Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 53 reacties

Het Japanse elektronicaconcern Panasonic heeft samen met Tokyo Gas een energiegenerator ontwikkeld die op waterstof kan draaien en in een appartement kan worden geplaatst. De benodigde waterstof wordt uit aardgas afkomstig uit het bestaande gasnet gehaald.

Brandstofcel van PanasonicPanasonic en Tokyo Gas ontwikkelen al langer op commerciële schaal brandstofcellen voor huishoudens. De apparaten kunnen op een efficiëntere wijze warmte en elektriciteit opwekken en kunnen optioneel op waterstof draaien, maar eerdere modellen konden wegens voorschriften alleen buitenshuis worden geplaatst. Hierdoor was plaatsing in een appartement niet mogelijk. Met een nieuw verstevigd ontwerp in de zogeheten Ene-Farm-lijn denken de twee bedrijven wel een brandstofcel te hebben ontwikkeld die in appartementencomplexen geplaatst kan worden.

De nieuwe E-Farm-brandstofcellen die het bedrijf volgend jaar april op de Japanse markt wil gaan brengen, dienen bij een leidingschacht te worden geplaatst, bijvoorbeeld in de hal van een appartement. Zo kan de brandstofcel eenvoudig worden aangesloten op water-, gas- en elektriciteitsleidingen. Het ontwerp is verder verstevigd en zou aardbevingsbestendig zijn, een belangrijke eis in Japan. Ook het ontwerp van de uitlaat is gewijzigd, zodat deze ook blijft functioneren bij hoge windsnelheden.

Panasonic en Tokyo Gas willen de benodigde waterstof uit aardgas verkrijgen. Hierdoor kan het bestaande gasnet gebruikt worden en is de aanleg van nieuwe infrastructuur voor de distributie van waterstof niet direct nodig. Elektriciteit en warmte worden vervolgens gegenereerd door de waterstof te laten reageren met zuurstof. De chemische reactie tussen atmosferische zuurstof en waterstof uit gas levert enerzijds elektriciteit via een solid oxide fuel cell en produceert als bijproduct warmte op, die wordt gebruikt om water te verwarmen. Het rendement voor opgewekte elektriciteit is 35 tot 39 procent, dat voor waterwarmte is 50 tot 56 procent."

De brandstofcel zou 250W tot 700W aan energie kunnen leveren. Een gemiddeld Japans huishouden zou met een gemiddelde besparing van 37 procent circa 200 tot 300 euro per jaar op de energiekosten kunnen besparen met de Ene-Farm-brandstofcel. De jaarlijkse CO²-uitstoot kan met 50 procent dalen ten opzichte van huishoudens die gebruikmaken van reguliere stroom- en gasleveranciers, zo claimen de bedrijven.

Lees meer over

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (53)

Als ik kijk naar de rendementswaardes van 35 tot 39% voor elektriciteit en 50 tot 56% voor waterwarmte, waar zit nu de besparing dan echt in? Een HR-ketel heeft minimaal een rendement van 90%. En een energiecentrale zit rond de 60%.
Hoe kan dit dan een besparing opleveren? Het lijkt mij dat er juist meer aardgas verbruikt moet worden, om tot eenzelfde opbrengst te komen.
Als ik kijk naar de rendementswaardes van 35 tot 39% voor elektriciteit en 50 tot 56% voor waterwarmte, waar zit nu de besparing dan echt in? Een HR-ketel heeft minimaal een rendement van 90%. En een energiecentrale zit rond de 60%.
Hoe kan dit dan een besparing opleveren? Het lijkt mij dat er juist meer aardgas verbruikt moet worden, om tot eenzelfde opbrengst te komen.
Dat is nu net de grap: Niet al het aardgas wordt gebruikt, als alleen de brandstofcel aan staat, dan wordt de waterstof daar uit het aardgas gehaald, maar alle brandbare koolwaterstoffen (zoals methaan, ethaan, enz.) zijn nog altijd bruikbaar.
Er zit geen waterstof in aardgas. Een SOFC kan waterstof van aardgas maken.

De winst zit erin dat hij 35% elektriciteit ťn 50% warmte uit het aardgas haalt. 85% rendement dus.

