Shyp & FLIE bundelen krachten: haalbaarheidsstudie membraanloze elektrolyzer
Er is op grote schaal behoefte aan groene en blauwe waterstof voor de decarbonisatie van het Haven Industrieel Complex (HIC) in Rotterdam. Een electrolyzer is een van de kansrijke technologieën die dit proces kan versnellen. De technologie zet water om in zuurstof en waterstof met behulp van elektriciteit. Een groot nadeel van veel elektrolyzers is dat ze een membraam hebben, die alleen goed werkt met zuiver water. sHYp wil de haalbaarheid onderzoeken van een membraamloze elektrolyzer, die zeewater kan gebruiken zonder dat het noodzakelijk is om te ontzilten. Ziet uw organisatie ook kansen in het enorme potentieel van deze innovatie? Dan nodigen we je graag uit om aan te sluiten!
In Europa mogen schepen sinds 2017 geen afval- en/of ballastwater meer lozen in het oppervlaktewater binnen de 200 mijlszone. Ze moeten dit water behandelen met een installatie aan boord of lozen aan wal bij een lozingspunt. De kosten van de aanschaf van een ballastwaterinstallatie kan oplopen tot 2 miljoen euro. Daar daarbovenop komen nog de kosten voor het gebruik (minimaal € 0,08 cent per ton). Lozen buiten de 200 mijlszone kan, maar is niet zonder risico. Een schip dat ballastwater loost, is instabieler en bij slecht weer kan het kapseizen. Wachten op beter weer, betekent dat het schip stilligt en geen vracht kan vervoeren. Er is grote behoefte aan een nieuwe, efficiënte en betaalbare technologie om afval- en ballastwater aan boord van schepen te zuiveren.
Kansrijke innovatie: afvalwater zuiveren met membraamloze electrolyzer
sHYp wil met de HYlite een systeem ontwikkelen dat zeewater kan gebruiken op basis van een membraamloze elektrolyzer. Dit is mogelijk door een ontwerp met een innovatieve elektrodeconfiguratie dat bestaat uit mesh flow-through elektroden die slechts aan een kant zijn gecoat. Gasvormige H2- en O2-belletjes vormen zich dan alleen aan de buitenoppervlakten van de elektroden. Wanneer die belletjes groot genoeg zijn, zorgt hun drijfvermogen ervoor dat ze losraken van het elektrodeoppervlak. Ze zweven daarna omhoog naar afzonderlijke verzamelkamers.
Een membraamloze elektrolyzer kan ingezet worden voor de behandeling van én voor de productie van waterstof.
De HYlite neemt relatief weinig ruimte is, wat aan boord van een schip handig is.
Het produceert geen reststromen (sludge) en het gezuiverde water is zo schoon dat het direct kan worden geloosd in het oppervlaktewater.
De technologie is in eerste instantie bedoeld voor gebruik in havens en wordt later ook ontwikkeld om op schepen te worden geïnstalleerd.
Opzet van de haalbaarheidsstudie
sHYp wil samen met het Fieldlab Industrial Electrification de technische en economische haalbaarheid van een membraamloze elektrolyzer onderzoeken. Het project is een samenwerkingsverband met het Solar Fuels Engineering Lab (SFEL) van de Universiteit van Colombia. Na het onderzoek moeten de volgende doelstellingen behaald zijn:
- Ontwikkeling mid-scale prototype (1kW)
- Rapport met onderzoeksresultaten over technische, economische en juridische haalbaarheid
- Plan van aanpak voor doorontwikkeling (prototype op pilotschaal)
Next steps
De ontwikkelde technologie zit in de 4e tot 5e TRL fase. De volgende stap is de ontwikkeling van een mid-scale prototype waarmee getest kan worden wat het rendement is. Hiervoor is in samenwerking met het FLIE subsidie aangevraagd via het Energie & Klimaat Programma. Daarna moet een prototype op pilotschaal (trl 7) van ca. 5 – 10KW.
Voor wie interessant?
- De membraamloze elektrolyzer is met name interessant voor havens en offshore windmolens. Het doel is om een modulair ontwerp te maken.
- Ook in de energie-intensieve industrie kan de HYlite ingezet worden. Ook hier zijn vaak afvalwaterstromen die gezuiverd moeten worden. Opgewekte waterstof kan direct weer gebruikt worden in het productieproces.
- Daarnaast is het systeem interessant op plaatsen waar duurzame energie opgewekt wordt en er zeewater in de buurt is. Bijvoorbeeld de productie van waterstof van energie die wordt opgewerkt door niet alleen windmolens op zee, maar ook de energievoorziening op booreilanden.
Over FLIE
FLIE is een gezamenlijk initiatief van Deltalinqs, FME, Port of Rotterdam, InnovationQuarter en TNO en wordt nauw ondersteund door de Provincie Zuid-Holland, de Gemeente Rotterdam en de EFRO-subsidie.
Heeft jouw organisatie verduurzamingsambities en zou je graag de mogelijkheden van elektrificatie willen onderzoeken? Of lever jij een elektrificatieoplossing en wil jij in contact komen met eindgebruikers en andere belangrijke stakeholders? Neem dan contact met ons op. We helpen je graag!
