D-NL potentieel studie: Waterstof uit natte afvalstromen biedt duurzaam perspectief | Bio-energiecluster Oost Nederland
Grote vraag verwacht naar waterstof
De verwachting is dat de vraag naar waterstof (H2) in Duitsland en Nederland de komende jaren aanzienlijk zal toenemen. H2 is breed inzetbaar en bijvoorbeeld als emissievrije brandstof voor auto's. Ook als opslag voor duurzame energie. Bestaande processen zijn echter niet CO2-neutraal. Hierbij wordt aardgas, bij een druk van 200 bar en een temperatuur tot 1700 °C omgezet in H2 en CO2. Verschillende studies laten zien dat tegen 2050 alleen al in Duitsland 250 – 800 TWh waterstof nodig zal zijn. In heel Europa wordt een vraag van 800 – 2.250 TWh voorspeld.
Nieuw proces ontwikkeld in Steinfurt (D)
Om ten minste een deel van deze vraag op een klimaatvriendelijke manier te kunnen dekken, is binnen het Interreg VA-project "BioTecH2" onderzoek gedaan naar een nieuw proces voor de CO2-neutrale productie van waterstof uit biogene afvalstoffen en afvalwater. Het onderzoeksteam onder leiding van Prof. Dr.-Ing. Christof Wetter en Dr.-Ing. Elmar Brügging van de Hogeschool Münster heeft in samenwerking met de projectpartners PlanET Biogastechnik GmbH, Bio-Energiecluster Oost-Nederland, H2-bv. een nieuw biologisch en anaeroob procesconcept ontwikkeld.
Het ontwikkelde proces is in staat om H2 en CO2 te produceren uit biomassa-residuen en afvalwater bij gematigde temperaturen van 30 tot 80 °C. Het continue proces verloopt in twee processtappen. In de eerste stap wordt de biomassa in een reactor door middel van donkere fermentatie en biologische fermentatie omgezet in waterstof. In donkere fermentatie zetten micro-organismen onder anaerobe omstandigheden en bij afwezigheid van licht organische verbindingen om in H2. Het overblijvende organisch materiaal wordt in een tweede processtap omgezet in CH4 en CO2, ook onder anaerobe omstandigheden.
De projectpartijen laten in een studie zien hoe hoog het theoretische H2-potentieel van dit proces is als alle afvalstromen die voor het proces kunnen worden gebruikt, in Duitsland en Nederland ook daadwerkelijk zouden worden ingezet. Het berekende theoretische potentieel van Bio-H2 wordt vervolgens vergeleken met de verwachte vraag naar waterstof in de komende jaren. Conclusie: In 2050 zou 18% van de waterstofvraag in Duitsland en Nederland gedekt kunnen worden uit natte afvalstromen. Daarnaast zou de tweede processtap ook nog heel veel biogas opleveren voor andere duurzame energietoepassingen.