[Reactie gewijzigd door AMDtje op 23 oktober 2013 16:49]

In Nederland wordt in de noodelijke provincies 10% waterstof bij aardgas gemengd. (wat gewoon uit je gasfornuis komt)
Ik kan alleen een test op Ameland vinden. Ik linkte naar Nederlands gas, maar de de brandstofcel staat in Japan. In Japan is het vooral LNG. En dat is vrijwel alleen methaan. Niets kunnen vinden over bijmengen aldaar.
Al het gas in Japan word geimporteerd, het meeste uit Australie, geloof ik. Als er al wat gemend word, komt dat omdat er een boot met gas van een andere samenstelling aanmeert.
Eh, toch wel hoor:

http://en.wikipedia.org/wiki/Methane
chemical formula CH4 (one atom of carbon and four atoms of hydrogen)
Klopt, methaan bestaat uit koolstof en waterstof atomen. Mijn reactie ging echter over losse waterstof moleculen, H2.

Hier reageerde ik op:
Dat is nu net de grap: Niet al het aardgas wordt gebruikt, als alleen de brandstofcel aan staat, dan wordt de waterstof daar uit het aardgas gehaald, maar alle brandbare koolwaterstoffen (zoals methaan, ethaan, enz.) zijn nog altijd bruikbaar.
Als je de waterstof die jij bedoeld uit de brandbare koolwaterstoffen haalt, houd je alleen koolstof over.
ah, had ik overheen gelezen, excuus
Dan moet je wel speciaal gas hebben omdat normaal aardgas (zeker het Groningse gas dat wij krijgen) vrijwel geen vrij waterstof gas bevat.
Misschien bedoelen ze dit met stadsgas ('city gas" uit de bron) en de extractie van waterstof gas uit het stadsgas. Je kunt het natuurlijk bijmengen, maar je moet wel een constante flow van gas langs je brandstofcel hebben en een retourleiding met waterstof-arm stadsgas.
Of locale opslag van waterstof-arm stadsgas dat later weer verbrand kan worden.
Een andere manier is stoomreforming zoals hieronder al beschreven.

En zo te zien gebruikt Tokyo gas deze methode om waterstof gas te maken
City gas from which the sulfur has been removed is introduced to the fuel processing system, in which the following three chemical reactions occur. Hydrogen is produced through the reaction of steam and methane, which is a major component of city gas. The by-product, carbon monoxide, is reduced by 10 ppm to prevent any damage to the PEFC stack.

[Reactie gewijzigd door Diradical op 23 oktober 2013 17:32]

Waar haal je dit uit? Waar blijft het overige gas dan? Ik zie alleen dat er een heet water opslag in zit, maar niets over een plek waar gas wordt opgeslagen.
The "Ene-Farm" fuel cell cogeneration system generates electricity through a chemical reaction between oxygen in the atmosphere and hydrogen extracted from city gas, which is used at home. The heat generated as a byproduct of this process is also used for hot water supply. This system is extremely eco-friendly as the electricity is generated and used in the same location, leading to no loss during transmission.
Een steg zit nu vlak onder de 60 procent, ca 58-59 procent voor de meest moderne in nederland.Die staan nu meestal uit vanwege de kostprijs van gas vergeleken met kolen. Kolencentrales hebben een rendement can 35-40 procent. Kerncentrales zitten er nog onder.
De truk zit erin dat de centrale enkel de elektriciteit benut, het saldo wordt gebruikt om de omgeving op te warmen. 35 tot 39 procent is dus erg hoog. Probleem is dat de vraag naar warmte en elektriciteit niet hand in hand gaan in een woning.
Volgens mij kloppen je gegevens over de energieketen niet.
"In a traditional power plant delivering electricity to consumers, about 30% of the heat content of the primary heat energy source, such as biomass, coal, solar thermal, natural gas, petroleum or uranium, reaches the consumer, although the efficiency can be 20% for very old plants and 45% for newer gas plants. In contrast, a CHP system converts 15%–42% of the primary heat to electricity, and most of the remaining heat is captured for hot water or space heating. In total, as much as 90% of the heat from the primary energy source goes to useful purposes when heat production does not exceed the demand." (bron: wikipedia).

