Toen Jan Rongé tien jaar geleden op zoek ging naar een methode om waterstof te maken met zonne-energie, was er relatief weinig aandacht voor. Waterstof werd vooral gezien als een manier om bij onregelmatige energiewinning een overschot aan elektrische energie op te slaan. Rongé en zijn collega’s draaiden het vraagstuk om: hoe konden ze zo efficiënt mogelijk waterstof produceren uit zonlicht?

Het was initieel fundamenteel onderzoek aan materialen en katalysatoren. Rongé en Tom Bosserez waren doctoraatsonderzoeker bij professor Johan Martens aan de KU Leuven. Hun onderzoek evolueerde al snel naar pragmatisch denken. Er was vanuit de wetenschap voldoende aandacht voor het bereiken van de hoogste efficiëntie in materiaalonderzoek, maar Rongé en Bosserez wilden snel op iets bruikbaars uitkomen. Rongé: ‘De droom was een waterstofpaneel zo rap mogelijk realiteit maken.’

Ingenieurs

De groep waarin ze werkten was al gericht op de hele breedte van fundamenteel onderzoek tot en met de praktische toepassing. ‘We zijn misschien iets meer ingenieur dan chemicus. Verder fundamenteel onderzoek kon mooie resultaten opleveren, maar we moesten een keus maken. Dat bleek uiteindelijk onze sterkte. Er zijn wereldwijd veel wetenschappers bezig met dit onderwerp, maar er is geen praktisch resultaat zoals het onze.’

De eerste grote mijlpaal werd bereikt in 2013. Rongé en collega’s slaagden erin om waterstof te maken uit het water dat in de lucht zit. ‘De hoeveelheid watermoleculen komt mooi overeen met de hoeveelheid zonne-energie die je kunt opvangen. Het is een toestel dat geen vloeibaar water nodig heeft.’ Helaas werkte hun apparaat toen nog met dure materialen, waaronder edelmetalen. Ze gebruikten de jaren daarna om een variant te maken met goedkopere, makkelijk verkrijgbare materialen en in 2016 was het eerste concept klaar.

Schaalbaar

Het kleine toestel in hun laboratorium was echter niet geschikt voor productie. De volgende stap was schaalbaarheid: in 2019 had het team een paneel dat waterstof produceert uit lucht. ‘Dat was een schaalbaar product. Een paneel dat waterstof maakt zoals een zonnepaneel energie opwekt. En het was op korte termijn toepasbaar.’

Rongé blijft vaag over de binnenkant van het proces. ‘Elektrochemie is belangrijk als je waterstof maakt, je hebt katalysatoren nodig die de moleculen splitsen. Eerst werkten we met platina, dat werkt altijd, maar daarna zijn we dus op zoek gegaan naar iets dat het evengoed kan zonder edelmetalen.’ De directe productie uit lucht heeft geholpen. Je zit daardoor in een minder agressieve omgeving. ‘Het is niet heel corrosief of heel heet. De watermoleculen moeten wel op de juiste plek zitten, zo dicht mogelijk bij de katalysator. Maar nee, ik mag niet zeggen welke materialen we gebruiken.’

‘Qua afnemers is er oneindig veel mogelijk’

Droogte

Na 2019 moesten Rongé, Bosserez en Martens aantonen dat hun product schaalbaar gemaakt kon worden. Het proces was nog niet eenvoudig of betaalbaar. Hoe zorgden ze ervoor dat de installatie makkelijk geproduceerd kon worden in grote hoeveelheden? ‘De eerste productie was zeer arbeidsintensief. Met een subsidie van de Vlaamse overheid hebben we het klaargemaakt voor productie. Daar gaat een groot deel van de kostprijs naartoe. We verwachten dat dit met het schaaleffect minder zal worden.’

De uitvinders zitten nu nog binnen de universiteit, maar ze gaan binnenkort onder de naam Solhyd naar een site waar ze op pilotschaal kunnen produceren. Dan begint ook een uitgebreide testfase. Onder meer om te zien hoe de panelen reageren op lange periodes van droogte of juist veel regen. Daarnaast zetten ze grotere projecten op om te kijken hoe ze de waterstof veilig kunnen verzamelen, opslaan en waar het gebruikt kan worden. ‘We willen dat onze technologie plug-and-play is. Het is nu nog niet altijd compatibel met wat er allemaal op de markt is.’

Afgelegen gebieden

Qua afnemers is er oneindig veel mogelijk, zegt Rongé. ‘Het kan overal waar waterstof gebruikt wordt. Bij elektrolyse kijkt men vaak naar grote, gecentraliseerde toepassingen. Wij kunnen hiermee juist onafhankelijk energie opwekken waar het nodig is.’ Rongé vergelijkt hun installatie met zonnepanelen. ‘Dat is een geavanceerde technologie die ook in afgelegen gebieden zoals Midden-Afrika gebruikt wordt voor lampen en het opladen van telefoons. Maar wereldwijd wordt er veel meer gas gebruikt dan elektriciteit. Met deze installatie zou je bijvoorbeeld kunnen koken op waterstof.’

Rongé staat samen met Comate op World of Technology and Science. Daar zal hij het net nieuw ontworpen paneel tonen. De komende jaren willen ze de stap zetten naar meerdere panelen. Comate maakt de vertaling naar industriële standaarden en een schaalbaar product. ‘Ik wil tijdens WoTS aan de mensen meegeven wat de waarde is van de technologie. Wij noemen het gouden waterstof, want we gebruiken geen groene stroom. We hebben een nieuw toestel om hernieuwbare energie te produceren.’