Petrolhead' bouwt grootste waterstofbatterij ter wereld

Bijna was Wiebrand Kout gestopt met zijn opleiding HTS Autotechniek aan de HAN. Uit pure frustratie over de klimaatschade door fossiele brandstoffen. Bij TNO maakte hij als student kennis met technologie, die een oplossing biedt voor het gebruik van duurzame energie.

Het Arnhemse energietechnologiebedrijf Elestor ontving onlangs de publieksprijs van de landelijke Kamer van Koophandel Innovatie Top 100 voor de ontwikkeling en het patent op de waterstofbromide-flowbatterij. Deze batterij maakt het mogelijk duurzaam opgewekte energie tegen extreem lage kosten per kilowattuur op te slaan. Dat is belangrijk om bijvoorbeeld de energie opgewekt door wind- en zonneparken op te slaan en te gebruiken wanneer er vraag is naar elektriciteit.

Die goedkope opslag van elektriciteit is de ontbrekende schakel in de energietransitie op weg naar een 100 procent duurzame elektriciteitsvoorziening, constateert de jury van de KvK-Innovatieprijs. Elestor staat voor Electricity Storage. Wiebrand Kout (44), technisch directeur van Elestor, is blij met de prijs en de erkenning voor het idee en de visie, waarmee hij in 2014 zijn bedrijf oprichtte. ‘Het werk dat we doen is een echte teamprestatie’, benadrukt hij. ‘Er wordt hard gewerkt om deze nieuwe technologie te testen en te kunnen opschalen.’

De opslagkosten, circa 5 cent per kilowattuur, zijn drie tot vijf keer lager dan bij de bestaande technologieën. Elestor kan die kosten laag houden door gebruik te maken van waterstof en broom. ‘Waterstof en broom zijn in enorme hoeveelheden overal ter wereld beschikbaar in tegenstelling tot lithium en kobalt’, verklaart Wiebrand Kout. Broom kan uit zeewater worden gewonnen, waardoor geen partij de productie kan domineren, zoals bij lithium en kobalt het geval is.

Samen met enkele stagiaires begon Wiebrand Kout als startende ondernemer in een laboratorium op industriepark Arnhems Buiten. Elestor telt nu 25 medewerkers, bijna allemaal onderzoekers en ingenieurs en is gevestigd op Industriepark Kleefse Waard. Wiebrand Kout: ‘Het bedrijf groeit. Het komende jaar hebben we zeker tien tot twaalf nieuwe mensen nodig. Zowel op mbo- als op hbo- en academisch niveau.’

Met de bouw van de nieuwste generatie waterstofbromide-flowbatterij, in samenwerking met twee grote bedrijven, is voor Elestor opnieuw een spannende fase aangebroken. ‘We hebben alle technologie in handen voor een batterij met een vermogen van 500 kilowatt. Dat is de grootste waterstofbromide-flowbatterij die ooit ter wereld is gebouwd’, legt Wiebrand Kout uit. ‘Met de bouw van dit systeem willen we aantonen dat het ook op deze schaal werkt, daar hebben we alle vertrouwen in, maar we zitten nog steeds in de ontwikkelingsfase. Als deze stap goed doorlopen is, kan Elestor zijn eigen giga-fabriek bouwen.’

Wiebrand Kout denkt bijvoorbeeld aan het ombouwen van bestaande elektriciteitscentrales naar duurzame energieopslag. ‘De kolen eruit en de duurzame elektriciteit erin. We hebben analyses gemaakt en het kan, we blijven binnen het hek’, klinkt het bevlogen. ‘Dan heb je het niet over 500 kiloWatt, maar over 1.000 megaWatt, oftewel één miljoen kiloWattuur.’

De uitstoot van kooldioxide (CO2) en stikstof door de verbranding van fossiele brandstoffen als olie, kolen en gas zorgt wereldwijd voor klimaatproblemen, zoals het oplopen van de temperatuur en het smelten van het poolijs. We moeten snel schakelen met de energietransitie willen we de problemen voor blijven, vindt Wiebrand Kout.

