De Club van Rome was in mijn studietijd, de 70er jaren, vaker onderwerp van gesprek.

De Club van Rome is een particuliere stichting, die in april 1968 werd opgericht door Europese wetenschappers, om hun bezorgdheid over de toekomst van de wereld voor het voetlicht te brengen.

Klik hier om naar de vorige pagina te gaan

'Grenzen aan de groei' (The Limits to Growth, 1972)*, de uitputtingsproblematiek staat centraal.

De Club van Rome was een organisatie van tientallen onderzoekers, technocraten en zakenmannen (aanvankelijk zesendertig personen, een aantal dat in vier jaar ruim verdubbelde), die zich in april 1968 organiseerden en vanaf toen in Rome samenkwamen.

In 1972 voorspelden vooraanstaande wetenschappers van de Club van Rome dit doemscenario*:

Het blijven streven naar economische groei en materiële welvaart zou uiteindelijk leiden tot een totale crash van onze maatschappij.

Door die blijvende groei en de stijgende vraag naar materiële welvaart, gaan grondstoffen steeds schaarser worden, waardoor de industriële productie vanaf 2015 in elkaar zou zakken.

Eén boosdoener is volgens de Club van Rome:

Na 40 jaar nog steeds de alsmaar groeiende economie, met dit in 2052 zal bijvoorbeeld het energieverbruik per hoofd van China op twee derde komen van dat van Amerika.

"Deze groei houdt voor velen een verbeterde levensstandaard in – wat ten koste gaat van het wereldwijde klimaat. De economische groei zorgt dat de emissies van landen tot aan 2040 zullen groeien,” stelt Randers.

In de tweede helft van de eenentwintigste eeuw wordt het er dan ook niet beter op stelt de Club van Rome. Naar verwachting stijgt de gemiddelde temperatuur met 2,8 graden in 2080.

Qua vervuilingen hebben ze wel gelijk gekregen.

Wat er tegen te doen is volop in discussie, wereldwijd.

De Club van Rome vond in december 2009 nog, in Kopenhagen op de klimaattop van de Verenigde Naties (VN), dat de milieuministers met elkaar moesten afspreken dat de uitstoot van het broeikasgas CO2 in de loop van deze eeuw onder de grens moet blijven van 350 deeltjes CO2 op één miljoen deeltjes lucht.

“Zo kan worden voorkomen dat de aarde te sterk opwarmt”.

Dit aantal is ambitieus; verwacht wordt dat op de klimaattop een veel hoger aantal wordt afgesproken, namelijk een concentratie van 450 ppm (parts per million).

Volgens berekeningen ligt de huidige uitstoot van het broeikasgas rond de 380 ppm.


In 2020 bedroeg de uitstoot van broeikasgassen 164 megaton CO2-equivalent.

Dit is 9% lager dan in 2019 en 25,5% lager dan in 1990.

Eén megaton CO2-equivalent staat voor de broeikasgaswerking van de uitstoot van één megaton koolstofdioxide (= 1 miljard kilogram CO2).

De CO2-uitstoot van 2020 is 15% lager dan in 1990.

In 2010 was het nog 12% hoger.

Daarentegen is in 2020 de gezamenlijke uitstoot van de andere broeikasgassen (methaan, lachgas en F-gassen) 55% lager dan in 1990.

Ook in 2010 was deze uitstoot gehalveerd.
Het aandeel CO2 in de totale uitstoot van broeikasgassen is dan ook gestegen, van 74% in 1990 naar 84% in 2020.



Klik hier om naar de vorige pagina te gaan

Daarom vind ik dat er veel meer geïnvesteerd moet worden in Waterstof.

Enkele opzienbarende ontwikkelingen zijn:

1) Duitse waterstofpasta als oplossing voor het H2-gebruik.

Een Duitse uitvinding biedt hiervoor mogelijk een oplossing.

Onderzoekers hebben een pasta ontwikkeld waardoor ze waterstof veilig kunnen opslaan, vervoeren en aanvullen. Een zware, versterkte tank is zo niet nodig.

In de Powerpaste, zoals de uitvinding heet, is waterstof gebonden aan magnesium. Zo kan het op kamertemperatuur worden opgeslagen bij een normale atmosferische druk.