Het voordeel van een CHP zoals deze Ene-Farm is dus een lagere energierekening (er is oa terugleveren van electriciteit aan het net en minder electriciteittransportkosten) en minder CO2-uitstoot. De crux is echter het afstemmen op de vraag naar warmte.

[Reactie gewijzigd door hieper op 23 oktober 2013 16:17]

tel daarbij op dat de stroom op locatie geproduceerd wordt, in plaats van vele kilometers ver weg, wat verlies oplevert in de transport, en omvorming die meerdere keren plaats moet vinden.

dat verlies is niet klein btw:
Transmission and distribution losses in the USA were estimated at 6.6% in 1997[10] and 6.5% in 2007

bron:
http://en.wikipedia.org/w...power_transmission#Losses
En een energiecentrale zit rond de 60%.
Bepaalde hele specifieke moderne centrales halen dat misschien wel maar het gemiddelde rendement van elektriciteitscentrales op fossiele brandstoffen ligt nog onder of rond de 50%.
Vergeet ook even niet dat ze met dit model niet alleen de waterstof, maar ook de fossiele brandstoffen in het aardgas gebruiken. Het is namelijk niet alleen een brandstofcel, maar ůůk een hoogrendement CV-ketel die op het gasnet zit aangesloten.

In principe is het wel een prima bootstrapper voor de waterstofeconomie. Als je het gasleidingnet kan gebruiken voor het transport van waterstof en de elektriciteit lokaal kan opwekken, dan kun je zonder problemen waterstof aanbieden zonder extra vereisten te leggen op het transportnet.

En als ieder huishouden zijn eigen elektriciteitscentrale heeft, dan wordt het ook aantrekkelijker om een elektrische auto of een FCEV voor de deur te zetten.
Vraag me inderdaad af hoe ze op deze besparing komen, aangezien aardgas naar waterstof ook maar met +/- 80% efficiŽntie gaat...
Verder kan ik me wel voorstellen dat het gebruiken van restwarmte van elektriciteit winning natuurlijk winst oplevert, normaal gaat dit verloren.
Verder gaat bij de transport van aardgas relatief weinig energie verloren ten opzichte van transport van elektriciteit.
En je zou natuurlijk je dak vol kunnen leggen met zonnecellen, daarmee kun je overdag gratis H2 maken uit water.
Kun je als tweaker vast wel iets bouwen dat inschakelt bij overcapaciteit van je zonnecellen. Nu krijg je nog geld terug voor de aan het net geleverde stroom. Maar dat zal wel een keer ophouden als het teveel belasting centen gaat kosten.
Dan kun je je overcapaciteit van je zonnecellen gebruiken om H2 te produceren en op andere momenten verbruik je dan de H2 weer in de brandstofcel.

Geen idee of het uit kan, er zijn andere, mogelijk betere, opties om je overcapaciteit op te slaan, maar hiermee kun je je wel veel minder afhankelijk maken van het net. En van de vele belasting die je moet betalen over Gas en stroom.
Daarnaast dan ook nog eens een hele groene oplossing waarbij je je zelf mogelijk helemaal kunt voorzien van energie.
Daar zeg je zowat, dat zal in de besparing van dit verhaal niet meegenomen zijn maar dat is mi inderdaad de beste oplossing om continue groene energie te hebben. Kan je meteen ook je hydro auto tanken.
Grootste probleem hiermee is echter de opslag van Waterstofgas, en dat is nou net wat ze met deze oplossing omzeilen om het veilig te maken.
Ja, daar heb je gelijk in. Opslag is wel een uitdaging.
Maar denk dat opslag ergens rond je huis makkelijker is dan in een auto, dat is echt een probleem als ik het goed begrepen heb.

H2 tank onder je garage is mogelijk ook niet heel leuk bij een brandje :-)
achterhaalde technologie?
er bestaan brandstof cellen direkt op methaan.....maar ook niet zonder problemen.

