Springen naar inhoud

- - - - -

zonder omweg van zon naar waterstof


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 48128 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 februari 2019 - 16:07

Wie weet gaat het toch nog wat worden met de waterstofeconomie. 

 

 ku.JPG

 

Professor Johan Martens van het Centrum voor Oppervlaktechemie en Katalyse van de KU Leuven werkte tien jaar aan de ontwikkeling van een zonnepaneel die direct waterdamp kan omzetten in waterstof. Over hoe het zonnepaneel precies werkt, laten de onderzoekers niet los, maar de goede resultaten lijken te worden gehaald door de inzet van poreuze multi-junction silicium zonnecellen. Deze bieden een antwoord op de verliezen die monolithische watersplitsapparaten kennen bij het transporteren van ionen. De waterabsorptie gebeurt via silicagel, waarna de omzetting naar waterstofgas via een standaard elektrolyseproces met elektrodes van ijzer en nikkel plaatsvindt. 

 

lees meer

ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 7426 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 februari 2019 - 17:44

Of het zo rooskleurig is als voorgespiegeld wordt, betwijfel ik.
 
Het paneeloppervlak is 1,6 m2 en met 20 panelen zou er zomer en winter kunnen worden voorzien in de energiebehoefte van een gemiddelde woning. Dat wordt tenminste zo gesteld.

Bij een gemiddelde instraling van 3,6 GJ per m2 per jaar (klik ), en 15% rendement, kom ik op ruwweg 17,3 GJ per jaar voor 20 panelen. Als die allemaal optimaal zijn opgesteld, stijgt de opbrengst mogelijk naar 20 GJ per jaar.
 
Een gemiddeld huishouden verbruikt volgens Nibud ongeveer 3300 kWh aan elektriciteit (12 GJ) en 35 GJ voor verwarming en warm water. M.i. zijn er dus gemiddeld minstens 47 panelen nodig, bij elkaar zo'n 75 m2, meer dan 1,5 maal het oppervlak van een gemiddeld dak.
 
Een paneel produceert gemiddeld ongeveer 250 liter waterstofgas (bij 1 bar naar ik aanneem) per dag. De voorgestelde 20 panelen dus ongeveer 1,8 miljoen liter per jaar (165 kg) . Bij 120 MJ/kg kom ik dan ook op 19,7 GJ p/j, dus dat lijkt mij te kloppen. 
 
Ze gaan m.i. de bocht uit met de suggestie dat de opslag van deze (m.i. dus te geringe) wintervoorraad van zeg eens 60% van het totaal wel in een bestaande olietank van 4 m3 kan. Daar zijn die olietanks volledig ongeschikt voor. En hoe ze die wintervoorraad van pakweg 60% van de totale opbrengst, dus een kleine 100 kg waterstof, in een tank van 4.000 liter inhoud willen opslaan, is mij een raadsel.
 
Neemt natuurlijk niet weg dat het een mooie stap in de goede richting is. Als het rendement zou verdubbelen, en het energieverbruik zou halveren, en men vindt een veilige oplossing voor de opslag zonder risico op enorme brandbommen overal, dan wordt het echt wat.

Motus inter corpora relativus tantum est.

#3

Pinokkio

    Pinokkio


  • >1k berichten
  • 2106 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 27 februari 2019 - 19:43

....... waarna de omzetting naar waterstofgas via een standaard elektrolyseproces met elektrodes van ijzer en nikkel plaatsvindt

Dus de panelen produceren elektriciteit en dat wordt gebruikt om uit water waterstiofgas te maken door elektrolyse.

Klinkt niet echt revolutionair, kan iedereen al zelf.

 

Ik had hierover gisteren al gelezen op deze website met filmpjes:

https://www.vrt.be/v...lbare-groene-w/

 

En hoe ze die wintervoorraad van pakweg 60% van de totale opbrengst, dus een kleine 100 kg waterstof, in een tank van 4.000 liter inhoud willen opslaan, is mij een raadsel.

Onder enorm hoge druk, maar dat kan niet in bestaande olietanks.

Wwllicht bedoelen ze dat, naar hun mening, de nieuwe benodigde tank niet groter zal zijn dan een bestaande olietanks.

 

Maar ik denk dat er forse veiligheidsafstanden tot woningen nodig zijn voor zo'n hogedrukwaterstoftank. Vrijwel niemand zal daardoor zo'n ding kunnen plaatsen.

Volkomen irreëel om te verwachten dat particulieren massaal in de zomer waterstofgas gaan comprimeren tot enorme druk om het maanden lang op te slaan in een hogedruktank.

