De klimaatdoelstelling van de nederlandse overheid is om in 2020 de co2 uitstoot met 30 te reduceren ten opzichte van 1990. Diverse scenario’s gaan uit van een reductie van de co2 met 50% in 2050 [o.a. Uyterlinde 2007]. Voor 2020 wil men de doelstelling bereiken door inzet van 20% duurzame energie en een aanzienlijke efficiencyverbetering in het energiegebruik. Maar als we in 2050 de co2 emissie met 50% verminderd willen hebben, zullen ook andere maatregelen moeten worden genomen. Hierbij wordt onder andere gedacht aan afvang van co2 bij de industrie en elektriciteitsopwekking, en ondergrondse opslag van het afgevangen co2. Ook het wegtransport zal veel efficiënter moeten gaan plaatsvinden. Een belangrijk middel hierbij is om auto’s te laten rijden op een waterstof aangedreven brandstofcel. Alhoewel waterstof zelf geen duurzame brandstof is, kan het wel duurzaam geproduceerd worden met windenergie of uit fossiele energie met afvang van co2. Tot nu toe is er weinig aandacht geweest voor de veiligheidsaspecten van de energietransitiemaatregelen. Als het co2 tijdens het transport van de afvanglocatie naar de ondergrondse opslag door een ongeval vrij zou komen, kan dit gevolgen hebben voor de gezondheid van mensen die in de nabijheid van de transportroute wonen of werken. Het tanken en het vervoeren van het zeer brandbare waterstof (bij een druk van 700 bar), zal zodanig moeten plaatsvinden dat de bestuurder en passagiers even veilig kunnen rijden als in een auto met conventionele brandstoffen.
MULTIFILE
Within the Flexnode Plus project the long-term degradation characteristics of a proton exchange membrane (PEM) electrolyzer (5.5 kW, AC, 1 Nm3/h H2) and fuel cell (1.0 kW, DC, 0.9 Nm3/h) was experimentally tested. The electrolyzer unit was operated at various loads and pressures for approximately 750 hours in total, while the fuel cell was operated at a constant load of 1 Ω resistance for approximately 1120 hours in total. The efficiency of the hydrogen production in the electrolyzer and the electricity production in the fuel cell was expressed using the hourly average system efficiency and average cell efficiency. Inorder to predict the state of health and remaining lifetime of the electrolyzer cell and fuel cell, the decay of the cell voltage over time was monitored and the direct mapping from aging data method was used.The electrolyzer cell showed a stable cell voltage and cell efficiency in the studied time period, with an average cell voltage decay rate of 0.5 μV/h. The average cell voltage of the fuel cell dropped with a rate of 2 μV/h during the studied time period.
Europa wil in 2050 volledig klimaatneutraal zijn, en zet in op waterstof als energiedrager die een hoofdrol zal spelen in die transitie. Nederlandse bedrijven die dieselaggregaten produceren zetten voor de volledige reductie van de CO2-emissie van hun producten nu voornamelijk in op het vervangen van fossiele door zogenaamde groene diesel. Recent zijn diverse studies verschenen die aantonen dat de ontwikkeling en inzet van waterstofmotoren, zeker voor toepassingen in wegtransport, zowel technisch als economisch zinvol is. Dergelijk productontwikkeling zou ook bij generatorsets een versnelling van de energietransitie mogelijk maken en bovendien kunnen functioneren als een brugtechnologie tot het ogenblik dat brandstofcellen voldoende goedkoop en duurzaam zijn geworden. Doel van dit project is om de economische en technische haalbaarheid van een dergelijke productontwikkeling in kaart te brengen. Bijzonder is daarbij dat het hierbij gaat om een retrofit van bestaande motoren die massaal geproduceerd worden voor automotive doeleinden. Omdat voorlopig gebruik zal worden gemaakt van componenten die ontwikkeld zijn voor de huidige aardgasmotoren voorziet het project ook in versneld duurproefonderzoek van deze componenten. In dit project wordt samengewerkt tussen Fontys Hogeschool Engineering, NPS Diesel B.V., H2Trac B.V., Prins Autogassystemen B.V. en TNO.
Overheden en bedrijven in binnen- en buitenland zien grote potentie in waterstof als energiedrager, omdat het geen schadelijke emissie oplevert bij productie uit duurzame energiebronnen en toepassing in elektrochemische processen. Ook het Nederlandse MKB is bezig met de ontwikkeling van producten (van vorkheftrucks tot stadsbussen en energieopslagtanks tot power plants) gebaseerd op de aantrekkelijke eigenschappen van waterstof. Er zijn echter vele zaken rondom de betreffende technologie die niet of onvoldoende bekend zijn bij het MKB. Middels een uitgebreide MKB-consultatie, waaronder een workshop, zijn deze bedrijfsvragen verzameld. Terugkomende vragen waren: Is het mogelijk om waterstof op grote schaal uit duurzame bronnen te produceren? Zijn brandstofcellen voldoende betrouwbaar? Kunnen de kosten van brandstofceltechnologie worden verlaagd? Hoe zit het met de veiligheid? Het HYDROVA-project gaat een aantal van deze vragen beantwoorden, waarbij we ons specifiek richten op de brandstofcelsystemen, daar waar de waterstof wordt omgezet in bruikbare energie. We kijken hierbij naar zowel mobiele als stationaire toepassingen, aangezien de principes voor deze systemen gelijk zijn, maar de systeemeisen sterk verschillen. Doel van dit project is om MKB praktijkvoorbeelden tot specifieke toepassingen te ontwikkelen en er zo toe bij te dragen dat de betrokken MKB’s hun producten doelgerichter en met minder onzekerheden kunnen ontwikkelen. De Faculteit Techniek van de HAN wil zo bestaande kennis en ervaring verder uitbreiden, toepassen in het onderwijs, en een steeds betere kennispartner op dit terrein te worden voor zowel het MKB als voor regionale en landelijke overheden. Er wordt vanuit een consortium van de o.a. de hogeschool, 12 MKB’s, de Gemeente Arnhem en de Nederlandse Waterstof en Brandstofcellen Associatie gewerkt aan het testen van brandstofcelsystemen, het ontwikkelen van nieuwe systemen, het vaststellen van systeemperformance onder verschillende operationele condities, het bepalen van de te verwachten levensduur, het vaststellen van economische haalbaarheid, en de te hanteren normen en standaarden.
