De energietransitie is in volle gang. Hernieuwbare energiebronnen zoals zon en wind zijn inmiddels goed bekend. Maar hoe zorgen we ervoor dat die energie betrouwbaar en flexibel beschikbaar is, precies wanneer we die nodig hebben? Dat is waar hernieuwbare energiedragers belangrijk worden – met waterstof als bekendste voorbeeld. We spraken met lector Hernieuwbare Energiedragers Saleh Mohammadi over zijn drijfveren, zijn dubbelrol als lector en ingenieur, en zijn visie op de toekomst van energie. Op 23 mei sprak hij zijn lectorale rede uit.
De naam van jouw lectoraat roept misschien vragen op. Kun je uitleggen wat hernieuwbare energiedragers zijn?
“Hernieuwbare energiedragers zijn stoffen of materialen die energie uit duurzame bronnen kunnen opslaan en transporteren. Je kunt bijvoorbeeld overtollige elektriciteit van zon of wind omzetten in een energiedrager zoals waterstof of een synthetische brandstof. Die energie kun je dan op een later moment of op een andere plek gebruiken. Hernieuwbare energiedragers maken het dus mogelijk om schone energie te gebruiken waar en wanneer je die nodig hebt – niet alleen op het moment dat je die opwekt.”
Waarom is dat zo belangrijk?
“Omdat bronnen zoals zon en wind niet constant energie leveren – je kunt ze niet ‘aanzetten’ wanneer je ze nodig hebt. Op een zonnige of winderige dag kunnen we meer stroom opwekken dan we op dat moment nodig hebben, en op andere dagen is het juist te weinig. Met energiedragers kunnen we dat overschot opslaan en later gebruiken. Dat maakt ons energiesysteem veel flexibeler en betrouwbaarder. En die flexibiliteit is essentieel als we de energietransitie willen laten slagen.”
Waarom wil je zelf bijdragen aan die transitie?
“Ik ben geboren en opgegroeid in Iran. Daar zag ik van dichtbij hoe klimaatverandering directe gevolgen had – bijvoorbeeld aanhoudende droogte in gebieden waar dat vroeger nooit voorkwam. Die ervaring motiveert mij om als ingenieur oplossingen te vinden voor dit enorme probleem. Mijn opleiding begon in Iran, waar ik mijn bachelor en master in engineering heb behaald. In 2012 verhuisde ik naar Nederland voor promotieonderzoek naar energiesystemen en duurzaamheid. Toen besefte ik pas echt hoe groot de klimaatuitdaging is. In Nederland merk je daar misschien nog minder van, maar in veel andere delen van de wereld veroorzaakt klimaatverandering nu al grote sociale en economische problemen. Dat maakt mijn werk nog urgenter.”
Je combineert je rol als lector met werk als ingenieur bij adviesbureau Witteveen+Bos, waar je klanten helpt met complexe energievraagstukken.
“Dat is juist de kracht van mijn positie. Het lectoraat Hernieuwbare Energiedragers maakt deel uit van het Centre of Expertise MNEXT, waar we praktijkgericht onderzoek doen naar materialen en de energietransitie. Tegelijkertijd werk ik via Witteveen+Bos direct met bedrijven en zie ik wat er speelt en wat er nodig is om de transitie vooruit te helpen. Die combinatie zorgt ervoor dat ik studenten, onderzoekers en bedrijven aan elkaar kan verbinden. Samen werken we aan oplossingen die niet alleen theoretisch interessant zijn, maar ook direct toepasbaar in de praktijk.”
Een voorbeeld van zo’n samenwerking is het programma GroenvermogenNL, een overheidsinitiatief om de waterstofeconomie in Nederland te versnellen. Wat is jouw rol daarin?
“Binnen dat programma ben ik via Avans betrokken bij meerdere projecten rondom de productie, opslag en het transport van groene waterstof. We werken samen met andere hogescholen, universiteiten en bedrijven. Mijn rol is om ons praktijkonderzoek te koppelen aan concrete vragen uit het werkveld. En dat is precies de kracht van het hbo: kennis ontwikkelen die direct aansluit bij wat bedrijven nodig hebben.”
Waterstof krijgt veel aandacht. Is het echt de sleutel tot de energietransitie?
“Waterstof is geen wondermiddel, maar wel een onmisbaar onderdeel van de oplossing. Het is vooral belangrijk in sectoren waar directe elektrificatie moeilijk of onmogelijk is – zoals de zware industrie of internationaal transport. Het moet dan natuurlijk wel gaan om groene waterstof, dus geproduceerd met hernieuwbare elektriciteit. Anders stoten we nog steeds CO₂ uit. Groene stroom is beperkt beschikbaar, dus we moeten waterstof slim en efficiënt inzetten. Uiteindelijk draait het niet om één oplossing, maar om de juiste mix van technologieën voor een toekomst met weinig CO₂-uitstoot.”
