Eerste fase Battolyser in Eemshaven

Onderwerp: Arbeid en energie

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

Battolyser start eerste fase demonstratie in Eemshaven

 ‘De eerste fase demonstratie van Battolyser van 15kWh voor elektriciteitsopslag en 15 kW voor waterstofproductie start begin 2021 bij de Magnumcentrale in de Eemshaven’, zegt het bericht in het Technisch Weekblad van 5 februari 2021.

‘De Battolyser is ontworpen om drie dingen te kunnen doen (zie de figuur op de site van de TU Delft). Een: opvangen en opslaan van overtollige hernieuwbare energie die wordt opgewekt bij veel zon en wind. Twee: produceren van waterstof zodra de batterij volledig is opgeladen. Drie: gebruik van de in de batterij opgeslagen elektriciteit om waterstof te blijven produceren of terug te leveren van deze elektriciteit aan het net als er een tekort aan zonne- en windenergie is.’

Een Battolyser is een uitvinding gebaseerd op de Edisonbatterij, uit 1901. Deze batterij bestaat uit elektroden van ijzer en nikkel met kaliumhydroxide als elektrolyt. Als de batterij energie levert, lossen ijzer en nikkel op.

a) Welke chemische reactie vindt daarbij plaats bij de ijzer-elektrode?

$\mathrm{Fe}\rightarrow \mathrm{Fe}^{2+} + 2\mathrm{e}$

b) Wat gebeurt er bij de ijzer-elektrode tijdens het opladen?

Er gebeurt het omgekeerde als tijdens het energie leveren: er ontstaat Fe aan de elektrode.

Een ‘nadeel’ van de Edisonbatterij is dat de batterij door elektrolyse watermoleculen splitst, als hij vol is opgeladen en de batterij aan de oplaadspanning blijft.

c) Welke stoffen ontstaan bij de elektrolyse van water?

Bij één elektrode (ijzer) ontstaat waterstofgas en bij de andere zuurstofgas.

d) Waarom kan dat vandaag de dag een voordeel zijn?

Het waterstofgas kan worden opgevangen en bewaard om later weer elektriciteit mee te maken.

e) Geef aan hoe de Battolyser bij kan dragen aan de energietransitie.

Als er energie van windmolens en zonnepanelen ‘over’ is, kan deze worden toegevoerd aan de Battolyser. Deze energie wordt opgeslagen en als hij ‘vol’ is produceert hij waterstofgas. Energie kan zo bewaard blijven tot die nodig is.

Bovendien vindt geen CO2-productie plaats, wat wel het geval is bij gebruik van fossiele brandstoffen, en kan de waterstof elders gebuikt worden.