Month: September 2019

‘De motor is gestart’

Ad van Wijk

Het buzzt lekker rond waterstof in Noord-Nederland. Ondernemers zijn bezig, clubs ontstaan, van bovenaf wordt de groene waterstofeconomie aangezwengeld. Het Noorden is hard bezig een grote kans te creëren. Het inkoppen komt daarna.

Het is nog maar luttele jaren geleden dat waterstof vooral in verband werd gebracht met de Hindenburg, met de H-bom, met rare Japanners die een auto met fuel cell maakten, met een gevaarlijk goedje dat vooral door dromers als kans werd gezien. Je kunt je er anno nu weinig meer bij voorstellen. Het Noorden investeert fors in technologie die het gebruik van waterstof dichterbij brengt. Sterker nog: waterstof wordt al gebruikt, op steeds grotere schaal.

Platgeslagen is dat logisch. Tel maar mee. We moeten in snel tempo onze uitstoot verlagen, de Groningse gaskraan wordt dichtgedraaid, we zitten met een uitdaging om alle groene energie die we opwekken in goede banen te leiden. Op al die uitdagingen kan waterstof een antwoord vormen. Daar komt nog bij dat al die duizenden mensen die nu een baan hebben die op de één of andere manier met het winnen van aardgas te maken heeft, goed aan het werk kunnen in de technologie rond het produ- ceren en vervoeren van waterstof.

Dat zien steeds meer partijen. Specialistische ondernemingen als Holthausen in Hoogezand en Resato in Assen doken op de kansen. Maar ook gevestigde partijen als Avebe, Gasunie, Stork, Nedmag en Suikerunie doen mee. Een waslijst aan projecten is begonnen of staat op stapel, variërend van het bouwen van electrolysers voor de productie van waterstof tot de aanleg van waterstoftankstations en het maken van nieuwe leidingen. Van de bouw van een waterstofwijk in Hoogeveen tot onderzoek naar het opslaan van waterstof onder de grond. En vergeet de industrie niet, waar al veel waterstof wordt gebruikt voor chemische processen, maar nog meer welkom is om fossiele brandstoffen te vervangen.

RODE BOEKJE

,,Zo hebben we het in eerste instantie ook aangevlogen, als economische kans voor Noord-Nederland’’, zegt Denisa Kasova. Zij zette als directeur van de toenmalige Noordelijke Innovation Board de optie waterstof op de kaart. Althans: zij omarmde de visie van Ad van Wijk, hoogleraar Future Energy Systems aan de TU Delft. Veel veranderde met de oplevering begin 2017 van ‘Het rode boekje’ van Van Wijk, een brochure waarin uiteengezet wordt hoe de groene waterstofeconomie in Noord-Nederland tot stand gebracht kan worden en waarom dat een goed idee zou zijn.

,,Eerlijk gezegd had ik niet verwacht dat we nu al zo ver zouden zijn’’, zegt Van Wijk. ,,In het plan stond dat we in 2030 1 Gigawatt aan energie in waterstof zouden hebben opgeslagen. Daar gaan we ruimschoots overheen. Dat komt vooral doordat de bedrijven het oppikken en later ook overheden en onderwijsinstellingen.’’ De kamerbrief van minister Wiebes deze zomer is wat dat betreft tekenend. Hij zet erin uiteen hoe belangrijk de groene waterstofeconomie in potentie is voor het halen van de klimaatdoelen én het liften van de Noordelijke economie.

‘Eerlijk gezegd had ik niet verwacht dat we nu  al zo ver zouden zijn’

Dat het zo snel is gegaan heeft te maken met een aantal factoren dat gunstig samenkwam. Het gebruik van waterstof als ener- giedrager is al oud, het was wachten op het juiste gesternte. ,,De kostprijs voor energie uit wind en zon is gekelderd de laatste jaren. Zelfs in Dubai is energie uit zongoed- koper dan energie uit olie’’, zegt Jan Jaap Aué. Hij is lector Waterstoftoepassingen aan de Hanzehogeschool in Groningen.

