Home » Aan de slag met Nieuws in de Klas » Online Themadossiers » Waterstof

Waterstof

Energiebron van de toekomst

08 maart 2023

Waterstof is geen onbekende in de energiewereld, maar het komt niet vrij voor en moet dus geproduceerd worden. Dat kost energie, wat dan weer zorgt voor CO2-uitstoot. Wetenschappelijk onderzoek uit verschillende hoeken brengt echter hoopvol nieuws. Zo kan waterstof uit elektrolyse van zeewater gemaakt worden. Bovendien blijkt ook dat waterstof een goede opslagplaats voor energie is. Vooral in de diepvriezer. En er is meer: voor het eerst heeft een vliegtuig een vlucht van een kwartiertje gemaakt met waterstof als brandstof. Wordt waterstof de energiebron van de toekomst?

Elektrolyse

Als waterstof gemaakt wordt door middel van bv. aardgas is het niet echt klimaatvriendelijk, stelt Wiebe Eekman op DeWereldMorgen. Voor elke geproduceerde kilogram waterstof komt er elf kilogram CO2 vrij. Daarom lijkt elektrolyse van water een goede oplossing te zijn. Elektrolyse betekent dat water opgesplitst wordt in enerzijds zuurstofgas en anderzijds waterstofgas. Daar heb je natuurlijk water voor nodig, zuiver water. Zeewater lijkt daarom een ideale oplossing, maar het zout werpt roet in het eten. Toch wordt er hard gewerkt om ook daar een oplossing voor te vinden.

Foto: Rh2network, Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0

Zeewater zonder te ontzilten

Terence Wong meldt op StampMedia dat Australische onderzoekers een manier hebben gevonden om zeewater te gebruiken bij elektrolyse, zonder het eerst te moeten ontzilten. Bovendien is hun manier goedkoper én duurzamer dan alle andere manieren om waterstof te ontwikkelen. Het zou wel eens een grote sprong voorwaarts kunnen betekenen.

Waterstofmolecule (CC BY 2.0) ChiralJon

In de diepvriezer

Om elektriciteit van zonnepanelen en windturbines optimaal te gebruiken, moeten we die energie kunnen opslaan. Dat gebeurt nu met waterstof, maar zoals hierboven al is gebleken, dat is niet altijd een klimaatvriendelijke bedoeling. Onderzoekers van de KU Leuven hebben nu ontdekt dat je waterstof kunt opslaan in ijs. Dat is een zuinig proces, en de capaciteit is veel groter, schrijft William Laenen op EOS. Straks worden onze diepvriezers nog batterijen.

Diepvrieswagen uit de jaren 40 (Illinois, VSA) Public Domain Dedication

Vliegen op waterstof

De Amerikaanse start-up Universal Hydrogen heeft als eerste een testvlucht met een vliegtuig dat waterstof als brandstof gebruikt, gemaakt. Het toestel bleef vijftien minuten in de lucht. Toch ziet de CEO van het bedrijf, Paul Eremenko het als een bode voor een ‘gouden eeuw voor de luchtvaart’, schrijft Floris Cup op Business AM.

Een Dash 8. Met een gelijkaardig toestel voerde Universal Hydrogen de testvlucht uit. (CC BY-SA 2.0) Riik@mctr

Vragen en discussiepunten

DeWereldMorgen: Belangrijke doorbraak in groene energie: waterstofgas uit zeewater

Waterstof is goed voor heel wat zaken, zo ook voor zwaar vervoer. Waarom is dat, en welke bedrijven maken er al gebruik van?

Brandstofcellen gevoed met waterstof produceren stroom. Een brandstofcel gecombineerd met een waterstof-opslagvat is veel compacter dan een batterij met hetzelfde vermogen. In België past autobusbouwer Van Hool dat toe in zijn autobussen. In het Nederlandse Groningen en in Duitsland rijden elektrische treinen op basis van een brandstofcel met waterstof op lijnen waar geen stroom voerende bovenleiding is. Dat ter vervanging van de diesellocomotieven.

StampMedia: Onderzoekers ontwikkelen nieuwe manier om waterstof uit zeewater te maken, zonder ontzilting

Waarom is het Australische proces van elektrolyse van zeewater zonder te moeten ontzilten zo interessant?

Senior onderzoeker dr. Nasir Mahmood zegt dat de methode eenvoudiger, beter schaalbaar en veel kosteneffectiever is, dan alle andere groene waterstofproductieprocessen, die wel afhankelijk zijn van vers of ontzilt water. Ook stoot de methode minder koolstofdioxide uit.

EOS: Waterstof in de diepvriezer

Hoe kwam chemicus Johan Martens (KU Leuven) op het idee om waterstof op te slaan in ijs?

Door te kijken naar een ijsblokje in een glas water. ‘We vroegen ons af hoe het komt dat een ijsblokje blijft drijven. Het antwoord: omdat het ijs volzit met gas – in dit geval lucht. Als we de lucht zouden vervangen door waterstof, zouden we dan niet een zeer goed systeem hebben om waterstof te stockeren?’

Waarom is clathraat (ijs dat waterstof of een ander gas bevat) zo interessant?

‘Clathraat bestaat uit kleine ijscapsuletjes die individuele moleculen van waterstof vasthouden. Die afzonderlijke moleculen staan zeer dicht bij elkaar, waardoor je een immense opslagcapaciteit hebt. In 1 kubieke meter van zo’n clathraat kan je bijna 160 kubieke meter gas kwijt. En er bestaan clathraten die theoretisch nog veel meer waterstof kunnen vasthouden.’

Business AM: Elektrisch vliegtuig maakt succesvolle testvlucht: “gouden eeuw voor de luchtvaart”

Universal Hydrogen gebruikt geen batterijen om een elektromotor aan te drijven. Wat doen ze dan wel? En waarom?

In plaats daarvan dreven waterstofbrandstofcellen de elektromotor rechtstreeks aan. Volgens de startup verlaagt dit de kosten en het gewicht van het toestel.

Hier vind je het opdrachtenblad als Word-document en als PDF-bestand.

Hier vind je meer informatie over Media.21

1 jaar oorlog in Oekraïne

Stikstof