Tag archive: Waterstof

Energieakkoorden en biobased economy

Als we in 2050 klaar zijn met de Energieakkoorden (waaronder het ‘Gelders’) dan gebruiken we nog steeds veel fossiele grondstoffen. Daar willen we als maatschappij om diverse redenen vanaf. Dat kan ook, als we vol (blijven) inzetten op de (circular) biobased economy. Het werkveld dat agro, energie en chemie verbindt. Fossiele grondstoffen worden namelijk niet alleen ingezet voor elektriciteit, warmte en brandstof, maar ook als grondstof voor bijvoorbeeld kunststoffen, chemicaliën en medicijnen. Nederland importeert zelfs veel meer fossiele grondstoffen voor producten en chemicaliën dan voor de eigen energievoorziening sec1. Welliswaar exporteren we veel producten en chemicaliën, maar zelfs die kunnen we beter vergroenen. Energietransitie en biobased economy zijn dus onlosmakelijk met elkaar verbonden. Laten we ze dan ook in de energieakkoorden optimaal verbinden.

Lees verder

TU Delft heeft snelste waterstof aangedreven raceauto in de wereld

Forze is opgericht in 2007 en is het high-tech waterstof raceteam van de Technische Universiteit Delft. Het team bestaat uit studenten die zich bezighouden met de ontwikkeling, productie en uitvoering van waterstof aangedreven raceauto’s, met het oog om motorsport te combineren met schone technologie. Het doel van het team is het bevorderen van het gebruik van waterstof in raceauto’s. Gedurende acht jaar heeft Forze zes voertuigen uitgebracht en meerdere successen geboekt zoals het bouwen van de snelste waterstof raceauto ooit.

Lees verder

Cleantech Tour Gelderland 2015

Twaalf bijzondere bedrijven bezocht provincie Gelderland in de cleantech tour 2015. Ik mocht deze tour voorbereiden, samen met mijn collega’s @WillemHuntink en @g_taat (Gerard). Bedrijfsbezoeken om onze nieuwe Gedeputeerde Jan Jacob van Dijk meer feeling te geven met deze groeiende ‘sector’ die hard werkt aan de energietransitie. Bedrijven waar innovatie centraal staat om de carbon-footprint / milieudruk naar beneden te krijgen en daarmee groene groei te brengen; soms ook wel circulaire economie of biobased economy genoemd. Met alle bedrijven bespraken wij waar zij sterk in zijn, wat hun groeiontwikkeling is en waar ze tegenaan lopen. Trots op deze bedrijven in Oost Nederland breng ik hen graag beeld.

Lees verder

InnoFase Duiven zet in op optimale benutting groene stroom

Onlangs is een samenwerkingsovereenkomst ondertekend door de deelnemers van het consortium InnoFasEnergy. Dit consortium heeft als doel om de op het bedrijventerrein InnoFase opgewekte energie beter te benutten. Daarnaast zet het zich in om koolstofdioxide (C02) af te vangen en nuttig toe te passen in productieprocessen, of als grondstof voor nieuwe producten.

Bedrijven en kennisinstellingen werken samen

Afval is energie. AVR is als afval- en energiebedrijf een grote leverancier van groene elektriciteit en warmte in de regio Arnhem. De vraag naar elektriciteit en warmte is gedurende de dag, maar ook gedurende een jaar niet constant. Dit is op te lossen door energie anders te benutten en hierin de samenwerking te zoeken met andere bedrijven en instellingen.

Een consortium onder de naam InnoFasEnergy voert op initiatief van AVR een haalbaarheidsstudie uit naar een betere en slimmere benutting van energie en het afvangen en inzetten van CO2. Naast AVR bestaat het consortium uit een aantal kiEMT participanten waaronder Waterschap Rijn en IJssel, Gemeente Duiven, Liander, Wageningen University & Research, DNV GL (voormalige KEMA), CarbonOrO, Alterra, en Siemens Nederland, Cofely Zuid Nederland Stedin. De haalbaarheidsstudie wordt mede mogelijk gemaakt door een financiële bijdrage van de provincie Gelderland.

