← Terug naar categorie Energie en energiebeheer

Wat is groene waterstof en hoe kan het worden gebruikt?

Momenteel wordt waterstof voornamelijk als grondstof in de industrie gebruikt, maar wordt het steeds meer gebruikt als medium voor het opslaan van energie en als brandstof in de transportsector. Matt Doyle, commercieel directeur van het in Jarrow gevestigde Wescott Industrial Services, specialisten op het gebied van offshore windmolenparken, legt precies uit wat Green Hydrogen is en hoe we er waarschijnlijk in de toekomst nog veel meer over zullen horen.

Door Matt Doyle, commercieel directeur van Wescott Industrial Services

Waterstof wordt, zonder al te veel in de les chemie te gaan, veelvuldig gebruikt in de petrochemische industrie, met name bij de productie van ammoniak voor meststoffen en methanol voor de kunststof- en farmaceutische industrie.

Het wordt ook gebruikt om zwavel uit brandstoffen te verwijderen, als lasgas en als raketbrandstof om maar een paar toepassingen te noemen, maar de opwindende nieuwe technologie maakt gebruik van waterstof als schone brandstof voor transport, waarbij alleen water als bijproduct wordt uitgestoten. Als deze technologie zich ontwikkelt zoals velen lijken te voelen, zal de vraag enorm toenemen, vooral voor waterstof geproduceerd door groene technologie.

In wezen zijn er drie manieren om waterstof te produceren. Het overgrote deel van commerciële bulkwaterstof is momenteel 'blauwe' waterstof, geproduceerd door het mengen van stoom (waterdamp) met aardgas dat reageert met het methaan en het gas afbreekt in koolmonoxide en waterstof.

Een alternatief middel is 'Brown' Waterstof geproduceerd door de vergassing van steenkool - steenkool wordt gemengd met zuurstof onder hoge druk en temperaturen om opnieuw koolmonoxide en waterstof te produceren.

Het derde middel is 'Groene' Waterstof, waarbij waterstof wordt geproduceerd door een elektrische stroom door water te laten lopen met behulp van een elektrolyseur die wordt aangedreven door hernieuwbare energie. Hoewel de technologie er al lang is, hangt de levensvatbaarheid van het proces af van de vraag naar waterstof als brandstof en de prijs van elektriciteit voor productie.

Green Hydrogen: Elektrisch dubbeldekker copyrighttransport voor Londen

Voer de groei in met name offshore windparken en de daaruit voortvloeiende prijsdaling van de elektriciteit die ze produceren. Wanneer ook rekening wordt gehouden met de toenemende behoefte aan energieopslagtechnologie om te profiteren van geproduceerde elektriciteit in tijden van lage vraag, wordt de productie van 'Groene Waterstof' levensvatbaar en steeds populairder naarmate de milieudruk voor koolstofarme en energie-efficiëntie toeneemt bij energiebedrijven.

Het is zeker de eerste dagen met zeer weinig grootschalige PEM (Proton Exchange Membrane) elektrolyseurs die momenteel nog in productie zijn, maar de tekenen zijn allemaal positief voor de nieuwe technologie, of de resulterende waterstof in de chemische sector of als brandstof wordt gebruikt.

Japan is bijvoorbeeld van plan om 5.3m-huishoudens met waterstofgebaseerde brandstofcel-micro-WKK-systemen (warmtekrachtkoppeling) van 2030 te hebben.

Australië, dat wereldleider is geworden in de productie van 'Brown Hydrogen' door zijn enorme reserves aan 'bruine' steenkool, met name in de Latrobe Valley ten oosten van Melbourne in Victoria, investeert ook in de productie van groene waterstof met de eerste export van groene waterstof, zij het een kleine proef, die in maart van dit jaar naar de Japanse energiereus JXTG ging om te bewijzen dat de technologie mogelijk was.

De Queensland University of Technology (QUT) gebruikte zonne-energie om tolueen om te zetten in een stof genaamd methylcyclohexaan (MCH) met behulp van het JXTG-proces aangedreven door QUT's zonne-arrays - Tolueen wordt gebruikt omdat het een vloeibare waterstof-energiedrager is met het voordeel van hoge waterstof capaciteit bij omgevingstemperatuur. MCH ziet eruit en voelt aan als olie, wat betekent dat het kan worden verzonden met conventionele tankwagens, pijpleidingen en super tankers.

