De ecologische productie van waterstof, waarbij milieuvriendelijke energievormen zoals zonne- en windenergie worden gebruikt om watermoleculen te splitsen, speelt een belangrijke rol in de transitie naar een duurzame toekomst. Om waterstof te produceren is elektrolyse nodig, en de vraag naar deze apparaten stijgt. De beste manier om groene waterstof te produceren is met Proton Exchange Membrane Water Electrolysis (PEMWE), maar hier is het zeldzame iridium voor nodig.
200 keer minder iridium
TNO onderzoekers bij Holst Centre hebben een baanbrekende manier gevonden om de restricties aan grootschalige groene waterstofproductie door de beperkte hoeveelheid iridium te omzeilen. Ze hebben als eerste een PEMWE ontwikkeld die 200 keer minder iridium verbruikt. De nauwkeurige productie-instellingen van spatial Atomic Layer Deposition (sALD) bleken de sleutel te zijn. TNO bij Holst Centre en onderzoekers van de TNO Unit Energietransitie hebben samen gewerkt aan het gebruik van sALD in elektrolyse door extreem dunne lagen aan materiaal op grote oppervlakken aan te brengen.
Mahmoud Ameen van TNO bij Holst Centre legt uit: “Nu we een brede kennis aan materiaalstructuur en coatingtechnieken hebben opgebouwd en weten hoe de integratie van proces en applicatie werkt in verschillende dunne/dikke film productietechnologieën, kunnen we de volgende generatie high-tech elektrolysers gaan maken die niet alleen goedkoper zijn, maar ook geschikt voor grootschalige productie.”
Door deze doorbraak kunnen Europese landen plannen gaan maken om elektrolyse uit te bouwen. Zo kan de energietransitie versneld vergroenen zonder dat we afhankelijk zijn van landen waar we liever niet afhankelijk van zijn omdat er minder iridium nodig is.
TNO bij Holst Centre zal bijdragen aan het op grote schaal produceerbaar maken van deze technologie, samen met Nederlandse sALD start-up, zoals Sparknano BV. Daarnaast zal het zich richten op de integratie van de volledige breedte aan dunnefilm productietechnologieën, zoals sputteren, elektroplating, fotolithografie en de ontwikkeling van dunnefilm elektronica op folie. Zo komt de volgende generatie high-tech elektrolysers binnen handbereik.