 

 

Als onderzoekers met een opgeblazen verhaal de publiciteit zoeken is dat meestal omdat ze financiering nodig hebben voor verder onderzoek. Zal hier ook wel zo zijn.


#4

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 7426 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 februari 2019 - 20:01

Dat zou dan bij pakweg 700 bar moeten. 1 kg waterstof bij 700 bar heeft 25 liter tank nodig en dan gaat de 160 kg precies in die 4 kuub. Maar zoiets zet je inderdaad niet even bij honderden ergens in een woonwijk.

Motus inter corpora relativus tantum est.

#5

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2455 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 februari 2019 - 09:22

Dus de panelen produceren elektriciteit en dat wordt gebruikt om uit water waterstiofgas te maken door elektrolyse.

Klinkt niet echt revolutionair, kan iedereen al zelf.

 

Voor zover ik weet gaat het juist om rechtstreeks zonlicht -> waterstof. Dus een fotokatalytisch proces dat efficiënter moet zijn.

 

Er wordt ook vermeld dat het huis in kwestie ook al over standaard zonnepanelen+zonneboiler beschikt, dus niet alle energie komt van het waterstofgebaseerde proces.

This is weird as hell. I approve.

#6

Pinokkio

    Pinokkio


  • >1k berichten
  • 2106 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 28 februari 2019 - 09:52

Voor zover ik weet gaat het juist om rechtstreeks zonlicht -> waterstof. Dus een fotokatalytisch proces dat efficiënter moet zijn.
Ik baseerde me op wat er op die website staat:

"De waterabsorptie gebeurt via silicagel, waarna de omzetting naar waterstofgas via een standaard elektrolyseproces met elektrodes van ijzer en nikkel plaatsvindt."

 

Zo'n paneel kan nuttig zijn voor niche applicaties waar men geen schoon water heeft, of waar men de produceerde waterstof of zuurstof meteen gebruikt.

 

Maar suggereren dat iedereen straks met zulke panelen op het dak zijn eigen waterstof zou moeten maken en daarna comprimeren om het op te opslaan in een hogedrukvat is onrealistisch.

 

Waterstofgas is niet geschikt voor grootschalige energie-opslag. Daarvoor moet men een vloeistof gebruiken.

 

Laten die onderzoekers gaan werken aan een paneel wat uit waterdamp en CO2 uit de buitenlucht methanol produceert. Daar heeft de wereld wat aan.


#7

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2455 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 februari 2019 - 12:39

Oké, na wat zoeken kan ik alleen maar besluiten dat we best gewoon even een pauze nemen. Er is niet eens een persbericht, dus alles wat we nu zeggen is speculatie + mogelijke gebaseerd op overschrijffouten. Sowieso raad ik het af om derde partijen als bron te gebruiken (zoals de hier geciteerde website), maar nu is er dus niet eens een origineel. De eerste bron hier lijkt overigens dus een bericht van de VRT te zijn, dus inderdaad  lastig als startpunt voor een wetenschappelijke discussie.

This is weird as hell. I approve.

#8

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 11093 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 februari 2019 - 18:35

Zo gaat het qua berichtgeving in de media maar al te vaak: je hebt een techniek om zonne-energie te winnen, die op zich prima werkt, maar het opslag verhaal is een stuk complexer.

 

Waterstof onder druk opslaan in woonwijken of iets dergelijks is gewoon vragen om ongelukken. Zelfs als je geschikte tanks of iets dergelijks kon bouwen dan blijft het een enorm risico: als ze zo'n tank in de grond plaatst is de kans dat iemand die gaat raken met een graafmachine tamelijk realistisch, dat gebeurt tenslotte ook regelmatig met gasleidingen en dergelijke. 

 

De veiligste manier om energie voor dagen/weken/langer op te slaan is het gebruik van stuwmeren, waarbij je het water omhoog pompt bij een overschot (overdag bij solar) en die energie terugwint met turbines bij een tekort. Nadeel is dat nederland nogal vlak is, en we iets dergelijks zouden moeten bouwen ipv gebruik te kunnen maken van het landschap dat er al ligt. 

Victory through technology

#9

Osmotor

    Osmotor


  • >25 berichten
  • 41 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 maart 2019 - 20:58

Dus de panelen produceren elektriciteit en dat wordt gebruikt om uit water waterstiofgas te maken door elektrolyse.
Klinkt niet echt revolutionair, kan iedereen al zelf.

