Wetenschappers maken waterstof gewoon uit afvalwater: goedkoper, schoner én schaalbaar
In dit artikel:
Onderzoekers van Princeton University (onder leiding van prof. Z. Jason Ren, met medewerking van PhD-student Lin Du) tonen in een recente studie in Water Research aan dat gezuiverd afvalwater een praktisch en goedkoper alternatief kan zijn voor ultrapuur water bij de productie van groene waterstof. Het team loste een belangrijk technisch knelpunt op dat eerdere pogingen blokkeerde: het vastlopen van elektrolyzers door kalkaanslag van mineralen zoals calcium en magnesium op membranen.
Microscopisch onderzoek liet zien dat deze ionen zich ophopen en het membraan dof maken, vergelijkbaar met kalkaanslag in een waterkoker. De eenvoudige remedie bleek het toevoegen van een kleine hoeveelheid zwavelzuur om het afvalwater licht te verzuren. Dit verhoogt het aantal waterstofionen in het elektrolyt, voorkomt afzetting van de storende mineralen en maakte continu bedrijf van de elektrolyzer mogelijk gedurende meer dan 300 uur zonder prestatieverlies. Het gebruikte zuur wordt binnen het systeem gerecycled, zodat er geen extra afval ontstaat.
Economisch en ecologisch levert de methode directe voordelen: volgens de studie kan de aanpak de kosten voor waterbehandeling met ongeveer 47% verlagen en het energieverbruik voor zuivering met ruim 60% verminderen. Bovendien maakt toegang tot lokale afvalwaterzuiveringsinstallaties de inzet van waterstofproductie meer verspreid en schaalbaar, en vermindert het de druk op drinkwatervoorraden. Het onderzoek wordt nu opgevolgd met proeven op grotere schaal in samenwerking met industriële partners en wordt ook getest voor voorbehandeld zeewater, wat aantrekkelijk is voor kustregio’s.
Voor Nederland — waar waterstofprojecten in Eemshaven en Rotterdam een grote rol spelen in de energietransitie — biedt deze techniek een kans om productie goedkoper en circulairder te maken en sluit ze aan bij Nederlandse expertise in waterbeheer. Belangrijke aandachtspunten blijven operationele veiligheid (omgang met zuren), materiaalcorrosie en regelgeving; grootschalige pilots moeten aantonen dat de aanpak op industriële schaal even betrouwbaar en veilig is als in het lab. Zoals Ren het samenvat: “Je hoeft het water niet meer volledig te zuiveren” — een kleine chemische aanpassing kan afvalwater transformeren tot een bruikbare hulpbron voor groene energie.