Eenmaal verscheept naar Japan werd het MCH terug omgezet in tolueen en de waterstof geëxtraheerd voor gebruik in een geschikte brandstofcel of voertuig. Het tolueen is vervolgens beschikbaar voor hergebruik in de transportcyclus.

In 2017 heeft de EU het H2FUTURE-consortium het contract gegund voor de bouw van een van 's werelds grootste PEM-elektrolyse-installaties in Linz in Oostenrijk, aangedreven door hydro-elektrische groene stroom. De bouw is nu voltooid en de faciliteit wordt nu getest en produceert voornamelijk waterstof voor gebruik in de staalindustrie.

CGI van Green Hydrogen sland (media) - foto met dank aan TenneT

In mei van dit jaar hebben de Spaanse Balearen het project Power to Green Hydrogen Mallorca onthuld, gepromoot door de regionale overheid en vier particuliere bedrijven. Het project omvat wat is beschreven als de grootste hernieuwbare waterstoffabriek in Europa, bedoeld voor transportbrandstof als een van de acht regeneratieprojecten in het Lloseta-gebied op het eiland Mallorca.

De groene waterstofproductie-installatie, aangedreven door zonne-energie, zal operationeel zijn in 2021 en zal 10 MW aan niet-vervuilende energie leveren aan voertuigen voor duurzame mobiliteit, hotels in de baaien van Alcúdia en Pollença, en aan het industrieterrein van Inca. De nieuwe faciliteit zal duurzame brandstof leveren voor openbaar en particulier vervoer, in de vorm van bussen voor openbaar vervoer en particuliere vloten zoals huurauto's en personenauto's.

Dichter bij huis hebben de 'Building Innovative Green Hydrogen systems in a Isolated Territory' (BIG HIT) de eerste tankbeurt uitgevoerd van vijf waterstof aangedreven Renault Kangoo-busjes op de Orkney-eilanden met waterstof geproduceerd via een 1MW PEM-elektrolyseur met elektriciteit uit de windturbines op de nabijgelegen eilanden Shapinsay en Erday. Schotland kijkt vooral goed naar de nieuwe technologie als onderdeel van hun visie op elektriciteit en gas voor 2039.

In Londen staat 20 van 's werelds eerste op waterstof aangedreven dubbeldekker bussen begin volgend jaar op straat in een £ 12m-project, waarvan £ 5m wordt gefinancierd, ironisch gezien de huidige chaos van Brexit, met Europese financiering .

Europese energiebedrijven zoals de Duitse elektriciteitsreus TenneT onderzoeken nu serieus de levensvatbaarheid en praktische engineering die nodig is om kunstmatige eilanden te creëren voor de Noordzeekust om PEM's te huisvesten, met behulp van offshore windpark-gegenereerde elektriciteit.

Dit gaat niet alleen om de vermogensverliezen of vallen van de kabel heen, vooral hoog in de benodigde gepantserde kabels vanwege de extra warmte die afkomstig is van de reststroom en de kosten van het overbrengen van grote hoeveelheden energie naar de kust, maar verbruikt ook elektriciteit die wordt geproduceerd bij tijden van lage vraag. De waterstof en synthetisch methaan kunnen via het bestaande pijpleidingsysteem op het vasteland worden getransporteerd.

Een van de nieuwste ontwikkelingen in het veld is het 'Deep Purple'-project van Noorwegen, dat het elektriciteit-naar-gas concept een stap verder brengt door onderzoek naar de uitvoerbaarheid van oplossingen waarmee de energie van OWF's kan worden omgezet in waterstof maar opgeslagen op de zeebodem .

Dit zou een stabiele levering van hernieuwbare elektriciteit mogelijk maken aan offshore olie- en gasplatforms (die momenteel hun eigen elektriciteit opwekken via gasturbines die koolstof uitstoten) en waterstof voor ander gebruik. PEM's en waterstofopslagtanks zouden in één scenario in de turbine-installaties worden geïntegreerd.

Waar de nieuwe technologie naartoe gaat, is een gok van iedereen en hangt af van een mix van economie en politiek - wat kost Green Hydrogen en de daaruit voortvloeiende kosten en hoe toegewijd zullen lokale en nationale overheden worden aan een groene economie, maar er is weinig twijfel dat we in de zeer nabije toekomst veel meer te horen krijgen over Groene Waterstof.

Procesindustrie Informer

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.

Deel via
Kopieer link