Slimmer energie en CO2 benutten

Het consortium onderzoekt of een tijdelijk overschot aan elektriciteit kan worden gebuikt voor de productie van waterstof. Door het waterstof te verbinden met CO2 uit de rookgassen van AVR krijg je methaan (aardgas). Methaan is goed op te slaan.

Waarschijnlijk is er meer CO2 beschikbaar dan nodig voor het waterstof. Dat is niet erg. Want deze CO2 is een duurzame grondstof voor andere bedrijven, zoals de glastuinbouw bijvoorbeeld. Maar CO2 wordt ook in koelmachines, brandblussers en isolatiemateriaal gebruikt. Inmiddels is op vrijdag 22 augustus een testopstelling voor het afvangen en de kwaliteitsbepaling van CO2 in gebruik genomen bij de AVR.

Programma InnoFasEnergy

De mogelijkheden om energie en grondstoffen beter te benutten zijn groot. InnoFasEnergy sluit de kringlopen tussen bedrijven door vraag en aanbod bij elkaar te brengen. Daarmee geven we duurzaamheid en de regionale economie een extra impuls.

Eerste tankstation voor auto’s op waterstof

Staatssecretaris Mansveld van Infrastructuur en Milieu opende op 3 september 2014 in het Zuid-Hollandse Rhoon een pompstation voor auto’s die op waterstof rijden. Het is de eerste van twintig tankpunten die de komende jaren in Nederland langs de weg komen.

Nederlandse waterstof voor Europa

Nederland neemt in Europa een belangrijke positie in op het gebied van innovatie en de productie van waterstof. In de regio Rotterdam wordt deze brandstof voor een groot deel van de Europese markt geproduceerd. Via onder meer ondergrondse leidingen wordt waterstof getransporteerd naar België en Frankrijk.

Kinderschoenen

Waterstof als brandstof staat nog in de kinderschoenen. Momenteel kan er waterstof worden getankt op circa honderd plaatsen in de wereld. Tot nu toe rijden in Nederland alleen enkele vrachtauto’s, een bestelauto en een aantal bussen op waterstof. Deze konden voor een tankbeurt terecht in Arnhem, Amsterdam en Helmond. Het nieuwe tankstation aan de A15 in Rhoon geeft een impuls aan waterstof voor personenauto’s, omdat deze ook toegankelijk is voor de gewone automobilist. Volgend jaar zijn er openbare waterstof-tankstations gepland in Arnhem, Amsterdam, Eindhoven en Oude Tonge en daarna volgen er meer. Het waterstoftankstation in Rhoon is van het Franse bedrijf Air Liquide, dat bouwt aan een groter Europees netwerk van waterstofstations.

4 miljoen euro voor waterstofbussen

De staatssecretaris kondigde aan dat er vier miljoen euro beschikbaar is voor provincies die proeven willen doen met waterstofbussen voor personenvervoer. Rijkswaterstaat heeft sinds kort zelf de eerste twee Nederlandse waterstofauto’s in hun wagenpark.

Lesmateriaal voor vwo-leerlingen over waterstofauto

Voor bovenbouw vwo-leerlingen is er lesmateriaal over de waterstofauto bij het vak Natuur, Leven en Technologie. Deze is o.a. ontwikkeld door de TU-Delft. Leerlingen verdiepen zich in het hart van de waterstofauto: de brandstofcel. Ook gaat de module in op opslagvormen en natuurkundige en wiskundige modellen van de krachten op de auto. Leerlingen leren over de hoeveel brandstofcellen die nodig is voor een bepaalde snelheid. Het lesmateriaal (download) staat hier.

Amerikaanse marine maakt van zeewater brandstof

Wetenschappers in dienst van de Amerikaanse marine zeggen dat ze zeewater kunnen omzetten in brandstof. Dat meldt Discovery Channel op zijn website. Wetenschappers van het onderzoekscentrum van de Amerikaanse marine hebben een modelvliegtuigje al laten vliegen op de verkregen brandstof.