Ik vraag me dan ook af of een combinatie van CV met stirling motor+generator niet een stuk efficienter en veiliger is dan een brandstof cel die eerst methaan omzet in waterstof gas en dan electriciteit gaat produceren.
achterhaalde technologie?
er bestaan brandstof cellen direkt op methaan.....maar ook niet zonder problemen.

Ik vraag me dan ook af of een combinatie van CV met stirling motor+generator niet een stuk efficienter en veiliger is dan een brandstof cel die eerst methaan omzet in waterstof gas en dan electriciteit gaat produceren.
Waarschijnlijk is een microturbine zelfs het meest efficiŽnt als je alleen op aardgas wil draaien. Alleen is dat niet het doel van deze installatie, dit is juist bedoeld om op aardgas ťn waterstof te kunnen draaien als straks waterstof op het openbare leidingnet beschikbaar wordt.

De grootste reden waarom waterstof op dit moment nog weinig aftrek vindt is omdat er weinig verbruikers zijn. Er zijn weinig gebruikers omdat het nergens naartoe wordt getransporteerd (je kan het nergens tanken), als je dus een 'verbruiker' maakt die op bestaande brandstof draait ťn ook op waterstof kan lopen, en ook het waterstoftransport via bestaande leidingnetten kan doen, dan los je al een heel groot deel van dat probleem op. Eigenlijk is het een simpel backwards-compatibility probleem.
[...]en ook het waterstoftransport via bestaande leidingnetten kan doen[...]
Dat zal niet zomaar gebeuren; de huidige (relatief eenvoudige) aardgasleidingen zijn absoluut niet geschikt voor gebruik als transporteur van waterstofgas.
Op Ameland is getest met 20% waterstof in het aardgasnet. Klik!
[...]

Dat zal niet zomaar gebeuren; de huidige (relatief eenvoudige) aardgasleidingen zijn absoluut niet geschikt voor gebruik als transporteur van waterstofgas.
Wil je zo'n uitspraak ook even onderbouwen?

De leidingen liggen vastgebouwd onder de grond en in gebouwen. Als er dus waterstof door de wanden van een leiding zou 'weglekken' dan kan het nergens heen.

Bovendien is de flow-rate door een leiding te groot om echt veel lek te veroorzaken. In een stilstaande opslagtank (zoals in een auto) is dat een veel groter probleem.
Ik zou anders geen diffundatie van waterstofgas door de aargasleidingen (delen tot 80 jaar oud) in mijn huis willen...
Gassen gaan gewoon door de grond heen en zijn goed meetbaar op het maaiveld. Hiermee sporen de energiemaatschappijen eenvoudig gaslekken op.

Sterker nog.

Ik woon dicht in de buurt van een grote aardgas transportleiding (Rotterdam - Duitsland) en iedere dag vliegt er hier s'avonds een helicopter over die (dus op 100?m hoogte) de gasconcentratie kan meten.


Dus liever niet toepassen met waterstof ..
Japan heeft zelf geen natuurlijke gas bron, dus een techniek die op waterstof kan draaien is interessanter, want dat kun je uit meerdere bronnen halen.
Waterstof uit aardgas halen klinkt heel mooi, maar waar blijf je met de koolstof die je dan overhoudt?
(Aardgas is vooral methaan, CH4)
Blijft dat over als vast residu? Of zou je die ook weer willen gebruiken? (bijvoorbeeld om te verbranden?)
wat ik er zonet van gelezen heb, word er iets met water gedaan zodat je CO2 en H2 overhoudt.
Het eerste proces (steam reforming) is endothermisch en kan misschien ook nog worden gebruikt voor airco doeleinden oid.

bron: http://en.wikipedia.org/wiki/Steam_reforming

edit : typo

[Reactie gewijzigd door proatjeboksem op 23 oktober 2013 16:15]

wat ik er zonet van gelezen heb, word er iets met water gedaan zodat je CO2 en H2 overhoudt.
Het eerste proces (steam reforming) is endothermisch en kan misschien ook nog worden gebruikt voor airco doeleinden oid.
Dat het proces endothermisch is betekent nog niet dat je er dingen mee af kan koelen. Wel dat het energie kost, maar op de wiki-pagina kun je lezen dat het proces zich op hoge temperatuur afspeelt.

