Efficiënte waterstofproductie stap dichterbij na test met membraantechnologie van ECN

Zeer efficiënt waterstof produceren is een stap dichterbij gekomen na een succesvolle test met een experimentele waterstofinstallatie op de testlocatie van Tecnimont KT in het Italiaanse Chieti. Deze innovatieve installatie voor waterstofproductie maakt gebruik van membraantechnologie om aanzienlijk op energie te besparen. De membranen waarmee de waterstof wordt gescheiden zijn geleverd door het Energieonderzoek Centrum Nederland.

Gedurende enige maanden zijn er tests uitgevoerd met een geïntegreerde installatie, waaruit is gebleken dat de innovatieve Hysep-membraantechnologie van ECN een werkbaar concept is dat tot uitstekende prestaties leidt.

De waterstofinstallatie maakt gebruik van zogenaamde Reformer and Membrane Modules (RMM’s). De membraanscheiding en de reactie zijn met elkaar geïntegreerd. Het voordeel daarvan is een lagere procestemperatuur: in plaats van de 850-900 oC die in een gewone installatie nodig is, functioneert het RMM-proces uitstekend bij temperaturen ver onder de 650 oC. In samenwerking met zijn partners heeft Tecnimont KT het proces nu gedemonstreerd op een waterstofschaal van 20 Nm3/h.

Nieuwe technologie 

Voor de tests heeft ECN een membraanmodule van 0,4 m2 geleverd. Deze membranen vormen een nieuwe technologie, gebaseerd op dunne laagjes (‘thin film’) palladium (Pd) op een drager van keramiek. Tijdens de experimenten is met name gelet op de twee belangrijkste prestatie-indicatoren, namelijk de flux (waterstofopbrengst per m2 membraan) en de productzuiverheid. Beide scoorden hoog en, nog belangrijker, bleven hoog tijdens het gehele experiment: 500 bedrijfsuren en meer dan 50 thermische cycli. Een test van deze omvang onder daadwerkelijke procesomstandigheden is op zich al uitzonderlijk, en de stabiele prestaties die tijdens deze test werden geleverd zijn werkelijk uniek.

Goedkope grondstoffen 

De bij ECN ontwikkelde membraantechnologie voor waterstofscheiding is gebaseerd op goedkope grondstoffen en standaardproductietechnologie. Er zijn in laboratoriumproeven goede resultaten geboekt met het gebruik van membranen, zowel voor zuivering als voor de integratie van reactie en scheiding. Om de technologie te commercialiseren moet eerst de stabiliteit op lange termijn te worden aangetoond en moeten er experimenten onder procesomstandigheden worden uitgevoerd. Veldtests zoals uitgevoerd door Tecnimont KT en zijn partners zijn onmisbaar om te demonstreren dat de membraantechnologie klaar is voor de markt.