Les 2 productie van waterstof

Les 2 productie van waterstof

Lesdoel: aan het eind van de les kunnen de studenten de verschillende productiemethoden van waterstof te  herkennen, benoemen en analyseren. Tevens zijn ze instaat om de verschillende kleuren te benoemen. 

Er zijn in basis drie kleuren voor het geproduceerde waterstof:

• Grijs
• Blauw
• Groen

We gaan ze deze les afzonderlijk behandelen met productiemethoden erbij

Grijs waterstof

Wordt gevormd door een proces genaamd: stoom-methaanreforming (SMR). Hierbij reageert methaan CH4 met waterdamp H20. Tijdens deze reactie krijgen we H2 en CO. Deze CO wordt geoxideerd tot CO2 en uitgestoten. De H2 kan opgeslagen worden en gebruikt worden in een elektrolyser. 

Omdat dit proces gebruik maakt van fossiele brandstoffen en CO2 uitstoot, noemen het grijs en is het, het minst duurzaam. 

Grijs waterstof

Grijs waterstof

Het hoofddoel van SMR is het produceren van syngas (synthetisch gas), waar vervolgens weer ammoniak en methanol van gemaakt kan worden. Een bijproduct is waterstof(gas). 

Blauw waterstof

Komt uit hetzelfde proces van SMR, maar hier wordt de CO2 afgevangen en opgeslagen. Vaak gebeurt dit in ondergrondse gesteente en wordt ook wel carbon capture and storage (CCS) genoemd. 

Blauw waterstof

Groen waterstof

Is de meest duurzame manier van waterstof produceren. Door gebruik te maken van elektrolyse en elektriciteit vanuit een duurzame bron als zonne-energie of windenergie. 

Hoe elektrolyse werkt en hoe je dit zelf kan doen, gaan we nu verder op in. 

Elektrolyse

Is een proces waarbij, door gelijkstroom te zetten op een anode en een kathode, water wordt gescheiden in zuurstof en waterstof. 

Elektrolyse

De kathode is negatief en de daarmee zullen de positief geladen deeltjes van het water naar de kathode gaan. Andersom zullen de negatieve deeltjes naar anode gaan.

Elektrolyse

Puur water (zonder mineralen) zal dus niet goed werken. Daarom wordt er een proton exchange membrane (PEM) gebruikt voor het soepel transporteren van elektrische deeltjes.

Wat maakt blauw waterstof blauw?

Als elektrolyse toepast, doe je dat dan met gelijkspanning of wisselspanning

Wat wordt meer geproduceerd bij elektrolyse? Waterstof of zuurstof

Evalueer de gegeven antwoorden met je groepje. Ga vervolgens bepalen wat een goede locatie zou zijn voor een elektrolyser, die werkt op groende stroom.