Combineer je dus een gasturbine of CV-ketel (wat eigenlijk al een stoomgenerator is) met een reformer en voer je het eindproduct aan een brandstofcel, dan is dat feitelijk gewoon een doorontwikkeling van warmte-kracht koppeling, maar wel ťťntje die compatibel is met waterstof als directe brandstof.
Je hebt natuurlijk gelijk, dat was te vergezocht van me.
Aardgas is een mengsel van een hoop gassen, waaronder ook waterstofgas (H2), ik denk dat die in deze branstofcel wordt gebruikt en alle andere gassen er gewoon voorbij gaan.

Of ze moeten iets ingebouwd hebben om koolwaterstoffen te 'kraken' naar iets wat in een brandstofcel kan, maar dan leveren ze wel een stuk duurzaamheid in.
Klinkt als de BlueGen. deze is niet groter als een grote wasmachine.
http://www.bluegeneration.nl/
Ik dacht, "hey, interessant". Lees ik dat het §40K kost. En het bespaart maar §1660 per jaar, dat is een terugverdientijd van 24 jaar. Zelfs met subsidie (belastingaftrek zoals op de site staat) is de terugverdientijd nog 15 jaar. De garantie en service is echter maar 10 jaar. Ik denk dat ze het nog iets door moeten ontwikkelen, vooral goedkoper maken. En eventueel kleinere varianten voor thuis zou interessant zijn.
is wel erg intresant als dit ooit door wordt ontwikkeld naar kleiner en efficientere formaat voor in nederland iedereen zijn eigen kleine centrale in huis net als vroeger de hout kachel.

en als ze dan ook nog de waterstof uit water kunnen halen ipv aardgas dan kun je hem zelfs met gefiltert regen vullen! echt een ideaal ding voor een doomsday persoontje (ben ff de naam kwijt is zo mooi programma van op NATGEO)
Dat werkt helaas niet zo. Het hele idee van een brandstofcel is dat je energie haalt uit het maken van water. Als je water als brandstof wilt gebruiken moet je dat eerst weer splitsen in waterstof en zuurstof, om het vervolgens weer te voeren aan de brandstofcel, die er weer water van maakt. Daar ga je geen energie uit halen :)
Dat is op zich geen bezwaar. Je zou op die manier (over)productie kunnen opslaan en dat kan ook efficientiewinst opleveren. Zoals zonnepanelen die overdag energie produceren die je 's avonds gebruikt.

We moeten altijd precies evenveel produceren als er gevraagd wordt en kunnen een gas of kolencentrale niet makkelijk ff een paar KW minder hard laten draaien, als tante Mien d'r haardroger uit zet. Dat is een van (meer) redenen waarom je een windmolen wel eens stil ziet staan. Als je stroom kunt maken en opslaan onafhankelijk van de actuele vraag kun je misschien wel veel efficienter werken.
Een kolencentrale kan ongeveer 2,5% (= 25 MW) per minuut op of neer en gas 5-10% (=20-40 MW) per minuut. Zo wordt sinds jaar en dag de productie op de vraag afgestemd. Samen met voorspellingen op het verbruik.
Als onverwacht de wind gaat waaien ťn de zon gaat schijnen ťn de vraag daalt, dan is er inderdaad niet meer tegenop te regelen. Dan zou je windmolens stil kunnen zetten. Maar als er 1 stilstaat is ie meestal kapot .
Er zijn meer manieren om waterstof te produceren. Algen kunnen bijvoorbeeld waterstof maken, alleen moet de opbrengst daarvan nog een stuk omhoog. Ook wordt er onderzoek gedaan naar fotokatalyse (ontleding dmv licht) en thermo-chemische productie (chemische processen waar warmte gebruikt wordt, ook hier kan [versterkt] zonlicht gebruikt worden).

Bron: https://nl.wikipedia.org/wiki/Waterstofproductie

[Reactie gewijzigd door dwilmer op 23 oktober 2013 16:00]

Of iedereen, zoals nu, de centrale verwarming? Want als ik het goed begrijp is dit de toekomst voor centrale verwarming? Nu nog in appartementcomplexen, maar naar de toekomst toe, zoals jij inderdaad schrijft, voor elk huishouden.

