07]

Ik ben het voorlopig met je eens: dit is nogal wat hardware om te kopen, op te zetten, te onderhouden enz. het gaat duidelijk verder dan een paar zonnepanelen op het dak. Een waterstoftank bij mijn huis is ook nogal een risico...
Staat tegenover dat de consument nu een factor 5 meer betaald als bij de stroom productie - die marge is dus beschikbaar voor de consument. De schaalvoordelen zijn er zeker, maar vallen vaak weg tegen administratie, winstmarges e.d.
Dus nu nog niet, in de toekomst wellicht...

Waarom moet dit persé een systeem per huis worden. Een stadsverwarmingssysteem werkt toch ook goed. Dan staat deze apparatuur op één plaats bij een stad en de rekening komt per maand zoals nu ook het geval is.

Omdat het opgewekt wordt met zonnepanelen op je dak. En waterstof transporteren is een enorm probleem.

Als dit op veel plekken gebruikt gaat worden, veroorzaken we dan niet een enorme droogte overal?

Het vocht dat nu in de lucht zit wordt er uitgehaald en ik weet verder niet wat er mee gebeurd. Het zal niet 1 op 1 terugkomen als vocht in de atmosfeer. toch?

De waterstof die je opwekt wordt (mbv zuurstof) bij verbranding weer water.
het enige nadeel is: in droge gebieden, waar weinig water in de lucht zit zal dit procédé misschien lastiger uitvoerbaar zijn, maar niet ondenkbaar. Voor elk probleem is er wel een oplossing te vinden.

[Reactie gewijzigd door Apppie3 op 26 februari 2019 13:20]

Als de buitenlucht niet vochtig genoeg is, zou je nog een gesloten systeem kunnen maken waarin het water gewoon opgeslagen is, en niet vrij komt in de buitenlucht. Kost iets meer moeite en ruimte, maar technisch gezien is dat niet lastig.

Of je legt een natte spons voor de inlaat. 250 liter waterstof weegt 0.09 x 250 = 22,5 gram. Atoomgewicht is 2 voor 2 x H en 16 voor 1 x O. Dus om 250 liter waterstof te maken gebruik je 203 gram water.
Iets zegt me dat het uitkan dat gewoon uit de waterleiding te halen.

Bij verbranding komt het wél 1-op-1 terug in de atmosfeer, dus het verbruikt over tijd netto geen water. Het enige water wat dus onttrokken wordt is dus een éénmalige constante hoeveelheid water, een paar badkuipen glas vol.

[Reactie gewijzigd door bwerg op 26 februari 2019 22:31]

Ik denk dat die balans er wel komt. Is een van de klimaat problemen niet het stijgen van de zeespiegel?
Het voordeel van waterstofgas, is dat je schone energie (Elektriciteit van zon/wind) omzet in een gas dat je daarna kan opslaan en wanneer nodig weer schoon kan verbranden. Kort door de bocht ben je dit aan het doen:
Energie + water -> Zuurstof + Waterstofgas - Waterstofgas sla je op - Zuurstof + waterstofgas -> Energie + Water

Dat gezegd, je verliest energie op de verschillende stappen dus je krijgt niet de hoeveelheid energie terug die je er in stopt. Voor de rest is het niet zo alsof je waterstof atomen aan het vernietigen bent, je zet ze alleen even aan de kant als energiereserve. Op het moment dat je energie nodig hebt verbrand je het waterstofgas weer, komt er dus weer zuurstof bij en krijg je water.

Daar dacht ik dus ook aan, vocht uit de lucht halen is een, maar wat voor effect zou dat op grote schaal en lange termijn hebben? Zou het helpen bij het oplossen van de opwarming of het juist versnellen of helemaal geen effect?
Afgezien daarvan vind ik het wel een hele mooie ontwikkeling en als dit blijkt te werken is er reden tot meer testen en zal misschien de opkomst van de electrische voertuigen asnog omslaan naar waterstof, maar dat is lange termijn denken.

Dat is net het interessante aan waterstof: het is alomtegenwoordig. Zowat 90% van alle materie in het universum is waterstof. Onze zon is 1 grote waterstofbom in essentie. En als je waterstof maakt door water te splitsen in waterstof en zuurstof heb je het grote voordeel dat nadat je deze terug hebt omgezet in energie je gewoon weer water krijgt en de cyclus zichzelf kan herhalen.

Mooie ontwikkeling!
Ik vraag mij nu alleen af hoe veel explosie gevaar dit kan opbrengen.
Een hele woonwijk ligt dadelijk vol. Iedereen genereert zijn eigen energie. Maar ik zie zon ketting reactie van explosies voor mij. waarbij de eerste installatie de 2de aansteekt gevolgd door de 3de etc.

Hoe vaak explodeert een parkeergarage? Daar staan ook honderden tanks met extreem brandbare vloeistoffen die zelfs explosies kunnen veroorzaken. Om het nog erger te maken, benzine verdampt niet snel en kan ergens heen vloeien.