,,Verder zie je dat elektrisch rijden uit de hoek van de geitenwollen sokken is getreden. Het struikelblok is de actieradius en waterstof kan dat helpen oplossen. Nog een factor? Het slechte klimaat in binnensteden is een wereldwijd thema, waar groene waterstof een antwoord op kan zijn. En dan heb je nog de urgentie vanwege de klimaatverandering. Na de ramp met de kerncentrale van Fukushima verlegt de wereld zijn blikveld en is waterstof een logisch richtpunt.’’

LAGE DRUK

Zet het zo allemaal op een rijtje en het lijkt net alsof we in het Noorden van nul naar veel zijn gegaan in dik twee jaar. Zo is het natuurlijk niet. Waterstof was er al, bijvoorbeeld als grondstof in de chemische industrie. Initiatieven om er meer mee te doen ook. Tieluk in Leeuwarden bijvoorbeeld. De producent van brandstofcellen op waterstof timmert al enkele jaren aan de weg. Maar het timmert wel wat lekkerder nu de rest van de wereld het belang van waterstof ook in ziet, nu er een momentum is gecreëerd.

,,Ja, we hebben de flow mee’’, vertelt Frank Turksma, mede-eigenaar van het bedrijf, samen met Tienus Lukkes en Franke Doting. Ze ontwikkelden een apparaat dat ter plekke onder lage druk waterstof maakt dat direct in een cv-ketel of voorzetbrander bijgemengd kan worden. ,,Dat gaat tot een verhouding van 40 procent aardgas, 60 procent waterstof. Meer zou kunnen, maar daarvoor zijn we ook afhankelijk van de bouwers van ketels en branders. Een ander groot voordeel is dat er in het pand geen aanpassingen nodig zijn, alles kan blijven zoals het is.’’

Het apparaat is een succes. Inmiddels hebben diverse gemeenten zoals Leeuwarden, Groningen en Voorst een installatie staan. Ook staat bij een appartementencomplex  in Enschede een geschakelde installatie van in totaal 1,3 megawatt in de centrale stookruimte opgesteld. ,,We hebben besloten ons eerst te richten op de grote projecten zoals overheidsgebouwen, woningcorporaties, zorginstellingen en zwembaden. Dat lukt, maar het zijn vaak organen waar de besluit- vorming over veel schijven loopt, ze zijn echt nog zoekende. Daarentegen zie je dat de industrie sneller beslist en de voordelen op twee vlakken pakt, die van minder aardgasverbruik en CO2-reductie. Daar kunnen we mooie stappen maken. En ja, wie weet heeft iedereen er straks ook één thuis.’’

Zoals het gaat bij startups, heeft Tieluk de afgelopen jaren zijn product steeds verder bijgeschaafd. Het doel is om naar een 100 procent opwekker te gaan die aardgas volledig kan vervangen door waterstof. ,,Dat  kan, maar we beginnen met bijmengen zodat we de doelstellingen van het Energieakkoord voor 2030 kunnen halen en dat is 50 procent CO2-reductie. Omdat aardgas nog wel even blijft kunnen we op deze manier direct grote klappen maken op weg naar minder uitstoot. Want daar gaat het uiteindelijk om. In de tussentijd zal er vast weer het nodige uitgevonden worden wat ons helpt richting 2050.’’

GROTE STAPPEN

Wat Tieluk doet is een typisch voorbeeld van hoe de waterstofeconomie ervoor staat in Noord-Nederland. Grote stappen worden gezet, de eindstreep is nog niet in zicht.

Dankzij een overheid die prioriteit én geld geeft aan dit soort projecten, komt er veel van de grond. Belangrijker nog zijn de on- dernemers die de mogelijkheden omarmen, om het vliegwiel in beweging te zetten.