Om het waterstofgas te bevrijden uit de pasta moet er alleen water toegevoegd worden aan de Powerpaste. Zo ontstaat waterstofgas voor de brandstofcel.

Een tank met waterstof in deze vorm heeft volgens Dr. Marcus Vogt van het Fraunhofer Instituut een tien keer zo hoge energiedichtheid als een accu in een elektrische auto.

De pasta maakt het mogelijk om kleinere voertuigen zoals e-bikes en scooters die geen plek hebben voor een grote tank op waterstof te laten rijden.

Tanken is een kwestie van een cartridge wisselen en water bijvullen.

Een andere toepassing is een waterstofbatterij die je meeneemt tijdens het kamperen.

Momenteel bouwt de Duitse onderzoeksinstelling aan een pilot-fabriek in Braunschweig om Powerpaste te produceren.

Een duurzame toekomst met waterstof lijkt door deze Duitse ontdekking een stuk dichterbij.

2) Om waterstof te maken, zet je gedemineraliseerd water (H2O) onder spanning. Dit heet elektrolyse. Hiermee splits je de elementen waterstof (H2) en zuurstof (O).

Door middel van deze elektrolyse, simpel gezegd een proces waarbij je water onder stroom zet, kun je zuurstof en waterstof scheiden.

Waterstof is een onschadelijk gas, het meest-voorkomende in het universum.

Shell heeft een van de grootste waterstof-elektrolysers ter wereld in gebruik genomen voor de Olympische Winterspelen, met een capaciteit van 20 megawatt.

De Winterspelen in het Chinese Zhangjiakou waren in februari 2022. Waterstof speelt een grote rol voor transport en energievoorziening.

Groene waterstof, geproduceerd door de elektrolyser van Shell met stroom van een windmolenpark.

Klik hier om naar de vorige pagina te gaan

De noodzaak voor andere energiebronnen, lees waterstof, is urgenter dan ooit.
De Europese Unie (EU) is sterk afhankelijk van Russisch gas.
Op dit moment (februari 2022) is gas goed voor iets minder dan een kwart van de totale energiebehoefte.
En daarvan komt volgens Von der Leyen nu nog 90 procent uit Rusland, waarvan 40 procent via staatsgasbedrijf Gazprom.

3) Een andere methode om H2 te maken is van ammoniak.

Ammoniak wordt gemaakt door stikstof en waterstof, gemaakt uit aardgas bij een temperatuur van ca. 450°C en een druk van 150-200 bar met elkaar te laten reageren. In deze evenwichtsreactie wordt niet alle stikstof en waterstof omgezet, maar bevat de productstroom een mengsel van ammoniak en deze gassen.

Ammoniak is een kleurloos gas dat sterk ruikt. Het is een verbinding van stikstof (N2) en waterstof (H2) . Ammoniak (NH3) wordt in grote hoeveelheden overal ter wereld geproduceerd.

Het wordt onder andere gebruikt voor het maken van kunstmest, schoonmaakmiddelen en koelmiddel voor grote koelinstallaties.

Ammoniak was ooit in de jaren tachtig van de voorbije eeuw de grote boosdoener in het milieu.

Het was mede verantwoordelijk voor de zure regen.

Nu zien wetenschappers de stof als groene energiebron, omdat je het gemakkelijk en goedkoop kunt maken.

Je hebt alleen wat water, stikstof en elektriciteit nodig. Dat laatste bij voorkeur uit duurzame bronnen zoals zonne-centrales of windmolenparken.

Deze ammoniak kan vervolgens worden gebruikt om waterstof te produceren.

Bron: Innovation Origins

Klik hier om naar de vorige pagina te gaan



3A) De huidige wereldwijde noodsituatie op het gebied van het klimaat en de snel afnemende energiebronnen zorgen ervoor dat mensen op zoek gaan naar schonere alternatieven, zoals waterstofbrandstof.

Bij verbranding in aanwezigheid van zuurstof genereert waterstofgas enorme hoeveelheden energie, maar geen van de schadelijke broeikasgassen, in tegenstelling tot fossiele brandstoffen.