Zou dit ooit toepasbaar zijn voor wagens? Momenteel kan je wagens op aardgas kopen welke reeds milieuvriendelijker zijn de diesel- en benzinevarianten. Moest je dit systeem kunnen implementeren (wat naar ruimte toe het probleem zal zijn), heb je een extra win-win situatie?
Waterstof uit water halen op deze manier zou onzinnig zijn. Je bent op die manier meer electriciteit kwijt dan je kan opwekken.

Water naar waterstof omzetten is alleen nuttig als je die waterstof dan wil gebruiken voor opslag/transport van energie, wat hier niet het geval is.
Leuk idee, maar echt in mijn ogen totaal nutteloos.

Waarom? Nou heel simpel je gebruikt nog altijd fossiele brandstof. Daar moet je juist vanaf. Je zal water moeten gebruiken als opslag van energie en dus ook deze energie gebruiken.

Nu is alleen het restproduct mogelijk schoner(water).
Je kan wel willen dat we fossiele brandstoffen helemaal links laten liggen i.v.m. met de CO2 uitstoot, en dat is op zich zeker geen slecht streven, maar tot de techniek is ontwikkeld dat we ook echt zonder kunnen is dit wel een stap in de goede richting.
Door deze techniek wordt de CO2 uitstoot namelijk met ca 50% gereduceerd t.o.v. de huidige gas en elektriciteits centrales en verwarming. Als dit dus overal als vervanging voor verwarming en elektriciteits productie gebruikt zou worden, zou dit dus in 1 klap meer dan het dubbele van de doelstelling van het Kyoto akkoord opleveren.
Doomsday preppers?
Maar dan heb je tenminste wel de schakel die nu vaak nog mist:
een opslag voor je groene Energie.
Ieder huishouden een eigen autonome energiecentrale. Zonnepanelen op het dak en tijdens piekuren zet je waterstofgas in een waterbad via hydrolyse. Via een intelligent (Europees) energienet kan je dan heel goed balans vinden tussen momenten waarop energie te veel is en te weinig.
Zonnepanelen op het dak en tijdens piekuren zet je waterstofgas in een waterbad via hydrolyse.
In Duitsland zijn energie opslagsystemen op dit moment hot, en ze worden ook nog eens gesubsidieerd door de overheid!

Naast de gebruikelijke oplossingen met accu's zijn er ook systemen met waterstof als energiedrager.

Solarstrom als Wasserstoff langzeitspeichern
Jammer dat je zo keihard weggemod wordt, want je hebt gelijk (al breng je het wat bot). Je kunt niet H2 uit water halen en dat vervolgens in een brandstofcel weer samenvoegen met O2 tot water en dan ook nog verwachten dat je ergens energie hebt gewonnen. Dat is er een uit de categorie "stop een dynamo in een elektrische auto, dan kan hij tijdens het rijden de accu's opladen en eeuwig rijden" of "ik til mezelf even op" :)

Wat Madman_K echter zegt is wel waar: dit in combinatie met zonnepanelen levert je een mogelijkheid om grote hoeveelheden energie op te slaan en via de brandstofcellen op een later moment te gebruiken ('s nachts, als de zon niet schijnt, wat tevens zeer voorspelbare momenten zijn).

[Reactie gewijzigd door Grrrrrene op 24 oktober 2013 07:55]

Als ik ff zoek op hydrogen from methane kom ik onderstaande twee wiki's tegen.
Blijkbaar kun je dus met 80% efficientie waterstof uit methaan halen. Al lijkt me dat bijproduct koolmonoxide wel gevaarlijk, zeker in appartementen. Ook goed nieuws voor de australiers, waar japan veel van zijn gas koopt.

http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_production
http://en.wikipedia.org/wiki/Steam_reforming
En er kan zelf waterstof gegenereerd worden voor als je een wagen op waterstof hebt?
Kan iemand mij uitleggen wat dit betekent:

"Het rendement voor opgewekte elektriciteit is 35 tot 39 procent, dat voor waterwarmte is 50 tot 56 procent.""

Rendement in relatie tot wat?

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True