Of hoe vaak zie je hele wijken in Frankijk de lucht in gaan? Ik heb daar nu ook een tank met 3000 liter gas staan, net als al mijn buren!

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 310408 op 26 februari 2019 13:05]

Benzine aansteken is vrij lastig. Die LPG installaties in frankrijk zijn redelijk geisoleerd. Als je alles voor 1 stad op 1 plek opslaat weet ik wel waar de volgende terroristische aanslag plaats gaan vinden.

Waterstofgas brandt verticaal, omdat het zo licht is. Op grondnivo zuigt het lucht aan voor de verbranding. Dus die tank bij je buren in de grond vliegt niet mee in de fik.

Waterstof aansteken lukt bij 536 graden. Benzine tussen de 247 en 280 graden. Waterstof is dus moeilijker om aan te krijgen door 'toevallige' verhitting. Zie wikipedia, autoignition temperature.

Klik op VRT voor extra info. Daar bespreken ze ook kort het explosiegevaar

https://www.vrt.be/vrtnws...voor-betaalbare-groene-w/

Dat is dus niet heel veel anders dan de huidige gas-opslag in Nederlandse buitengebieden, of in andere landen. Daar staat ook bij elk huis een gastank. En ironisch genoeg worden de meeste gasexplosies niet veroorzaakt in dergelijke tanks, maar in leidingen.

Dus dit lijkt me technisch nou niet de grootste uitdaging.

...en we mogen niet vergeten dat de meeste doden vallen door CO-vergiftiging. Een slechte verbrandig en ventilatie is een veel groter gevaar dan explosie.

De panelen hebben een rendement van 15 procent

Dat is dus niet bar veel minder dan de huidige zonnepanelen, dacht dat ze nu pas net de 22% voorbij zijn?

Maar als ze dit nu ook nog eens kunnen leveren naar locale opslag, zouden tankstations dus ook makkelijker voorzien kunnen worden van waterstof, indirect weer makkelijker tanken (en factor 10 sneller).

Ja, en dan heb je nog niet eens de andere verliezen van de waterstofcyclus meegenomen.

"The energy efficiency of a fuel cell is generally between 40–60%; however, if waste heat is captured in a cogeneration scheme, efficiencies up to 85% can be obtained."

Kunnen ze beter een redox batterij gebruiken, bijvorobeeld Vanadium, die heeft een overall efficency van 75/80 procent. Zie: https://en.wikipedia.org/wiki/Vanadium_redox_battery

[Reactie gewijzigd door 12_0_13 op 26 februari 2019 12:56]

De grap is dat voor thuisgebruik in de winter (het geschetste scenario) je helemaal geen waste heat hebt. Die warmte is hardstikke nuttig om je huis mee te verwarmen.

Ahja, dat is dan ook het enige scenario waar dit voor geldt meteen. Als je je waste heat effectief kan inzetten.

Dat is dus niet bar veel minder dan de huidige zonnepanelen

najah, 22% tov 15% is natuurlijk bijna 50% meer !
Dat is nogal een grote stap, als je kijkt naar zonnepanelen is er om de zoveel jaar (3-4) een nieuwe generatie die maar een paar procent op vooruit gaan....
Dus als deze ontwikkelingen net zo snel gaan kan het zomaar nog 15 jaar duren voordat ze net zo ver zijn als huidige zonnepanelen....
Het is zeker niet slecht, en biedt een alternatief, maar het is wel duidelijk minder dan de huidige zonnepanelen....

Vergeet niet dat de energie transitie naar waterstof dan nog moet, een stap waar ook weer verliezen zijn. Bij deze panelen heb je die 2 stappen gecombineerd.

klopt maar is wel gemakkelijker en zonder verlies op te slaan voor gebruik wanneer er geen of minder zon is.

In het originele artikel kun je lezen dat de onderzoekers die 15% haalden zonder dure zeldzame grondstoffen te gebruiken om de kostprijs te drukken . Als je dat wel doet, zal een hogere opbrengst mogelijk zijn.

volgens mij geldt dat ook voor zonnepanelen, de echt (te) dure materialen die bijvoorbeeld gebruikt worden in de ruimtevaart hebben een betere opbrengst...

[...]

Dat is dus niet bar veel minder dan de huidige zonnepanelen...

_{Hah, bar!}

Hoe bedoel je? Dat het tankstation zijn eigen productie plant wordt?

Hoe lang voordat je voor een vast bedrag per maand 'gratis' je auto met waterstof tankt opgewekt door panelen geleverd door Shell?

Ik hoop tussen nu en 10 jaar, omdat ik over zoveel tijd verwacht dat de electrische waterstof auto's betaalbaar genoeg zullen zijn om mijn hybride auto te vervangen.

Middels water uit de lucht en zonlicht, waterstof maken wat je kunt opslaan voor later...
Fantastisch! Geen idee of het werkt of levensvatbaar is, maar fan-tas-tisch!