,,Dat is precies hoe het moet, een wilde economische ontwikkeling’’, zegt Jan Jaap Aué. ,,Zo veel mogelijk ondernemers moeten ermee bezig gaan. Niet omdat er ergens subsidie te vinden is, maar omdat ze er een businessmodel in zien. Dat gezegd hebbende, is het wel belangrijk dat het wiel niet door allerlei mensen tegelijk uitgevonden wordt. Door in grote verbanden af te spreken wie zich waarop gaat richten, verhogen we de effectiviteit flink.’’

Hydrogreenn (HYDROGen Regional Energy Economy Network Northern Netherlands) is zo’n verband. Het ontstond een jaar geleden op initiatief van Stork en Entrance, Centre of Expertise van de Hanzehoge- school met als doel de waterstofeconomie vooruit te helpen. Vooral door het laten zien van cases. Het project Waterstofwijk Hoogeveen is zo’n case. Tientallen partijen sloten zich aan, bedrijfsleven, overheid en onderwijs. En nu is zijn er regelmatig bij- eenkomsten. Om van elkaar te leren, om elkaar verder te helpen.

Geen tijd te verliezen: ‘De grond is al bouwrijp gemaakt’

Direct resultaat is ook de Hydrohub, een testcentrum voor verschillende methoden van elektrolyse om Entrance in Groningen. Aué: ,,Het doel is het goedkoper maken van het produceren van groene waterstof. Dat gaat over verschillende soorten elektrolysers, maar over meer. De gebruikte filters, het type water, verzin het maar.

Partijen kunnen hier hun ideeën uitproberen. Wat we echt nodig hebben om in het Noorden een groene waterstofeconomie op gang te helpen, is  een elektrolyser op een schaal die nog niet bestaat. Dat is een enorme marktkans.’’

ONDERWIJS

Wat moet er nog gebeuren om van Noord-Nederland dé groene waterstofeconomieregio te maken? Ad van Wijk: ,,We zijn nu hard op weg met fase 1, het van de grond krijgen, het enthousiasmeren, het groot durven denken, het samenwerken. We moeten nu schaken op verschillende bor- den. De productie van waterstof, de toepassingen, het mogelijk maken. Dat betekent ook dat we politiek actief moeten zijn, het onderwijs moeten meekrijgen.’’

Denisa Kasová zegt dat er voor de volgen- de fase geen tijd te verliezen is. ,,Dit is het moment dat we in het Noorden bedrijven moeten aantrekken die grote elektrolysers gaan maken, die zich bezighouden met pijpleidingen, met toepassingen van groene energie. We hebben de grond de afgelo- pen jaren al wat bouwrijp gemaakt. De komst van de fabriek voor biokerosine is een bewijs dat we op de goede weg zijn.’’

Tekst Jean-Paul Taffijn
Foto’s Pepijn van den Broeke

Waterstofrevolutie in Oudeschip: ‘Het gaat zeker niet om luchtfietserij’

Ad van Wijk

Het dorp Oudeschip kan zelf groene waterstof gaan maken voor de 180 huishoudens in het dorp en de directe omgeving. Die woningen worden voorzien van een waterstofketel. Ook kan er een waterstoftankstation komen.

H2 Oudeschip

Dat zeggen dorpsbewoners Jaap Kap en Erik Dijkshoorn, die een vergevorderd plan hebben gemaakt met de titel H2 Oudeschip.

Het komt er op neer dat het dorp een eigen electrolyser van één of twee megawatt krijgt om waterstof te produceren. De groene energie die daarvoor nodig is, wordt geleverd door één of twee eigen windmolens.

Verdrukking

Oudeschip is een dorp in de verdrukking: het ligt in het aardbevingsgebied én komt in de verdrukking door een steeds maar verder uitdijende Eemshaven. Kap: ‘We zaten hier in een neergaande spiraal en het is tijd dat om te buigen naar iets positiefs’. 