Waarom is elektrificatie zo moeilijk in de sectoren die je noemt?
“Dat heeft te maken met de enorme energiebehoefte en technische eisen in die sectoren. Je kunt een vliegtuig of vrachtschip niet zomaar aandrijven met batterijen – die zijn te zwaar en leveren nog niet genoeg energie voor lange afstanden. En zware industrieën zoals staalproductie hebben extreem hoge temperaturen nodig, die je niet makkelijk bereikt met alleen elektriciteit. In dat soort gevallen zijn moleculaire energiedragers zoals waterstof of ammoniak een beter alternatief. Die kun je verbranden of gebruiken in industriële processen om de benodigde hitte of energie te leveren.”
Wat zijn de grootste uitdagingen op dit moment bij het gebruik van waterstof?
“Er zijn er meerdere. Technisch gezien moeten we de productie en het gebruik van waterstof efficiënter maken, de kosten omlaag brengen en zorgen dat het veilig is op grote schaal. Maar minstens zo belangrijk is de integratie in het systeem: we moeten de productie koppelen aan duurzame opwek en aan de industriële vraag, zodat vraag en aanbod goed op elkaar afgestemd zijn. Daarnaast is er veel onzekerheid over regelgeving en ontbreekt nog de infrastructuur – denk aan leidingen, opslagplaatsen en tankstations. En tot slot: we hebben mensen nodig met de juiste kennis en vaardigheden om dit allemaal waar te maken. Onderwijs speelt daar een sleutelrol in.”
Over onderwijs gesproken: hoe betrek je studenten bij dit onderzoek?
“Onze studenten doen volop mee in onderzoeksprojecten. Ze werken aan actuele vraagstukken, voeren experimenten uit, doen opdrachten voor bedrijven en analyseren data. Ze zijn echt onderdeel van het onderzoeksteam. Tegelijk brengen ze ook frisse ideeën en nieuwe perspectieven mee. Ik vind het belangrijk dat ze leren hoe ze hun kennis kunnen inzetten voor maatschappelijke impact. En meewerken aan dit soort projecten werkt heel motiverend.”
Op 23 mei sprak je je lectorale rede uit: Charting a low carbon future energy system: the rationale for hydrogen and emerging energy carriers. Wat bedoel je met die titel?
“Die titel gaat over het uitstippelen van een toekomst waarin we zo weinig mogelijk CO₂ uitstoten. Waterstof en andere opkomende energiedragers zijn cruciaal om die toekomst mogelijk te maken – dat was de kern van mijn verhaal. Maar ik benadrukte ook dat we een systeembenadering nodig hebben. Je kunt technologie niet los zien van menselijk gedrag, beleid en infrastructuur. Alles hangt met elkaar samen. Alleen door al die aspecten samen aan te pakken, kunnen we écht stappen maken in de energietransitie.”
2e en 3e jaars studenten Werktuigbouwkunde Michiel Piscaer, Roel van Straten en Marit van Grinsven werken als studentassistent bij MNEXT.
Hun opdracht is het bouwen van een apparaat dat ijzerverbranding demonstreert. Als je ijzerpoeder verbrandt, komt energie vrij in de vorm van warmte. Warmte waar je bijvoorbeeld huizen op een groene manier – en op industriële schaal – mee kunt verwarmen. Het restproduct bij de verbranding is ijzeroxide. Dat kan weer worden opgevangen en met waterstof afkomstig uit groene stroom worden omgezet in ijzerpoeder, om zo opnieuw te gebruiken. Zo ontstaat een duurzame cyclus, met ijzer als groene energiedrager.
Michiel wilde graag een bijbaan die past bij zijn studie. “De ijzerverbrander is een gaaf project om aan te werken. We werken aan interessante technologie en we krijgen veel vrijheid in de uitvoering.”
Tijdens de lectorale rede van Saleh demonstreerden de studenten hun ijzerverbrander.
De materialen- en energietransitie is een belangrijk thema voor Avans. We doen praktijkgericht onderzoek en verbinden dat met onderwijs en werkveld. Ondernemers, bedrijven en overheden bieden we de expertise en ondersteuning die nodig is om te innoveren binnen de materialen- en energietransitie. Zo stellen we professionals in staat om het verschil te maken.