Zonder aanpassingen motoren

De Amerikanen zijn erin geslaagd om gelijktijdig kooldioxide en waterstofgas te scheiden van zeewater. Een katalysator zet de gassen om in vloeibare brandstof. Zij hopen dat naast de eigen vloot, ook vliegtuigen deze nieuwe brandstof kunnen gebruiken. Er zouden geen aanpassingen aan bestaande scheepsmotoren nodig zijn.

De kosten worden geschat op $ 3 tot $ 6 per gallon (zo’n vier liter). Bij voldoende financiering is de methode commercieel rendabel tussen 2021 en 2024. De scheidingsmethode is efficiënter dan voorgaande experimenten, zegt de marine. Ook omdat er geen toegevoegde chemicaliën of verontreinigende stoffen nodig zijn.

Onafhankelijk van olie

De Amerikaanse marine gebruikt nucleaire aanstuwing voor haar vliegdekschepen en een beperkt aantal onderzeeërs. Alle andere schepen moeten een missie na enkele uren afbreken om brandstof te tanken bij een van de vijftien militaire olietankers. Het ultieme doel is onafhankelijkheid van olie, eventuele olietekorten en prijsschommelingen.

Dr. Heater Willauer, een van de onderzoekers verantwoordelijk voor het project, is zeer enthousiast. “Eindelijk zijn we er in geslaagd om een technologie te ontwikkelen waarbij we CO2 en waterstofgas gelijktijdig kunnen onttrekken aan zeewater. Dit is een enorme doorbraak”, aldus Dr. Willauer tegen Discovery Channel. Het is de bedoeling de brandstof al snel te produceren in industriële hoeveelheden.

Enorme doorbraak

Nu de Amerikanen hebben laten zien dat het kan, is de volgende stap de brandstof in grote hoeveelheden te produceren. In samenwerking met verschillende universiteiten wil de marine werken aan de kwaliteitsverbetering en de efficiëntie. Onder meer de hoeveelheid CO2 en waterstofgas die onttrokken wordt uit zeewater, moet omhoog. De efficiëntie is al 92 procent.

Dit artikel is met toestemming overgenomen van DuurzaamBedrijfsleven

Energieorganisaties zien toekomst in waterstofmobiliteit

Waterstofauto’s kunnen ons elektriciteitsnetwerk gezond houden, blijkt uit onderzoek van HAS-student Rick Cox. Zijn vondst, en andere voordelen van waterstofmobiliteit, werd 28 januari op de HAN besproken door toonaangevende energieorganisaties.

Nederlandse energieorganisaties bespraken dinsdag 28 januari onderzoeksmogelijkheden op het gebied van waterstofmobiliteit (vervoer met waterstofauto’s), tijdens een rondetafelconferentie op de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen. Dit deden zij naar aanleiding van het onderzoek van Rick Cox, milieukundestudent aan HAS Hogeschool.

Afgevaardigden van – onder andere – het ministerie van Economische Zaken, Provincie Gelderland, Gemeente Arnhem, Liander, DNV GL, Gasterra bogen zich over de zaak, samen met ZKH Prins Carlos de Bourbon de Parme, boegbeeld en woordvoerder van Nederland Krijgt Nieuwe Energie (NKNE).

Er zijn gebruiksvriendelijke waterstofauto’s op de markt maar in Nederland ontbreekt een waterstofinfrastructuur. Oftewel: er zijn nauwelijks plaatsen waar auto-eigenaren waterstof kunnen tanken. Zonde, vindt Cox. Uit zijn onderzoek blijkt dat de aanleg van waterstoftankstations financieel en technisch haalbaar is en problemen met betrekking tot ons elektriciteitsnet kan oplossen. Beter dan batterij-elektrische voertuigen.

Tanken versus opladen
Waterstofauto’s hebben een aantal voordelen, ten opzichte van batterij-elektrische voertuigen. De actieradius van batterij-elektrische voertuigen is klein en het opladen van een accu duurt uren. Een waterstofauto is in 10 a 15 minuten volgetankt en heeft een actieradius die vergelijkbaar is met benzine- of dieselauto’s.