Helaas is de meeste waterstof die tegenwoordig wordt geproduceerd, afkomstig van aardgas of fossiele brandstoffen, wat uiteindelijk de CO2-uitstoot verhoogt.

Ammoniak (NH3), met klimaatneutraal waterstof.

De verbinding heeft de laatste tijd veel aandacht gekregen vanwege de hoge energiedichtheid en de hoge waterstofopslagcapaciteit.

Het kan worden afgebroken om stikstof- en waterstofgassen vrij te maken.

Ammoniak kan gemakkelijk vloeibaar gemaakt, opgeslagen, getransporteerd en omgezet worden in H2 brandstof.

De waterstofproductie uit ammoniak is echter een langzame reactie met een zeer hoge energiebehoefte. Om de productie te versnellen zijn er metaalkatalysatoren nodig. Ze helpen vaak om het totale energieverbruik te verminderen en tegelijkertijd waterstof te produceren.

Recente studies hebben aangetoond dat nikkel (Ni) een veelbelovende co-factor is voor de splitsing van ammoniak. Ammoniak wordt geadsorbeerd aan het oppervlak van nikkelkatalysatoren, waarna de bindingen tussen stikstof en waterstof in ammoniak worden verbroken en als afzonderlijke gassen vrijkomen.

Het verkrijgen van een goede ammoniakomzetting met behulp van een nikkelkatalysator gaat echter vaak gepaard met zeer hoge bedrijfstemperaturen.

Bron: Tokyo Tech

Klik hier om naar de vorige pagina te gaan

Ammonia (ook wel: ammoniumhydroxide of salmiakgeest genaamd) is een oplossing van het gas ammoniak in water. ... De oplossing is een matig sterke base, die in het huishouden als schoonmaakmiddel gebruikt wordt, bijvoorbeeld om oude verf voor te behandelen zodat eroverheen kan worden geschilderd.

Het reactieschema van de synthese van ammoniak is:
stikstof en waterstof = ammoniak
Als je de namen vervangt door de formules krijg je:
N
2 + H2 = NH3
Als we kijken naar de stikstofatomen in de reactievergelijking zien we dat links van de pijl twee
stikstofatomen staan en rechts van de pijl één stikstofatoom.

Omdat we nooit iets mogen veranderen aan de indexcijfers in een molecuul mogen we niet N2 H 3 of N 2 H 6 noteren.

Als de verbinding N2 H3 (of N2 H 6 ) zou bestaan zou het hele andere eigenschappen hebben dan NH3. We mogen alleen getallen vóór de moleculen zetten. Die getallen noemen we coëfficiënten. We mogen dus wel opschrijven 2NH 3, dus twee moleculen ammoniak.

Als één molecuul ammoniak één atoom stikstof bevat zullen twee atomen ammoniak dus twee stikstofatomen bevatten. Onze vergelijking wordt:
N
2 + H2 = 2NH3

Kijken we nu naar het aantal waterstofatomen dan zien we dat er links van de pijl twee staan en rechts van de pijl zes, want er zijn twee moleculen ammoniak en elk molecuul bevat drie waterstofatomen.

Samen zijn dat er zes. Als we nu links van de pijl drie waterstofmoleculen zetten met in elk molecuul twee waterstofatomen (we mogen de indexcijfers niet veranderen) staan er ook links van de pijl zes waterstofatomen. De reactievergelijking wordt nu:
N
2 + 3H2 = 2NH3
Als we nu nog eens alles controleren blijkt dat links van de pijl dezelfde en hetzelfde aantal atomen staat als rechts van de pijl. De reactievergelijking klopt

Onderzoekers van CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) hebben een nieuw membraan gebruikt dat in essentie het zogenoemde Haber-Bosch (In juli 1909 slaagde Fritz Haber (1868-1934) met Carl Bosch erin de synthese van ammoniak tot stand te brengen) proces omkeert. Bij dat al langer bestaande chemische proces wordt waterstof omgezet in ammonia.

Hoe werkt het Haber-Bosch proces dan precies?

Waterstof wordt daarbij gebonden aan stikstof uit de lucht om ammonia te maken.

