Groene waterstof voor $1 per kilo?

Afgelopen tijd verschenen berichten in de media dat een nieuwe AEM electrolyser van Horizon het mogelijk zou maken dat de kostprijs van groene waterstof zou kunnen dalen tot slechts $1 per kilo. Hoe realistisch is dit?

Dat waterstof niet bekend staat om haar efficiency is geen nieuws. De zoektocht naar efficiëntere productie en gebruik van waterstof lijkt dan ook wel een zoektocht naar de heilige graal. Elke maand duikt er wel een nieuwe vinding op die belooft om de efficiency te vergroten. En hoewel verschillende technologieën voor de productie van waterstof de afgelopen jaren veelbelovend leken in een laboratorium opstelling, blijken veel daarvan in de praktijk duur, onbetrouwbaar, of onhaalbaar

Horizon

Dat een grote marktpartij als Horizon nu met een doorbraak komt, is daarom wel opmerkelijk te noemen. Het bedrijf streeft er namelijk naar om binnen enkele maanden te beginnen met de levering van het AEM-membraan en verwacht vanaf eind 2024 AEM-elektrolysers op MW-schaal aan klanten te kunnen leveren.

AEM

Het geheim achter de nieuwe efficiënte electrolyser is een nieuwe materiaalcombinatie van Anion Exchange Membrane (AEM). Deze zal naar verwachting meer dan 60.000 uur kunnen werken met een efficiëntie tot 95%. Dit levert een aanzienlijk kostenvoordeel in vergelijking met andere elektrolyser systemen. 

Beste van 2 werelden

AEM-technologie wordt steeds vaker gezien als het ‘beste van twee werelden’ Het combineert de voordelen van zowel Alkaline- als Proton Exchange Membrane (PEM)-technologieën, terwijl veel van hun nadelen worden verzacht. Het maakt gebruik van nikkel- en ijzermaterialen die ruim aanwezig zijn in de aarde, maakt dure iridiumkatalysatoren en titaniumplaten overbodig en vermijdt het gebruik van perfluoralkylstoffen (PFAS). Ook het Arnhemse bedrijf HyEt Hydrogen is bezig met de ontwikkeling van een dergelijke electrolyser.

Nieuw membraan

Maar Horizon gaat een stap verder in de AEM technologie. Een door het ontwikkelde nieuwe meerlaagse radicaalvangende membraan bereikt een ionengeleidbaarheid die tot tweemaal zo groot is als die van andere producten.  Ook bevat de electrolyser een nieuw elektrodeontwerpen, dat een aanzienlijk verhoogde ionische geleidbaarheid en elektrokatalytische efficiëntie oplevert. 

Tot nu toe is in de laboratoria van Horizon een efficiënte waterelektrolyse van 95% bereikt, wat de haalbaarheid aantoont van het verminderen van het typische elektriciteitsverbruik van elektrolysers met 10-20%. Maar wat deze vinding uniek maakt, is dat het niet alleen werkt in het lab. De vinding toont superieure mechanische sterkte en chemische stabiliteit, waardoor het geschikt is voor opschaling naar daadwerkelijk productie van de volgende generatie AEM-elektrolysers aan het eind van dit jaar.

$1 per kilo reëel?

Maar hoe zit het dan met de $1 per kilo? De voornaamste kostprijs voor de productie van groene waterstof is groene elektriciteit. Voor 1 kilo waterstof is bij 95% efficiency ca 38 kWh aan energie nodig. Laten we een simpel sommetje maken: Als we verder geen kosten zouden rekenen, dan zou dit dus vragen om een groene electriciteitsprijs van minder dan $0,03 cent per kWh. In onze ogen is de verwachte kostprijs van $1 (op korte termijn) dus nog een utopie. Maar dat de efficiency van de electrolysers sterk wordt verhoogd is goed nieuws voor de waterstofwereld!