Onderzoekers hebben een nieuwe manier ontdekt om waterstof te produceren bij veel lagere temperaturen dan voorheen mogelijk was. Volgens de eerste analyses kan de methode niet alleen energie besparen, maar ook goedkoper uitvallen dan bestaande groene en blauwe waterstofroutes — een mogelijke gamechanger voor de waterstofeconomie.
De productie van waterstof geldt al jaren als een van de belangrijkste puzzelstukken in de energietransitie, maar ook als een van de lastigste. Daar zou weleens verandering in kunnen komen dankzij nieuw onderzoek van de University of Birmingham, gepubliceerd in het International Journal of Hydrogen Energy. De onderzoekers ontwikkelden een methode die waterstofproductie mogelijk eenvoudiger en goedkoper kan maken dan bestaande routes.
Bij die methode vindt thermochemische watersplitsing plaats bij temperaturen tussen 150 en 500 graden Celsius. Dat is opvallend laag in vergelijking met conventionele processen, die vaak 1300 tot 1500 graden vereisen om vergelijkbare reacties mogelijk te maken.
Een nieuwe klasse katalysator
Centraal in de doorbraak staat een perovskietmateriaal met de naam BNCF100, ontwikkeld onder leiding van professor Yulong Ding. Het materiaal bestaat uit relatief toegankelijke elementen zoals barium, niobium, calcium en ijzer. Belangrijk is dat deze stoffen niet zeldzaam of toxisch zijn, en dat het productieproces relatief eenvoudig blijft. Een belangrijk voordeel ten opzichte van veel geavanceerde katalysatoren die vaak complexe en dure synthese vereisen.
De onderzoekers rapporteerden bovendien dat de katalysator stabiel blijft over meerdere cycli. In tests behield het materiaal zijn structuur en prestaties gedurende minstens tien opeenvolgende waterstofproductierondes. Dat is cruciaal, omdat degradatie van katalysatoren in de praktijk vaak een van de grootste kostenposten vormt.
Restwarmte als energiebron
Een van de meest interessante aspecten van de technologie is dat de lagere bedrijfstemperatuur nieuwe energiebronnen ontsluit. Denk aan industriële restwarmte uit staal-, cement- en glasproductie, maar ook aan warmte uit geconcentreerde zonne-energie. Die warmte wordt nu vaak verspild, maar kan in dit scenario direct worden ingezet voor waterstofproductie.
Dat opent de deur naar lokale productie van waterstof, dicht bij industriële clusters of energiebronnen. Dat is belangrijk, want transport en opslag van waterstof blijven vandaag dure en technisch complexe onderdelen van de keten.
“De lagere temperatuur maakt productie dicht bij duurzame energiebronnen mogelijk,” zegt professor Yulong Ding. “Ook industriële restwarmte uit sectoren als staal, cement en chemie kan hiervoor worden benut. Wanneer waterstof lokaal wordt gebruikt, verdwijnen bovendien de uitdagingen rond transport en opslag, waardoor dure infrastructuur minder noodzakelijk wordt.”
Goedkoper dan groene én blauwe waterstof?
Volgens een eerste techno-economische analyse zou de methode concurrerend kunnen zijn met zowel groene waterstof (via elektrolyse) als blauwe waterstof (uit aardgas met CO₂-afvang). Vooral in regio’s met goedkope hernieuwbare energie of veel industriële restwarmte lijkt het kostenvoordeel aanzienlijk.
Ter vergelijking: elektrolyse is momenteel nog relatief duur door de hoge elektriciteitsvraag, terwijl steam methane reforming wel goedkoop is maar gepaard gaat met CO₂-uitstoot. De nieuwe thermochemische route positioneert zich daar tussenin, met potentieel lagere energiekosten en minder afhankelijkheid van fossiele grondstoffen.
Van lab naar industrie
De technologie is ontwikkeld in samenwerking tussen de University of Birmingham en de University of Science and Technology Beijing. Er is inmiddels patent aangevraagd op het gebruik van BNCF-katalysatoren, en de onderzoekers zoeken actief naar industriële partners om op te schalen.
Toch blijft voorzichtigheid nodig. Zoals bij veel nieuwe waterstoftechnologieën moet nog blijken hoe goed het systeem presteert op industriële schaal, waar continuïteit, onderhoud en integratie met bestaande infrastructuur een grote rol spelen.
Nieuwe schakel in de waterstofketen
Wat wel duidelijk is: deze aanpak laat zien dat waterstofproductie niet per se extreme temperaturen of dure processen nodig heeft. Door gebruik te maken van eenvoudigere materialen en lagere temperaturen ontstaat een route die zowel technisch als economisch interessant kan worden.
Als de belofte standhoudt buiten het laboratorium, zou deze methode weleens een belangrijke schakel kunnen worden in de toekomstige waterstofeconomie — vooral in een wereld waar restwarmte en lokale energieproductie steeds waardevoller worden.