En eenmaal aangekomen op de bestemming kun je via het membraan dat CSIRO gebruikt de waterstof er weer uithalen. De processen kosten energie. Om de CO2-uitstoot laag te houden is het van belang wind- en zonne-energie te gebruiken.

Volgens CSIRO biedt deze methode een goede oplossing om waterstof veiliger en effectiever te vervoeren. Ammonia is immers vloeibaar. Waterstof niet.

Grote hoeveelheden daarvan zijn alleen onder zeer hoge druk te vervoeren. Of er zijn lange pijpleidingen nodig. Een alternatief is vloeibaar, maar dat krijg je bij waterstof alleen voor elkaar bij extreem lage temperatuur.

Ammonia bevat in vloeibare staat dan nog altijd twee keer zoveel waterstof.

4) H2GREEN is een technologie ontwikkeld door het Belgische bedrijf H2WIN S.A., waarmee groene waterstof is te produceren met zonlicht, water en enzymen van bijvoorbeeld blauwalgen.

Het is zeer kostenefficiënt”, volgens H2WIN, “en de technologie is schaalbaar, modulair en compatibel met bestaande systemen.


Het systeem is gepatenteerd in de Europese Unie en in de Verenigde Staten.

De kostprijs komt naar schatting uit op circa 1 euro per kg groene waterstof.”

H2GREEN is een eenvoudige methode om met behulp van enzymen met zonlicht uit water waterstof te halen. Er is dus geen elektriciteit nodig, zoals bij elektrolysers.

De enzymen zijn afkomstig van algen.
Volgens H2WIN zijn geen gigantische kwekerijen nodig, want de enzymen zijn te maken op basis van DNA. Dus een eenmalige afname van het genetisch materiaal volstaat.

Het H2 Green systeem omvat twee elektrodes. Een zogenaamde photoenzymatic anode zet met zonlicht water om in protonen (H+), elektronen (H-) en zuurstof (O2).

Een enzymatic kathode koppelt de protonen en elektronen vervolgens aan elkaar voor H2, waterstof.

De anodes en kathodes met enzymen zijn volgens H2WIN ook separaat te gebruiken. De kathode die de elektronen en protonen koppelt kan bijvoorbeeld in een PEM-elektrolyser een goedkoop alternatief zijn voor het platina-membraan.

Ook in een brandstofcel is de platina in het membraan te vervangen door dit enzym. Dat kan de kostprijs van brandstofcellen en elektrolysers verlagen.

H2WIN stelt dat H2GREEN prima schaalbaar is voor kleine toepassingen of juist productie op grote, industriële schaal.

En hoe verder?

H2WIN is opgericht in 2013. Sindsdien is gewerkt aan de ontwikkeld van H2GREEN. Volgens de oprichters is het principe klaar om op grotere schaal in te gaan zetten en het bedrijf is daarvoor in gesprek met investeerders.

Waterstof is het meest voorkomende element op aarde, hoewel het zelden beschikbaar is in zijn vrije moleculaire staat (H2). In plaats daarvan wordt het meestal gevonden in combinatie met andere hemicale elementen.

  • waterstof (H2) is geen energiebron, het is een energiedrager die grote hoeveelheden energie kan opslaan en leveren zonder bij de verbranding CO2 -uitstoot te veroorzaken.

  • Momenteel wordt meer dan 99% van de waterstof die wordt gebruikt in de chemische industrie, transport, verwarming, enz. geproduceerd uit fossiele brandstoffen (gas of steenkool) of niet-hernieuwbare energie (elektrolyse met behulp van elektriciteit uit diesel, steenkool, gas of nucleair).

  • Huidige H2-productieoplossingen leiden allemaal tot bepaalde vormen van verontreinigingen. H2GREEN-aanpak is 100% CIRCULAIRE en vervuilt NIET

H2GREEN is een revolutionaire technologie ontwikkeld door H2WIN SA om echt groene waterstof te produceren met hernieuwbare energie (zonlicht), substraat (water) en katalysatoren (enzymen), met nul koolstof- en nul giftige emissies.

Het is zeer kostenefficiënt en maakt de productie van waterstof goedkoper dan het gebruik van fossiele brandstoffen.

Bron: H2Win

Klik hier om naar de vorige pagina te gaan