Het is wel degelijk revolutionair. Want het is geen kwestie van uit de geproduceerde elektriciteit waterstofgas te maken (dat deden ze vijf jaar terug al op Terschelling). Er wordt rechtstreeks door fotonen waterstof gemaakt. Dat lijkt bevestigd door het rendement van 15 %. Als er eerst elektriciteit gemaakt zou moeten worden en daarna, met een elektrolyseverlies van 50 %, waterstof dan zou het elektrische rendement van photovoltarische gedeelte 30 % moeten zijn. Als er geen hele dure materialen zijn gebruikt (Germanicum) zou dat op zich al brekend nieuws zijn.
 
 

Laten die onderzoekers gaan werken aan een paneel wat uit waterdamp en CO2 uit de buitenlucht methanol produceert. Daar heeft de wereld wat aan.

 

 
Helemaal mee eens. Maar met de huidige techniek heb je een temperatuur van 1000 graden en hoge druk nodig. Zover ik weet.




De veiligste manier om energie voor dagen/weken/langer op te slaan is het gebruik van stuwmeren, waarbij je het water omhoog pompt bij een overschot (overdag bij solar) en die energie terugwint met turbines bij een tekort. Nadeel is dat nederland nogal vlak is, en we iets dergelijks zouden moeten bouwen ipv gebruik te kunnen maken van het landschap dat er al ligt.

 
En toch is het in ons vlakke land mogelijk. Namelijk door een twee zeekabel aan te leggen tussen Delfzijl en Noorwegen (met haar stuwmeren).


#10

Osmotor

    Osmotor


  • >25 berichten
  • 41 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 maart 2019 - 21:05

De waterdamp wordt uit de lucht gevangen door middel van silicagel. Ik weet niet hoe dat in zijn werk gaat. Maar zou water in dampvorm gesplitst worden tot waterstof dan krijg je met deze fotovoltarische reactie dus de verdampingsenergie van water als bonus. Dat gaat over 18 % van de verbrandingswarmte van waterstof.

Daarnaast neemt bij zonnepanelen het rendement af bij stijging van de temperatuur doordat de opgewekte stroom meer weerstand gaat ondervinden. Hoe zit het met het ontstane waterstof ? 

Veranderd door Osmotor, 01 maart 2019 - 21:10


#11

Pinokkio

    Pinokkio


  • >1k berichten
  • 2106 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 01 maart 2019 - 21:45

Er wordt rechtstreeks door fotonen waterstof gemaakt.

 

Echt niet. Waar heb je dat gelezen?

 

 

Als er eerst elektriciteit gemaakt zou moeten worden en daarna, met een elektrolyseverlies van 50 %, waterstof dan zou het elektrische rendement van photovoltarische gedeelte 30 % moeten zijn.

 

Verlies is veel kleiner dan jij denkt. PV-rendement van 20 % is al genoeg om 15 % waterstof te maken.

 

 

Maar zou water in dampvorm gesplitst worden tot waterstof dan krijg je met deze fotovoltarische reactie dus de verdampingsenergie van water als bonus. Dat gaat over 18 % van de verbrandingswarmte van waterstof.

Hoezo bonus?

Leg eens uit waarom de verdampingsenergie van water ter zake doet.

 

De waterstof wordt gemaakt door elektriciteit die door het pv-paneel geleverd wordt.

De onderzoekers hebben in feite een leuk apparaat gemaakt waarmee ze waterdamp uit de lucht gebruiken, plus elektriciteit, om H2 te maken.

Met hun apparaat kun je ook H2 maken met elektriciteit van windmolens, of kerncentrales, of kolencentrales, of .......

 

Maar Martens en zijn staf weten dat ze geen publiciteit en onderzoeksgeld krijgen door te roepen dat ze een ietsje beter elektrolyseerapparaat hebben gemaakt dan de concurrentie.

 

Dus monteren ze hun apparaat achterop een zonnepaneel en roepen nu dat ze H2 direct uit zonlicht maken. Dat levert wel publiciteit op, maar is in feite een leugentje. Ze maken H2 met elektriciteit.

Net als al die andere onderzoekers die de afgelopen jaren in de media de indruk probeerden te wekken dat ze H2 direct uit zonlicht konden maken. En waar we daarna nooit meer iets van gehoord hebben.


#12

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 9512 berichten
  • VIP

Geplaatst op 02 maart 2019 - 12:12

Het enige dat hier "nieuw" is is dat er gebruik wordt gemaakt van waterdamp. En zelfs dat is niet nieuw.

 

Maar anders dan hier wordt beweerd zal een drang naar onderzoekssubsidie geen rol spelen. Die worden niet toegekend op basis van aantallen persberichten.