‘De meeste mensen onderschatten de klimaatproblemen nog’, constateert hij. ‘We hebben zo’n honderd jaar gewerkt aan het huidige energiesysteem en we hebben minder dan dertig jaar om het drastisch anders te gaan doen. Er is heel veel werk te doen. Er wordt fantastisch veel geïnvesteerd in de aanleg van windmolens, onder meer op zee en in de bouw van grootschalige zonne-energievoorzieningen. Dat is heel goed, maar wat moeten we straks met al die opgewekte energie als we die niet kunnen opslaan? Betaalbare energieopslag is de crux van een duurzaam energiesysteem.’

De technologie van de flowbatterij komt van de NASA, die er in de jaren zestig mee experimenteerde voor de energievoorziening op de maan. De chemische reacties voor het laden en ontladen van de flowbatterij zijn volledig omkeerbaar. Zelfs na tienduizend keer laden en ontladen bevat het systeem nog evenveel waterstof en broom. ‘In onze batterij worden grondstoffen gebruikt, maar niet verbruikt’, zegt Wiebrand Kout. ‘Dat maakt het een duurzaam systeem.’

Met Elestor heeft hij de technologie voor de waterstofbromide-flowbatterij eerst in het laboratorium en de afgelopen jaren ook op steeds grotere schaal in de praktijk getest. Waterstof en broom zijn stoffen waar je mee op moet passen. Waterstof is brandbaar en broom is een agressieve stof. ‘In chemisch opzicht lijkt broom op chloor. Alleen is chloor bij kamertemperatuur een gas en broom een vloeistof’, verklaart Wiebrand Kout. ‘Je moet dus goed testen met welke materialen je kunt werken en hoe je het proces op een veilige en efficiënte manier kunt laten verlopen.’

Als een van de studenten van de eerste jaargang HTS Autotechniek ging Wiebrand Kout in 1996 aan de HAN in Arnhem studeren. ‘Ik was een echte petrolhead en wilde alles weten van autotechniek’, zegt hij met een glimlach. Dat enthousiasme sloeg om in frustratie toen hij in de gaten kreeg welke klimaatramp zich aan het voltrekken was door het massale gebruik van fossiele brandstoffen. ‘Ik was bijna gestopt met de opleiding, want ik vond dat we ons zoveel milieuschade niet konden permitteren.’

‘Gelukkig kwam ik tijdens een stage bij TNO in aanraking met advanced power trains, nieuwe aandrijftechnieken voor auto’s en bij de technische universiteit in het Duitse Darmstadt met de ontwikkeling van elektrische auto’s. Daardoor zag ik dat een duurzaam energiesysteem ook mogelijk was. Zo kwam ik weer op het goede spoor.’

Wiebrand Kout besluit zich te verdiepen in waterstoftechnologie. Hij doet zijn afstudeerscriptie bij Nedstack, een spin-off van AkzoNobel die brandstofcellen op waterstof ontwikkelt. Dit bedrijf is opgericht door de Arnhemse energiepionier Erik Middelman. ‘Na mijn afstuderen was ik de eerste medewerker die Erik in dienst nam. Dat was een enorm leerzame periode’, blikt Wiebrand Kout terug. Later werkte hij ook bij HyET Hydrogen in Arnhem, dat elektrochemische compressoren voor waterstofpompstations ontwikkelt. In 2014 richt Wiebrand Kout Elestor op en wordt zelf waterstofpionier.

Creativiteit noemt Wiebrand Kout naast kennis van (chemische) technologie als belangrijkste eigenschap om de energietransitie met behulp van nieuwe technologie mogelijk te maken. ‘Innoveren is ontzettend leuk. Je moet heel creatief zijn en problemen kunnen oplossen als iets niet werkt, zoals je het hebt bedacht. En altijd kritisch blijven op wat je doet. Wat dat betreft is het nauwelijks anders dan het werk van een kunstschilder.’

Elestor won vaker prijzen voor de waterstofbromide-flowbatterij, zoals de Jan Terlouw Ambition Award en de Europese IDTechEx Award voor Best Development within Energy Storage 2017.

Bron: TechGelderland