Nog nooit eerder werd er zoveel hernieuwbare energie opgewekt als in 2023. En nog nooit eerder was de taak om deze versnelling voort te zetten zo belangrijk – we bevinden ons midden in de energietransitie. Om tegen 2050 een CO2-neutrale energievoorziening te bereiken en de atmosferische CO2-concentraties op een niveau van 350 ppm te stabiliseren, zal wereldwijd 30 TW aan hernieuwbare energie nodig zijn. Dit komt grofweg overeen met de output van 30.000 gemiddelde energiecentrales, elk met een capaciteit van 1 GW. Met het nieuwe MNEXT-lectoraat Hernieuwbare Energiedragers zal lector Saleh Mohammadi in de komende jaren onderzoek doen naar hernieuwbare energiedragers, waarmee al deze duurzaam opgewekte energie wordt opgeslagen, getransporteerd en geleverd aan de eindgebruikers.
“In het lectoraat zullen we ons voornamelijk richten op energiedragers, niet op de bronnen van energie,” zegt Saleh. Zoals aangegeven in de introductie, maken energiedragers het mogelijk om energie te transporteren en/of op te slaan. In het verleden gebruikten we voornamelijk olie, gas en kolen als energiedragers. Nog altijd is een aanzienlijk deel van het energiesysteem gebaseerd op fossiele energiedragers. We zien echter dat elektriciteit als energiedrager steeds belangrijker wordt. We gebruiken het bijvoorbeeld voor woningen via warmtepompen voor verwarming en koeling, in transport en voor een groot deel van de Nederlandse industrie. Saleh: “Het gebruik van alleen elektriciteit als energiedrager brengt nieuwe uitdagingen met zich mee. Veel industriële processen, zoals die in de staal-, cement- en chemische sectoren, vereisen hoge-temperatuur warmte, vaak hoger dan de capaciteit van het huidige elektriciteitsnet. Kijk maar naar Nederland, waar het net al overbelast raakt en waar in veel regio’s grootschalige verbindingen niet langer mogelijk zijn. Alternatieve dragers zoals waterstof, ammoniak of synthetische brandstoffen kunnen efficiënter zorgen voor de benodigde hoge-temperatuur warmte.”
Focus op 25%
Recente studies suggereren dat elektriciteit als energiedrager voor energie uit hernieuwbare bronnen kan worden gebruikt voor 75% van het energiesysteem. Dit laat nog steeds een aanzienlijk deel over waarvoor elektriciteit niet geschikt is, en het lectoraat zal zich precies op die 25% richten. “Hoge-temperatuur industriële processen, zwaar transport en luchtvaart zijn bekende voorbeelden,” vervolgt Saleh. “Voor deze toepassingen zijn energiedragers met hoge dichtheid nodig, zoals vloeibare waterstof en ammoniak.”
Speciale aandacht gaat uit naar de mogelijkheden van waterstofproductie via elektrolyse, een proces dat elektrische energie omzet in chemische energie door water te splitsen in waterstof en zuurstof. Wanneer deze elektrische energie afkomstig is uit duurzame bronnen, noemen we het product groene waterstof. Stel je bijvoorbeeld voor dat je dit elektrolyse proces rechtstreeks integreert met offshore windturbines in de Noordzee. Dit zou een dringend huidig probleem kunnen aanpakken: het verlies van opgewekte elektriciteit wanneer het aanbod de vraag overtreft, vooral omdat het opslaan van elektrische energie aanzienlijke uitdagingen met zich meebrengt.
Saleh zegt: “Het innoveren in de technologie, evenals in toepassing en systeemintegratie, van de zogenaamde PEM (Proton Exchange Membrane) elektrolyser staat hoog op onze verlanglijst. Nederland is wereldwijd al sterk in PEM-elektrolysetechnologie, en een groot deel van de productieketen is al aanwezig. Door praktijkgericht onderzoek en innovatie kunnen we dit potentieel zo goed mogelijk benutten en bijdragen als leerstoel.”
Eerste project al onderweg
De komende periode zal Saleh’s aandacht uitgaan naar het definiëren van de onderzoekslijnen van het lectoraat en het samenstellen van een kenniskring. Enige haast is daarbij geboden, omdat het eerste onderzoeksproject nu al start! Lectoraat Hernieuwbare Energiedragers gaat, samen met een ander MNEXT-lectoraat Smart Energy, deelnemen aan het grootste waterstof onderzoeksproject ter wereld: GroenVermogenNL. Daarin wordt gewerkt aan innovatie in genoemde PEM-elektrolyse techniek, het gebruik van groene waterstof in de mobiliteitssector en industrie, maar ook aan het techno-economische aspect en de sociale acceptatie van waterstof in de samenleving.
Saleh vat het samen in drie woorden: “Aan de slag!”
Wie is Saleh Mohammadi?
Sinds december 2023 is Saleh voor 3 dagen per week verbonden aan Avans en MNEXT als lector. Daarnaast werkt hij twee dagen per week bij Witteveen+Bos, een ingenieurs- en adviesbureau, als duurzaam energieconsultant. Hij groeide op in Iran en voltooide daar zijn basisopleiding, waar hij persoonlijk de steeds nijpender wordende gevolgen van klimaatverandering heeft ervaren. Grote meren verdwenen en hele rivieren droogden op. Dit heeft hem altijd gemotiveerd om te werken aan oplossingen voor klimaatverandering. Bij MNEXT, evenals in eerdere rollen bij andere Nederlandse universiteiten zoals de TU Eindhoven en de TU Delft, vond hij een manier om dit te doen vanuit zijn achtergrond als wetenschapper.