 

En in dit soort persberichten worden resultaten, en met name het praktisch nut ervan, wel vaker, zo niet altijd, opgeklopt. Of het nodig is om daar in dit specifieke geval zo spastisch op te reageren betwijfel ik.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#13

Osmotor

    Osmotor


  • >25 berichten
  • 41 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 maart 2019 - 12:48

 

Echt niet. Waar heb je dat gelezen?

In het artikel. Je spreekt je zelf ook tegen. Want een paar regels verder op beweer je dat ze zaak belazeren. 

 

 

 

 

Verlies is veel kleiner dan jij denkt. PV-rendement van 20 % is al genoeg om 15 % waterstof te maken.

 

 

Je hebt hier inderdaad gelijk. Het elektrolyse rendement is inderdaad 80 tot 75 % (bij moderne apparaten waarvan het de vraag is of dat die hier, als de universiteit Leuven de zaak zou belazeren, dan zijn toegepast).

Maar volgens mij vindt er hier geen elektrolyse plaats maar wordt er rechtstreeks uit fotonen waterstof gemaakt.

 

Rest nog de kwestie van het derhalve door je beweerde PV-rendement van 20 % (om het 15 % foto-elektrolyse rendement te  halen). Dat PV rendement van 20 % is zeer hoog en zou derhalve op zich al wereldnieuws moeten zijn.

Zo zijn er nu al zonnepanelen van 400 Wattpiek maar halen dat vooral gezien hun grotere oppervlak. Dan zijn er thans ook panelen met misschien een wel hoger rendement maar die zijn heel erg duur en worden gebruikt in de ruimtevaart en op zonnewagens waar competities mee gereden worden.

 

Als ik de gemiddelde dagproductie van 250 liter H2 gas omreken naar energieinhoud (kWh) kom ik uit op een rendement van ongeveer 15 %. 

1 m3 H2 = 10,8 MJ

0,25 m3 H2 = 2,7 MJ = 0,75 kWh.

Over het hele jaar is dat dus 365 x 0,75 = 273 kWh. 

Dat is ongeveer wat in een normaal jaar mijn 270 Wpiek panelen opbrengen  (230 kWh/jaar, het zijn goedkope).

 

 

 

Leg eens uit waarom de verdampingsenergie van water ter zake doet.

 

Als er een chemisch proces bestaat dat H2O in dampvorm rechtstreeks kan omzetten in bijvoorbeeld koolwaterstoffen of waterstof is er natuurlijk een enthalpie sprong. Als je deze koolwaterstoffen of waterstof later gaat verbranden  (in de winter)        komt deze enthalpie weer vrij. Maar heb je dus nog wel de waterdamp waarvan je de condensatiewarmte (bij voorbeeld in een HR-ketel) nog zou kunnen benutten. In dat geval wordt het overschot aan condensatiewarmte in de zomer (er is immers volop waterdamp aanwezig) benut in de winter. Het is echter de vraag of in deze waterstofpanelen rechtstreeks waterdamp wordt omgezet in waterstof.

Veranderd door Osmotor, 02 maart 2019 - 13:15


#14

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 9512 berichten
  • VIP

Geplaatst op 02 maart 2019 - 13:08

Nee hoor, er vindt gewoon elektrolyse plaats. Dat staat ook letterlijk in de tekst. Er staat ook dat er multijunction-panelen worden gebruikt. Die halen met gemak 25% rendement.

 

Zie verder hier voor het wetenschappelijke artikel dat hier ongetwijfeld aan ten grondslag lag, maar dat pas een persbericht werd een week nadat over iets vergelijkbaars werd geschreven.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#15

Osmotor

    Osmotor


  • >25 berichten
  • 41 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 maart 2019 - 13:32

Rechtstreekse omzetting van licht naar waterstof schijnt toch te bestaan en wordt onder andere onderzoek door het Nederlandse instituut DIFFER.

 

https://www.differ.n...rect-van-de-zon

 

"Eind jaren 60 demonstreerde Akari Fujishima dat zonlicht ook direct gebruikt kan worden om waterstof te maken uit water, i.p.v. zonlicht eerst om te zetten in elektriciteit met zonnecellen en dan via elektrolyse waterstof te maken. Dit proces heet fotokatalytische waterstofproductie en gebeurt in een foto-elektrochemische cel".

 

Ik heb alle vertrouwen er in dat dat bij deze panelen ook het geval is.

Veranderd door Osmotor, 02 maart 2019 - 13:32






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures