Goedkope waterstof wordt realiteit door Koreaanse innovatie

Zuid-Korea zet een belangrijke stap in de energietransitie met een baanbrekend systeem voor waterstofproductie. Het Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM) heeft een anode-ondersteund solid oxide electrolysis cell (SOEC)-systeem ontwikkeld dat recordefficiëntie haalt en non-stop meer dan 3.000 uur draait. Deze technologie maakt goedkope waterstof eindelijk haalbaar voor de industrie, terwijl het concurreert met aardgas op kosten en betrouwbaarheid. Bovendien integreert het slimme gebruik van restwarmte, waardoor energieverbruik daalt en productie goedkoper wordt. Bedrijven in energie-intensieve sectoren kunnen hierdoor efficiënter opereren en bijdragen aan CO2-reductie.

Ontwikkeling van het SOEC-systeem

Het KIMM, onderdeel van de National Research Council of Science and Technology, presenteert voor het eerst in Zuid-Korea een 20 kW SOEC-systeem dat getest is onder realistische condities. Dit systeem produceert 6 Nm³ waterstof per uur en bereikt een elektrische efficiëntie van meer dan 83 procent, een record op systeemniveau. Door externe restwarmte van ongeveer 200°C om te zetten in stoom, verbruikt het aanzienlijk minder elektriciteit dan traditionele methoden. Terwijl conventionele alkaline- of PEM-elektrolyse vaak hogere inputs vereist, bespaart dit SOEC-systeem ongeveer 15 procent energie voor dezelfde output. Daardoor wordt goedkope waterstof toegankelijker, vooral wanneer hernieuwbare of nucleaire stroom beschikbaar is.

Het team onder leiding van Dr. Young Sang Kim uit de Zero-Carbon Power Research Group optimaliseerde het ontwerp zorgvuldig. Ze integreerden de restwarmtebronnen uit industriële processen, wat de afhankelijkheid van extra energie minimaliseert. Ook toont het systeem stabiliteit tijdens de lange testperiode, zelfs bij verstoringen zoals stroomfluctuaties of onderbrekingen in de stoomtoevoer. Dit bewijst de praktische bruikbaarheid voor continue operaties in fabrieken.

Goedkope waterstof door hogere efficiëntie

De verbeteringen leiden tot opvallende voordelen in kosten en prestaties. Het SOEC-systeem haalt meer dan 10 procent hogere efficiëntie dan systemen die zelf stoom moeten opwekken, terwijl de waterstofproductiekosten met 25 procent dalen bij gebruik van betaalbare elektriciteit. Goedkope waterstof komt zo binnen bereik van 3.000 KRW per kilogram, wat neerkomt op circa 2,20 euro. Echter, de technologie concurreert al direct met fossiele alternatieven op prijsniveau. Bedrijven ervaren daardoor minder downtime en hogere productiviteit, omdat het systeem betrouwbaar integreert in bestaande lijnen.

Vooral in sectoren zoals staal en chemie biedt dit kansen, waar restwarmte vaak ongebruikt blijft. Door deze warmte slim te benutten, helpt de technologie bedrijven om energie te besparen en emissies te verlagen. Bovendien plant KIMM verdere optimalisaties, zoals AI-gestuurde diagnostiek voor betere levensduurvoorspelling. Dit versterkt de industriële toepasbaarheid en maakt goedkope waterstof een standaardoptie in zware industrieën.

De testresultaten onderstrepen de robuustheid; het systeem bleef stabiel gedurende de gehele 3.000 uur. Daardoor kunnen operators vertrouwen op consistente output, wat operationele kosten verder drukt. Goedkope waterstof stimuleert innovatie in productieprocessen en ondersteunt bredere adoptie van duurzame brandstoffen.

Praktische integratie in de industrie

Industrieën met energie-intensieve operaties profiteren direct van deze SOEC-technologie, omdat het restwarmte effectief hergebruikt. Staalproducenten en chemische fabrieken, die vaak warmteoverschotten hebben, integreren het systeem moeiteloos in hun workflows. Terwijl traditionele elektrolyse extra investeringen vereist, minimaliseert dit ontwerp de totale kosten en verhoogt de efficiëntie. Goedkope waterstof vermindert zo de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en bevordert schonere productie.

Het KIMM-team richt zich nu op schaalvergroting, met systemen die meer dan 85 procent efficiëntie halen. Door AI toe te passen voor onderhoudsvoorspellingen, verlengt dit de levensduur en verlaagt het risico op storingen. Bedrijven ervaren daardoor soepelere operaties en lagere onderhoudskosten. Bovendien opent goedkope waterstof deuren voor nieuwe toepassingen in transport en energieopslag, terwijl het de transitie naar lage-emissieprocessen versnelt.

Toepassingen voor goedkope waterstof

De betrouwbaarheid van het systeem, bewezen door de lange non-stop werking, maakt het ideaal voor commerciële uitrol. In energie-intensieve sectoren helpt het om waterstof lokaal te produceren, wat transportkosten bespaart en supply chains versterkt. Dr. Young Sang Kim en zijn team tonen aan dat deze technologie praktische uitdagingen oplost, zoals fluctuerende inputs. Goedkope waterstof integreert daarom naadloos in bestaande infrastructuur, terwijl het energie-efficiëntie optimaliseert. Dit leidt tot tastbare besparingen voor operators en draagt bij aan duurzame industriële groei.