Wetenschappers van de universiteit in het Belgische Leuven hebben een zonnepaneel ontwikkeld dat waterstof produceert uit waterdamp in de lucht. Binnenkort worden twintig van deze panelen geïnstalleerd op het dak van een duurzame boerenwoning in het plaatsje Oud-Heverlee.
De Belgische wetenschappers presenteerden al in 2014 een zonnecel die waterdamp uit de lucht in waterstof en zuurstof om kan zetten. Dit prototype is de afgelopen jaren verder ontwikkeld en vergroot tot een paneel van 1,6 m2.
Nu zijn ze de zoektocht gestart naar partners die het product helpen verder te ontwikkelen, onder meer door toepassingen in demonstratieprojecten.
Elektroden
De panelen werken als volgt. Elektroden in het paneel op basis van nikkel en ijzer splitsen water in waterstof- en zuurstofgas. Een membraan zorgt ervoor dat beide gassen gescheiden blijven.
Het rendement van het huidige model is 15 procent. “Dat is een wereldrecord”, stelt wetenschapper Johan Martens bij de Belgische nieuwszender VRT, “hogere rendementen krijg je alleen met dure en zeldzame materialen”.
Praktijktest
De bedoeling is dat de eerste twintig panelen binnenkort geïnstalleerd worden op een verduurzaamde hoeve in het dorpje Oud-Heverlee, zegt energiespecialist Leen Peeters, en eigenaar van de verduurzaamde boerderij waarop de panelen komen. “We beginnen voor de zomer met een proef met 4 of 5 panelen, om alles goed te kunnen testen. Dan willen we voor de winter 20 panelen geïnstalleerd hebben”, zegt Peeters tegen Installatie.nl.
Ondergrondse opslag
Volgens de wetenschappers produceert één zonnepaneel 250 liter waterstofgas per dag. Twintig panelen zouden een gezin een heel jaar lang van stroom en warmte kunnen voorzien.
In het demonstratieproject wordt de waterstof waarschijnlijk opgeslagen onder de grond, zegt Peeters, omdat daar de temperatuur constanter is en er daardoor minder last is van drukschommelingen. “We slaan het waarschijnlijk op bij een druk van tussen de 100 en 200 bar.”
Brandstofcel
De waterstof zal in de donkere en koude maanden december, januari en februari worden gebruikt, als de nu al geïnstalleerde PVT-panelen en vacuümcollectoren niet voldoende elektriciteit en warmte leveren. “Dat wordt dan in een brandstofcel omgezet in warmte en elektriciteit”, zegt Leenders.
“Het is nog even zoeken naar een brandstofcel die goed werkt op pure waterstof. De meeste brandstofcellen werken nu namelijk voornamelijk op aardgas. We hebben nog geen beslissing gemaakt, maar de brandstofcel van Viessmann en Panasonic [de Vitovalor PT2, red.] is een goede kanshebber.”
Uiteindelijk zal de geproduceerde energie ook met de buurt gedeeld moeten kunnen worden, in combinatie met een buurtbatterij, met opslag voor elektriciteit, zegt Leenders.