Power-to-X (PtX/P2X) Technologieën voor de energietransitie: Power-to-X maakt het mogelijk om stroom uit zon en wind houdbaar en transporteerbaar te maken.

Wat is Power-to-X?

Op weg naar klimaatneutraliteit zijn er oplossingen nodig die elektriciteit uit zon en wind opslaanbaar maken. Eén manier is om vluchtig opgewekte elektriciteit om te zetten in chemische energie. De basis hiervoor is het element waterstof. Waterstof kan worden geproduceerd door elektrolyse van water. Als energie uit hernieuwbare bronnen wordt gebruikt om water te splitsen in de elementen zuurstof en waterstof, spreken we van groene waterstof.

Power-to-X is in essentie gebaseerd op waterstof, maar gaat verder dan pure elektrolyse en vooral het directe gebruik van het gas. Om de energietransitie en het koolstofvrij maken van hele industriële sectoren te versnellen, geeft P2X antwoorden op de vraag wat er kan worden gemaakt van het element waterstof.

Differentiatie op vormen van energie

Power-to-X betekent het omzetten van energie in een andere vorm. Dit kan worden opgesplitst in verschillende vormen van energie. Typische voorbeelden zijn power-to-gas, power-to-heat en power-to-liquid.

Power-to-heat (PtH/P2H)

Een andere vertegenwoordiger in dit toepassingsgebied heet power-to-heat. Dit concept beschouwt de omzetting van elektrische stroom in thermische energie, bijvoorbeeld met behulp van warmtepompen of elektrische boilers. Het geheel is echter niet te vergelijken met een elektrisch verwarmingssysteem. Het doel van power-to-heat is eerder om overtollige energie uit hernieuwbare bronnen zo om te zetten dat deze houdbaar wordt.

Power-to-liquid (PtL/P2L)

Achter power-to-liquid gaan processen schuil die in wezen kunnen worden samengevat onder de benaming 'E-Fuels'. Dit zijn bijvoorbeeld methanol en ammoniak. Het basisprincipe: met regeneratief geproduceerde waterstof en CO₂ of stikstof goed bruikbare en transporteerbare brandstoffen synthetiseren. Onderzoek toont aan dat ammoniak, structuurformule NH₃, een sleutelrol speelt als groene brandstof. In vergelijking met andere energiedragers zoals vloeibare waterstof of methanol scoort ammoniak hoog vanwege de relatief lage productiekosten. Er moet echter rekening worden gehouden met de hoge toxiciteit.

Differentiatie op beoogd gebruik

Een verdere differentiatie kan worden gemaakt op basis van het beoogde gebruik, hoewel er hier zeker onzekerheden in de differentiatie zitten.

Power-to-ammonia, d.w.z. de synthese van ammoniak, is een proces dat behoort tot het power-to-liquid-gebied of het gebied van de zogenaamde E-Fuels. Uiteindelijk is het doel van deze toepassing om hernieuwbare stroom om te zetten in een chemische energiedrager zodat deze opgeslagen en getransporteerd kan worden. Andere typische termen zijn power-to-chemicals, power-to-fuel en power-to-syngas.

Power-to-X is meer dan de elektrolyse van waterstof

"Power-to-X is een holistische benadering van het omzetten van hernieuwbare energie. We gaan dus veel verder dan alleen het opslaan van chemische energie", legt Matthias Füller, Vice President VMM Process Industry bij Phoenix Contact, uit.

Deze transformatie vereist oplossingen voor automatisering, elektrificatie en netwerkkoppeling op installatieniveau. Klik op de volgende link om erachter te komen hoe dergelijke systemen op basis van gestandaardiseerde techniek eruit kunnen zien en waar Power-to-X van Phoenix Contact al in gebruik is.