Bij grootschalige inzet van batterij-elektrische auto’s ontstaat een tekort aan laadpalen en parkeerplaatsen in stedelijke gebieden. Er is onvoldoende ruimte om auto’s voor lange tijd op één plek te hebben staan. Bovendien worden elektriciteitskabels overbelast, wanneer complete woonwijken volstaan met batterij-elektrische voertuigen.

Energiebuffer
Waterstoftankstations kunnen op het hoogspanningsnet worden aangesloten en kunnen bij goede regeling juist bijdragen aan de stabiliteit van deze netten. In het energieakkoord staat dat we in 2023 meer dan 10 GW aan windenergie opwekken. Om de energiepieken en – dalen op te vangen is 300GWh buffer nodig. Omdat het in Nederland soms dagen windstil is, moet minstens een week overbrugd kunnen worden met energieopslag. Dat is haalbaar met waterstofopslag.

De aanleg van buffers is een belangrijke stap in de energietransitie. De stabiliteit van het elektrisch net staat onder druk, door de toename van energie uit duurzame bronnen. De hoeveelheid opgewekte wind- en zonne-energie is bijvoorbeeld niet te regelen, waardoor het netwerk uit balans raakt. Dat kan leiden tot het uitvallen van het gehele elektriciteitsnetwerk.

Momenteel worden grote, niet-duurzame energiecentrales gebruikt om het net in balans te houden. Maar er is veel capaciteit nodig om een plotseling gebrek aan duurzame energie op te vangen. Zonder goed alternatief blijven gas- en kolencentrales operationeel. Duurzame opwekkers worden zelfs afgeschakeld om traditionele energiecentrales in de lucht te houden.

Er wordt veel aandacht besteed aan accuopslag, om de pieken en dalen in het net op te vangen. Zo kunnen elektrische auto’s dienen als energiebuffer. Auto’s die aan de laadpaal staan, kunnen bijvoorbeeld stroom terug leveren aan het net. Hiermee kan echter geen buffer worden opgebouwd, die groot genoeg is om grote pieken en dalen in de elektriciteitsproductie op te vangen.

Stabiliteit van het elektrisch net
Waterstof kan met behulp van elektriciteit relatief eenvoudig worden geproduceerd uit water. De installatie is zo eenvoudig dat ieder waterstoftankstation kan worden uitgerust met zijn eigen productie-eenheid. Tankwagentransport van waterstof van raffinaderijen naar tankstations is daarmee niet nodig. Bij overtollige opwekking van elektriciteit – door bijvoorbeeld windmolens – kunnen de waterstoftankstations extra waterstof produceren waarmee de pieken in het aanbod worden weggevangen.

Bij een gebrek aan opwekking kan de productie van waterstof juist worden ingeperkt om een tekort aan elektriciteit te voorkomen. Indien het opschroeven en inperken van de waterstofproductie nog niet voldoende is voor het stabiliseren van het elektriciteitsnet kunnen tankstations aanvullend worden uitgerust met brandstofcellen, die de grote hoeveelheden opgeslagen waterstof ook nog deels kunnen terug vormen in elektriciteit en deze inzetten om dreigende tekorten van elektriciteit aan te vullen.

De kosten van een waterstofinfrastructuur liggen tussen de 10 en de 15 miljard euro, wanneer alle 4200 tankstations, verspreid over Nederland, worden uitgerust met een productie-eenheid voor waterstof. ‘Mijn berekeningen zijn pessimistisch. Als een dergelijk project grootschalig wordt opgepakt, vallen de kosten waarschijnlijk lager uit’, zegt Cox.

Vervolg
Cox voerde zijn onderzoek uit voor Duurzame Energie Consult in samenwerking met de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN). Het lectoraat Meet- en Regeltechniek van de HAN blijft zich samen met Duurzame Energie Consult inzetten voor onderzoek naar waterstofmobiliteit en de stabiliserende invloed daarvan op het elektriciteitsnet. De partijen die aanwezig waren op de rondetafelconferentie willen hier nauw bij betrokken blijven.