Deze hoogleraar ontketende de kracht van ijzerpoeder als brandstof

Wie aan de energietransitie denkt, ziet al snel windmolens en zonnepanelen voor zich. Maar ook ijzerpoeder kan een steeds grotere rol in ons toekomstige, duurzame energiesysteem spelen. IJzerpoeder kan energie veilig en op een duurzame manier opslaan en die op een circulaire manier weer beschikbaar stellen. Philip de Goey, hoogleraar aan de TU Eindhoven, is een van de grondleggers van deze veelbelovende technologie. En hij is nog lang niet klaar. “We zijn druk bezig om een energiecampus op te richten.”

IJzerpoeder: het lijkt op het eerste gezicht misschien een eenvoudig materiaal, maar het heeft veel potentie. Je kunt het zien als een soort duurzame batterij. Het poeder kan energie opslaan van hernieuwbare bronnen als zon en wind. Bij verbranding van het poeder komt de energie vervolgens weer vrij als warmte. Wat overblijft, is een lege, maar opnieuw te gebruiken ‘batterij’ in de vorm van roest. 

De Nederlandse uitvinder De Goey stond aan de wieg van deze ontwikkeling. “Zo’n vijftien jaar geleden had bijna niemand gehoord van ijzerpoeder als energiebron. In 2025 is dat heel anders: meerdere bedrijven en onderzoeksinstellingen zetten vol in op deze veelbelovende technologie.”

De Goey is niet alleen verbonden aan de TU Eindhoven, waar hij onder meer Team SOLID oprichtte. Ook is hij de oprichter en bestuursvoorzitter van Metalot – een innovatiecentrum dat zich richt op metalen als energiedragers. Daarmee zette hij grote stappen om de technologie te rijp te maken richting commercialisatie. Ook hielp hij met de oprichting van diverse startups, die nu zeer succesvol zijn. Wereldwijd zijn er al een tiental start-ups ontstaan die metaal als energiedrager naar de markt willen brengen.

Voordelen van ijzerpoeder op een rij

Het is niet verrassend dat er zoveel aandacht is voor ijzerpoeder als energiedrager, want bij het gebruik en de verbranding ervan komt geen CO₂ vrij. 

Het biedt daarnaast belangrijke voordelen op het gebied van veiligheid en circulariteit. In tegenstelling tot andere energiedragers, zoals waterstof, is ijzerpoeder bijvoorbeeld niet explosief. En hetzelfde ijzerpoeder kan eindeloos hergebruikt worden, met minimale verliezen van de grondstof. Daardoor kan ijzerpoeder veilig, maar ook zeer compact, worden opgeslagen, gerecycled en getransporteerd.  

Experimenteren in de ruimte

Voor De Goey begon het allemaal zo’n vijftien jaar geleden. In die tijd richtte de hoogleraar zich voornamelijk op opkomende duurzame brandstoffen zoals waterstof, ethanol en synthetische gassen. Daar kwam plots verandering in, tijdens het internationale ESA-project Perwaves waar hij aan deelnam.

“We deden een zero gravity experiment”, legt hij uit. “Ik was betrokken bij het bestuderen van vlamvoortplanting in mengsels van metaalpoeder met lucht, en de optimale grootte van het metaalstof voor ideale verbrandingsomstandigheden.” 

De experimentele opstelling waarin het ijzerpoeder zou moeten verbranden werd omhoog geschoten, in een raket tot een hoogte van 260 km vanuit Scandinavië. Daarbij hadden onderzoekers enkele minuten de tijd om de verbranding van het poeder te onderzoeken in gewichtloze omstandigheden. 

Tijdens het bespreken van de resultaten van het experiment kwamen discussies op gang. “In 2014 kwamen we weer een paar dagen samen in Noordwijk, waar we het hadden over of we deze technologie ook voor energieopslag konden gebruiken. Twee dagen lang voerden we intensieve gesprekken over de voordelen van ijzerpoeder als energiedrager. Er bestonden immers al een aantal opslagmethodes. Maar tijdens de autorit naar huis besefte ik ineens: ijzerpoeder zou wel eens een gamechanger kunnen zijn. Vooral omdat ik zag dat waterstof lastig is op te slaan en ijzerpoeder niet.”

