Membraandestillatie voor en uit H2

Schoon water is essentieel voor de productie van waterstof (H2) terwijl in deze productie ook veel restwarmte vrijkomt. Hier liggen grote kansen voor circulariteit. Het project 'Membraandestillatie voor en uit H2' onderzoekt de hoeveelheid en kwaliteit van water dat membraandestillatie (MD) kan produceren. Dit gebeurt met restwarmte van elektrolyse voor waterstofproductie en brandstofcellen voor elektriciteitsproductie uit waterstof, met verschillende waterbronnen.

Het huidige energetisch conversierendement van elektrolyse en brandstofcellen is ongeveer 70%, terwijl de restenergie als warmte vrijkomt bij 60-70°C. MD kan juist op dit temperatuurniveau efficiënt grote hoeveelheden proceswater produceren, tot tien keer meer dan nodig voor de elektrolyse. Bij de verwachte 10 GW elektrolysecapaciteit die in Nederland nodig zal zijn, kan MD jaarlijks ten minste 100 miljoen m³ proceswater opleveren. Dit vertegenwoordigt meer dan 30% van het huidige industriële drinkwaterverbruik.

In dit project wordt met een laboratorium-MD-cel aangetoond dat MD efficiënt proceswater kan produceren uit alternatieve waterbronnen zoals regenwater, secundair effluent van rioolwaterzuiveringsinstallaties en circulair water uit brandstofcellen. Het verwijderingsrendement van MD voor zouten en organische verontreinigingen wordt bepaald via chemische analyses. De kwaliteit van het geproduceerde water wordt vergeleken met de gewenste proceswaterkwaliteit en de vereiste waterkwaliteit voor elektrolyse. Waar nodig wordt verdere opwerking getest om aan deze eisen te voldoen. Vervolgens wordt berekend hoeveel proceswater per waterbron kan worden geproduceerd en met welk energetisch rendement, inclusief een kostenschatting.