Puzzelen aan de waterstofketen

Een nieuwe elektrolyser ontwikkelen, een waterstofbakfiets bouwen, brandstofcellen modelleren en testen. Het project ENOWATTS is een lappendeken van activiteiten die draaien om H2. Een energiedrager die een grote rol kan spelen in de transitie naar een duurzame energievoorziening.

De hoeveelheid duurzaam opgewekte elektriciteit stijgt fors. Om een idee te geven: in 2020 groeide zonne-energie in Nederland met veertig procent ten opzichte van het jaar ervoor. Deze groei heeft gevolgen voor het energiesysteem. Hoe meer duurzame elektriciteit wordt opgewekt, hoe meer pieken en dalen er zijn in het aanbod van deze energie. In ENOWATTS wordt onder andere onderzocht hoe deze fluctuaties met waterstoftechnologie kunnen worden opgevangen.

ENOWATTS concentreert zich op het Industriepark Kleefse Waard (IPKW) in Arnhem, waar onder andere het HAN H2 Lab is gevestigd. Naast het bedrijvenpark worden 4 windmolens gebouwd en verrijst een zonnepark. “We onderzoeken wat de rol van waterstof kan zijn in het opslaan van duurzame energie en hoe we die kunnen toepassen op het industriepark”, zegt Leo Polak, projectleider van ENOWATTS en onderzoeker bij het lectoraat Duurzame Energie op de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN).

Polak nam de rol als projectleider in december vorig jaar op zich. Hij stapte in een project waarin studenten, onderzoekers, de gemeente Arnhem en bedrijven al een aantal stappen hadden gezet. Er werd bijvoorbeeld onderzoek gedaan naar de energiestromen op het IPKW en de economische haalbaarheid van waterstofopslag. En in juni vorig jaar vertelde een aantal betrokkenen, waaronder de CEO van HyMove, aan SEECE waarom zij in het project stapten.

“Een groot aantal partijen uit de waterstofketen is betrokken. Samen proberen we de puzzelstukjes te leggen om energie op een betaalbare manier op te slaan in waterstof. Neem bijvoorbeeld XINTC. Dat is een startup die een innovatieve alkaline elektrolyser op de markt wil brengen. Dat is heel interessant want elektrolyse, dus het systeem waarmee je van groene elektriciteit waterstof maakt, is momenteel heel duur”, zegt Polak.

“Daarnaast zijn ook HyGear en HyMatters zijn aangesloten, en zij werken juist aan andere vernieuwende elektrolysesystemen”, vervolgt Polak. “Dat is de productiekant van de keten, de gebruikerskant is ook breed vertegenwoordigd met brandstofcelfabrikant Nedstack en onwikkelaars van mobiele toepassingen op waterstof als Hyster-Yale, Toyota Materials Handling en HyMove.”

Verschillende startups werken aan innovaties én profiteren van de kennis uit het project. Zo ook Wintersol, een eenmanszaak van Joel Bosrup. Deze ondernemer ontwikkelt opslagsystemen op basis van waterstof en lithium-batterijen. Zijn ogen zijn gericht op woonwijken. De ondernemer werkt toe naar een situatie waarin bewoners lokale zonne-energie gebruiken op momenten waarop ze die nodig hebben. Bosrup richt zich op de toepassing van bestaande technologie. Zijn motto is ‘stop met praten en start met doen’.

“Veel deelnemers aan ENOWATTS zijn expert op een bepaald gebied, bijvoorbeeld brandstofcellen. Ik wil iets bijdragen met mijn kennis over systeemintegratie. Dus hoe assembleer je verschillende componenten en kom je tot een systeem?” zegt Bosrup. Daarnaast hoopt hij te leren van het project. “Een deel van de lessen die ik wil leren zijn technisch: wat werkt en wat niet? Wat zijn de best practices? Maar het gaat ook om regels en voorschriften, die zijn erg complex.”

Kennis uit het project komt niet alleen terecht bij ondernemers en onderzoekers; ook studenten profiteren van het ENOWATTS-netwerk. Zo doen 2 studenten Bouwkunde, Jeroen Cremers en Tjerk Middelkoop, een afstudeeropdracht in samenwerking met Wintersol. “Wij vroegen ons af: hoe kan de overcapaciteit van zonnepanelen opgeslagen worden in waterstof in een woning? We richten ons met name op het veiligheidsaspect. Wat voor risico's gaan gepaard met het positioneren van een waterstofopslag in je huis en hoe zouden we deze risico's kunnen indammen zodat het mogelijk is?”

Een woning is misschien niet de meest voor de hand liggende locatie om waterstof op te slaan, maar de studenten hebben een ander doel voor ogen: het veiligheidsimago van waterstof oppoetsen. “We willen met dit onderzoek laten zien dat waterstof helemaal niet zo gevaarlijk is als men denkt. Dus door die opslag binnenshuis te halen, kunnen we de do's and don'ts laten zien. Waar zitten de risico's? We willen mensen kennis laten maken met wonen met waterstof.”

Alle activiteiten die onder ENOWATTS vallen, dragen bij aan een bundel kennis over de manier waarop waterstof gebruikt kan worden voor opslag en toepassingen van duurzame energie. “Er lopen veel verschillende projecten; sommige overlappen, en anderen staan wat verder van elkaar af. Die gaan we samenbrengen door events te organiseren rondom verschillende onderwerpen”, zegt Polak.

De projectpartners werken toe naar een learning community, waarin kennis wordt uitgewisseld. “Dat is iets wat organisch moet ontstaan uit de behoeftes in dit project. Er is een aantal bedrijven dat heel graag waterstofsystemen in hun productportfolio wil verwerken”, zegt Polak. “Hencon is hier een voorbeeld van, een van de partners in het project. Dat is een bedrijf dat zware machines maakt voor de mijnbouw, bosbouw en aluminiumindustrie. Daar hebben ze weinig ervaring met waterstof, maar ze willen er meer over leren.”

Er zijn veel locaties in Nederland waar de opslag én het gebruik van waterstof nuttig kunnen zijn. Vooral op lange termijn, laat Polak weten, wanneer het elektriciteitsnet de pieken duurzame energie niet meer aankan. “Er is veel interesse in energieopslagsystemen die gebaseerd zijn op waterstof. Op veel plekken waar grote hoeveelheden duurzame energie worden opgewekt, ontstaan problemen op het elektriciteitsnet. Dan moet het net verzwaard worden, de duurzame energieproductie worden stilgezet of de energie moet worden opgeslagen.”