Het idee dat je met metaalpoeder grootschalig en langdurig energie zou kunnen opslaan en later weer vrijmaken, liet hem niet meer los. In 2014 besloot hij zich volledig op ijzerpoeder als energiedrager te richten. De Goey droeg zijn andere onderzoeksthema’s over en begon met een schone lei, vastberaden om ijzerpoeder groot te maken voor de opslag van energie.

Eerste mijlpaal

De eerste grote mijlpaal kan De Goey zich nog goed herinneren. In 2020 demonstreerde het Metal Power Consortium, onder leiding van Metalot, voor het eerst een 100 kW-systeem (MP100) bij de Swinkels Brouwerij in Lieshout. “Dit project markeerde de eerste succesvolle toepassing in een industriële setting.” Drie jaar later volgde een succesvolle langdurige test van een vijf keer groter en sterk verbeterd systeem – de MP500 van 1 MW – opnieuw met medewerking van Swinkels. 

In Nederland werken inmiddels meerdere partijen aan het onderzoek naar en de toepassing van ijzerpoeder als brandstof. Een van de voortrekkers is Metalot. Vanuit de TU/e ontstonden zowel Team SOLID als de spinoff RIFT (Renewable Iron Fuel Technology). Daarnaast zijn bedrijven als Iron+ betrokken bij de praktische toepassing ervan.

Industriële branders ontwikkelen

De Goey heeft meerdere patenten op zijn naam staan. Onder meer voor een innovatief ontwerp voor een brander genaamd Iconic. Deze is gericht op het stabiel, efficiënt en schoon verbranden van ijzerpoeder. “Dit is nog steeds een uitdaging, aangezien ijzerpoeder moeilijker te verbranden is dan bijvoorbeeld aardgas. Het systeem zorgt ervoor dat de vlam erg stabiel blijft, met nog lagere uitstoot van stikstofoxiden of fijnstof”, legt De Goey uit. De brander ontwikkelde hij in het kielzog van enkele zeer prestigieuze onderzoeksprojecten, gefinancierd door de European Research Council. Hij ontving hier €2,5 miljoen voor.

Hoe het er inmiddels voorstaat met zijn brander? “In de eerste concepten hebben we een kleinere schaal van een paar kilowatt getest,” vervolgt de uitvinder. “Momenteel zijn we bezig met verbeteringen en opschalen tot 25 kilowatt, voor andere markten. Werk aan de winkel dus.”

Een breed toepassingsgebied

Wat begon als een oplossing voor de zware industrie, is inmiddels uitgegroeid tot een veelzijdige technologie voor duurzame energieopslag. IJzerpoeder vindt nu bijvoorbeeld ook zijn weg naar stadsverwarming. Tegelijk werkt Metalot aan een veelbelovend antwoord op netcongestie: het concept van ‘holonen’ – lokale, gesloten energieketens waarin productie en verbruik van ijzerpoeder samenkomen. “Denk aan een zonnepark dat overtollige stroom omzet in ijzerpoeder, dat later wordt ingezet bij een nabijgelegen fabriek. Zo ontstaat een stabiele, zelfvoorzienende energiehub, onafhankelijk van het elektriciteitsnet.” 

Een gloednieuwe energiecampus

Nog steeds is De Goey het ijzerpoeder niet beu. Er staan spannende dingen te gebeuren. Metalot verhuist naar een nieuwe locatie in Maarheeze, op een terrein waar vroeger de Philips-fabrieken stonden. Het gebied beslaat zo'n 14 hectare. Alles wordt gesloopt, op één gebouw na — en precies dat gebouw wordt het kloppend hart van een nieuwe energiecampus. “We willen daar een plek creëren voor innovatie rond duurzame energie, zoals ijzerpoedertechnologie. Vanaf 1 januari 2026 betrekken we het pand.”

RIFT, startup voor ijzerbrandstof, krijgt €11 miljoen

RIFT heeft €11 miljoen opgehaald om zijn innovatieve ijzerbrandstoftechnologie voor duurzame industriële verwarming verder te ontwikkelen.

Lees meer