Project CLUED-O
Technische doelstellingen van het project
Onze doelstellingen
De expertise van de laboratoria en onderzoekscentra die deelnemen aan CLUED-O, in samenwerking met een KMO gespecialiseerd in engineering, maakt het mogelijk om innovatieve en efficiënte solid oxide brandstofcellen te ontwikkelen die voordelig werken onder 650°C. Deze brandstofcellen zijn bedoeld voor de autonome productie van elektriciteit en warmte, gebruikmakend van bestaande en toekomstige Europese waterstofnetwerken. Omdat de duurzaamheid van de systemen sterk afhankelijk is van de kwaliteit van de interfaces, ligt de prioriteit op het ontwikkelen van industrialiseerbare depositieprocessen voor lagen in de betrokken regio, het vereenvoudigen van de keuze van hulpcomponenten en het anticiperen op de recycling van deze componenten.
Onze aandachtsgebieden
01.
— Verbetering van bestaande cellen
De eerste pijler van het project richt zich op de verbetering van bestaande cellen door middel van het aanbrengen van een gecontroleerde en duurzame microstructuurkathode op commerciële halfcellen (fast track). De geoptimaliseerde cellen worden geassembleerd tot een stack. Aan het einde van het project zullen de voorwaarden voor integratie in een proefinstallatie worden bestudeerd, met als doel een industriële overdracht.
02.
— Ontwikkeling van derde generatie complete cellen
De tweede pijler richt zich op de ontwikkeling van derde generatie complete cellen op een metalen drager (slow track). Tegelijkertijd wordt de recycleerbaarheid van alle componenten onderzocht, aangevuld met een levenscyclusanalyse en een milieueffectbeoordeling van de componenten en implementatieprocessen. Het project omvat ook een sociaaleconomische analyse.
Het doel is om TRL7 te bereiken onder reële gebruiksomstandigheden.
De innovatie die voortvloeit uit CLUED-O zal het mogelijk maken om dergelijke apparaten in de grensregio te assembleren, het leiderschap in oppervlaktebehandelingsprocessen te versterken door in te spelen op de behoeften van de industriële sector en door een recyclageactiviteit van kritieke brandstofcelmaterialen te ontwikkelen.
CLUED-O zal niet alleen resulteren in een demonstratiemodel, maar vooral de samenwerking tussen de teams bevorderen. Voor het eerst bundelen zij hun krachten, wat bijdraagt aan een grensoverschrijdende dynamiek. De betrokken onderzoeks- en hogeronderwijsinstellingen hebben hun complementariteit en capaciteit om in te spelen op de uitdagingen van deze nieuwe economie erkend. Deze dynamiek wordt versterkt door de deelname van een lokale KMO met internationale uitstraling en de sterke betrokkenheid van concurrentieclusters en netwerken, die het mogelijk maken om de oplossingen van het project te implementeren. Dit project overstijgt nationale, regionale en lokale schalen en put zijn kracht uit grensoverschrijdende samenwerking.
Uitdagingen van waterstof en relevantie voor ontwikkeling in onze regio’s
Naast de noodzaak om zich aan te passen aan klimaatverandering, vraagt de geopolitieke context en de volatiliteit van energiemarkten om een drastische versnelling van de energietransitie om energie-onafhankelijkheid ten opzichte van fossiele brandstoffen te bereiken. In dit kader versnelt Europa zijn transitie naar een inclusieve economie met hernieuwbare waterstof. Het REPowerEU-plan heeft als doelstelling 15 miljoen ton hernieuwbare waterstof, bovenop de 5,6 miljoen ton die is voorzien in het Fit for 55-pakket. Het is daarom noodzakelijk om het aanbod van waterstof en geschikte productietechnologieën te ontwikkelen.
Uit een studie van WaterstofNet Vzw blijkt dat de Benelux en de naburige regio’s (Hauts-de-France, Grand Est, Noordrijn-Westfalen, Saarland, Rijnland-Palts en Nedersaksen) het Europese centrum vormen van de staal- en chemische industrie. De Benelux alleen al concentreert 20% van de productie van ammoniak, methanol en olefinen. Dankzij hun toegang tot internationale havens beschikken deze regio’s over een hoge dichtheid aan energie-infrastructuren. Deze haven- en transportinfrastructuren ondersteunen de ontwikkeling van nieuwe chemische industriële eenheden gebaseerd op waterstof, naast de bestaande eenheden in de chemie, glasindustrie, mechanica en metallurgie in het projectgebied.
Echter, het succes van deze industrie vereist een parallelle ontwikkeling van toegang tot groene elektriciteit. Waarschijnlijk zullen knelpunten ontstaan door de intermitterende aard ervan of door sterke prijsvolatiliteit. Elke producent zal daarom sectorale integratiebenaderingen moeten ontwikkelen met extra conversieoplossingen (Power to X en X to Power), zonder deze noodzakelijkerwijs aan elkaar te koppelen, bijvoorbeeld door lokale conversie van biomassa of mijnstofgas. Dit is een andere kracht van de regio’s in dit project, die meerdere middelen bieden voor Power to X, zoals biogas (sterk ontwikkeld in Hauts-de-France en België) en mijnstofgas dat al wordt benut aan beide zijden van de Frans-Belgische grens.
Waterstof als energiedrager van de toekomst. Gedecarboniseerd waterstof wordt beschouwd als de energiedrager van morgen. De grensoverschrijdende regio Frankrijk-Wallonië-Vlaanderen heeft een strategische positie voor distributie en toegankelijkheid van waterstof. Deze unieke toegang tot gedecarboniseerd waterstof maakt de ontwikkeling van autonome elektriciteitsproductieapparaten mogelijk in een tijdperk waarin energiekosten en afhankelijkheid van fossiele brandstoffen kritiek zijn geworden. Zowel in België als Frankrijk wordt gewerkt aan het stimuleren van laag-emissie elektriciteitsproductietechnologieën.