‘Afkoppelen’

En dus ontwikkelden Kap en Dijkshoorn dit plan dat volgens hen weliswaar ambitieus is, maar zeker uitvoerbaar. ‘We hebben hier het noordelijkste puntje van het gasnetwerk’, weet Dijkshoorn. ‘We kunnen het zó afkoppelen en geschikt maken voor waterstof’. 

CO2-neutraal

‘Bovendien zitten we hier in het aardbevingsgebied’, vult Kap aan. ‘Er is geld om de woningen te versterken, te isoleren en geschikt te maken voor het gebruik van waterstof. Je krijgt dan CO2-neutrale woningen die in waarde zullen stijgen’.

Tankstation

De ‘dorpswaterstof’ kan ook via een eigen tankstation worden verkocht. Volgens Dijkshoorn zijn er genoeg potentiële klanten: ‘Tractors, vrachtwagens van afvalverwerker Pouw, de taxibusjes van UVO, noem maar op’.

Ook zouden de dorpsbewoners er volgens Dijkshoorn zelf kunnen gaan tanken: ‘Een droomscenario is dat er straks een stuk of vier dorpsauto’s op waterstof rondrijden’.

Investeerders

Volgens beide mannen gaat het in dit plan zeker niet om ‘luchtfietserij’. ‘We zijn in gesprek met twee grote bedrijven die willen investeren’, zegt Kap. ‘Namen noemen we niet, maar er zit een grote fabrikant van windmolens bij. Wij geloven in dit plan, we zijn al ver.’

‘Supertof’

Dijkshoorn en Kap kunnen rekenen op steun van de provincie Groningen:  ‘Ik vind het supertof dat ze de handschoen hebben opgepakt’, zegt gedeputeerde Nienke Homan. ‘En dat ze kansen zien voor Oudeschip. Maar het is ook belangrijk dat het toepasbaar is op andere dorpen’. 

‘Goede volgorde’

Het is een mooi plan, dat we graag willen ondersteunen, zegt wethouder Eltjo Dijkhuis van de gemeente Hogeland. ‘Maar tegelijkertijd ligt Oudeschip in een gebied waar heel veel gebeurt. Het dorp komt nu al in de verdrukking door de Eemshaven en die haven breidt alleen maar verder uit. Het is nu zaak de dingen in de goede volgorde te doen. Wat is goed voor Oudeschip? Dat moet eerst duidelijk worden’.

Complex

‘Dit plan is geen sinecure, maar het heeft het in zich om gerealiseerd te kunnen worden’, zegt Ad van Wijk van New Energy Coalition. Dat is een stichting die wil helpen de energietransitie te versnellen. Deze stichting onderzoekt of en hoe het plan in Oudeschip uitgevoerd kan worden.

Van Wijk: ‘Het is complex omdat er zo veel partijen bij betrokken zijn. Er zal dus veel werk moeten worden verzet om die waterstofproductie, zeg binnen twee jaar, gerealiseerd te krijgen.’

Bron: RTV Noord.
GESCHREVEN DOOR Steven Radersma

De waterstofauto als cruciale schakel in een duurzaam energiesysteem

Ad van Wijk

De conventionele auto die rijdt op fossiele brandstoffen is niet meer van deze tijd. Zeker niet met de doelstelling die de Nederlandse overheid zich heeft gesteld om in 2050 CO₂ neutraal te zijn. Waterstofauto’s en accu-aangedreven elektrische voertuigen zijn de toekomst volgens TBM onderzoeker Samira Farahani. Zij en andere onderzoekers aan de TU Delft werken aan het concept ‘Car as a powerplant’ (CaPP) van professor Ad van Wijk waarbij waterstofauto’s als stroombron fungeren in een duurzaam energiesysteem waar energie uit hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie wordt omgezet in waterstof.

Energieleverancier

Een auto die rijdt op waterstof heeft een brandstofcel en een tank met waterstof nodig om de brandstofcel te voeden. De brandstofcel zet waterstof om in elektriciteit. Het voordeel van auto’s die rijden op waterstof of een hybride auto (mix van waterstof en accu) is dat ze veel verder kunnen rijden dan accu-aangedreven elektrische voertuigen. Farahani: “Personenauto’s op waterstof kunnen tegenwoordig tot 600 kilometer rijden, veel verder dan de gemiddelde 350 kilometer van accu-aangedreven elektrische auto’s”. Nog een voordeel van de waterstofauto is dat tanken ook snel gaat, in zo’n 8 tot 10 minuten. En nog mooier is dat een dergelijke auto kan fungeren als elektriciteitscentrale. “Een geparkeerde waterstofauto kan elektriciteit aan het stroomnet terug leveren en daarmee als buffer fungeren in een duurzaam energiesysteem voor fluctuerende duurzame energiebronnen als wind en zon. De auto wordt dan energieleverancier voor bijvoorbeeld een woonwijk of kantorencomplex”, legt Farahani uit.

Efficiënt

Hoewel de omzetting van elektriciteit naar waterstof en vice versa niet efficiënt is, is het gebruik ervan toch aantrekkelijk omdat wind en zon onbeperkt beschikbaar zijn. Farahani: “Zo kan 10% van de zonne-energie opgewekt door Australië voorzien in de jaarlijkse wereldwijde energiebehoefte van 155.000 TWh. Bovendien kan er veel meer energie worden opgeslagen in moleculen (waterstof) dan in elektronen (elektriciteit) en waterstof kan efficiënt en goedkoop opgeslagen worden in bijvoorbeeld uitgeputte gasvelden, lege zoutmijnen, in tegenstelling tot elektronen waarvoor grote accu’s nodig zijn of een aanzienlijke uitbreiding van het elektriciteitsnet. Waterstof is daarmee de perfecte energiedrager”.

Beperkte infrastructuur

CaPP klinkt als een ideaal concept, maar vooralsnog komt het rijden op waterstof nog niet zo goed van de grond als het rijden met de elektrische auto aangedreven door een accu. Dit heeft met name te maken met de nog beperkt aanwezige infrastructuur. Er zijn nu welgeteld drie waterstof tankstations in Nederland. Als we in Nederland de brandstofcel-waterstof auto van de grond willen krijgen moet er flink worden geïnvesteerd in waterstof tankstations in Nederland volgens Farahani. Daarnaast moet het CaPP concept nog verder uitgetest worden in de praktijk, en de infrastructuur waarin auto’s op het elektriciteitsnet kunnen worden aangesloten’ moet op orde worden gemaakt.

Testomgeving

Het CaPP concept is getest in the Green Village, een living lab op de TU Delft. Het conceptontwerp is toegepast bij het Shell Technology Centre in Amsterdam (STCA). Farahani experimenteerde in deze gecontroleerde omgeving met het systeemontwerp van CaPP: het koppelen van geparkeerde auto’s aan het energienet van het kantorencomplex. Zij modelleerde het systeem met zowel waterstof als accu-aangedreven voertuigen en ze gebruikte elektriciteit, waterstof en een combinatie van de twee als energiedragers in het systeem. Uit dit onderzoek blijkt dat een combinatie van elektriciteit en waterstof als energiedragers het meest kostenefficiënte systeem oplevert. “De volgende stap is nu het op orde krijgen van de infrastructuur met alle verschillende belanghebbenden, zodat auto’s straks daadwerkelijk op het energienet kunnen inpluggen. Daarnaast zijn meer auto’s nodig met een dubbel stopcontact, zodat ze ook als stroombron kunnen fungeren, want dat is nu nog niet het geval”, geeft Farahani aan. “Dan nog zal het waarschijnlijk 10 jaar duren voordat het CaPP concept in gebruik kan worden genomen. Maar dan kunnen we wel schoon en goedkoop rijden op duurzame energiebronnen én hebben we een mobiele stroombron om te voorzien in onze energiebehoefte”.

https://www.tudelft.nl/tbm/onderzoek/projecten/de-waterstofauto-als-cruciale-schakel-in-een-duurzaam-energiesysteem/