Energy Innovation Blog #8: H2-Fuel

Featured image

Every week I present the community with one of the smart energy solutions that I came across during conversations I have with innovators. These solutions may help Amsterdam realise the energy transition in a more effective or efficiënt manner.

For the eigth post in this blog, I will focus on hydrogen. More specifically an innovation that allows hydrogen to be stored and moved safely, without losing energy efficiency. A ground breaking technology that might finally make the great promises of hydrogen a reality. You might want to remember the name: H2fuel (In Dutch).

Hoe werkt de oplossing?

H2fuel is een technologie waarmee waterstof op relatief eenvoudige wijze kan worden opgeslagen. Waterstof is een bekende duurzame energiedrager, maar het is moeilijk om op te slaan of te vervoeren. Om waterstof op te slaan worden doorgaans twee methodes gebruikt. De eerste is om de waterstofgas onder hoge druk (minimaal 350 bar) samen te persen in een tank. Waterstofgas is echter hoog explosief, wat deze methode gevaarlijk maakt. De tweede is om waterstof vloeibaar te maken door deze op extreem lage temperatuur te brengen (ongeveer min 253 graden Celcius). Dit kost echter zoveel energie dat dit niet rendabel is. Beide opties zijn bovendien enorm duur. Een alternatief is om waterstof als poeder op te slaan. Dit wordt gedaan door waterstof op te lossen in soort zout, genaamd natriumboorhydride. Deze techniek is al langer bekend, maar was oninteressant, omdat er zeer beperkt energie uit het poeder te halen was.

Onderscheidend aan H2fuel is het gebruik van ultra puur water, dat een veel hogere energieopbrengst realiseert. Ultra puur water is water zonder ionen, en dat wordt tezamen met waterstof aan natriumboorhydride gebonden. In de verbranding van deze combinatie komt niet alleen energie uit de waterstof vrij, maar ook dezelfde hoeveelheid energie uit het water. Hiermee claimt H2fuel een rendement te realiseren dat 98% is van het theoretisch haalbare. Het restproduct, 'spent fuel' genoemd, is na verbranding opnieuw te gebruiken als natriumboorhydride. Dit proces wordt ook wel het uitpakken en inpakken van waterstof genoemd. Hierbij vormt de natriumboorhydride combinatie met ultra puur water de verpakking en waterstof als het ware het cadeautje.

Hoe draagt het bij aan de energiedoelstellingen van Amsterdam?

Waterstof is interessant, omdat het een ontzettend schone en efficiënte brandstof is. Het geeft twee tot drie keer meer energie dan de meeste andere gangbare brandstoffen. Bij eenzelfde hoeveelheid groengas als waterstof, kun je daarom in principe langer doen met waterstof. Ook haal je meer energie uit waterstof dan uit een accu (Lithium-ion batterij) van hetzelfde volume. Dit maakt dat voertuigen die op waterstof rijden lange tijd de toekomstdroom zijn van de mobiliteit- en logistieksector. Bovendien is de aanwezigheid van lithium voor accu's en batterijen eindig, en dat van waterstof niet.

H2fuel zit op dit moment in om de scheepvaart, het lange afstandsvervoer en de chemische industrie te verduurzamen. Waterstof is voor scheepvaart en het lange afstandsvervoer aantrekkelijk, omdat het een significant grotere actieradius kan bieden dan een accu. De kracht van H2fuel is daarbij dat de bestaande infrastructuur kan worden benut die nu wordt ingezet voor fossiele brandstoffen. Havens vormen bovendien een ideale plek als opwaardeerstation van het spent fuel. Dit komt doordat de aanwezige industrie nabij havens doorgaans waterstof produceert. Met name in chemische processen heeft waterstof veelvuldig een rol. De chemische industrie is samen met de farmaceutische industrie ruimschoots de grootste industriële energieverbruiker. Deze energie komt nu van stoom wat wordt opgewekt met het stoken van aardgas. Dit maakt het interessant voor H2fuel om de chemische industrie te verduurzamen. Echter blijft ook dan de vraag, waar halen we de energie vandaan om waterstof te produceren?
Wat is er nodig om deze oplossing te implementeren?

De strategie om waterstof te produceren zit in het benutten van de zon- en windenergieoverschotten. Hierbij wordt de energie uit zon en wind effectief opgeslagen in waterstof. Dit is echter niet de enige manier om de overschotten te benutten. De overschotten kunnen bijvoorbeeld worden opgeslagen in batterijen en accu's, of worden benut om groen gas of warmte te produceren. Een andere manier is om de vraag van energie anders te verdelen. Bekend is het voorbeeld om wasmachines 's nachts of juist overdag te laten draaien. Een ander voorbeeld is om juist de industrie te laten produceren op momenten dat de energievraag in de rest van het land beperkt is. Amsterdam heeft op dit moment geen masterplan energieoverschot. We weten dus eigenlijk helemaal niet goed wat we in onze stad willen doen met overschotten. Dit geeft een risico voor innovaties als H2fuel. Om deze oplossing te implementeren heeft Amsterdam daarom allereerst een visie energieoverschotten nodig.

Wat vindt de community? Hoe kijken jullie aan tegen de ontwikkelingen van waterstof? Is er voldoende toegevoegde waarde voor de stad, of draagt het slechts bij aan de versnippering van onze energievoorziening door hier meer op in te zetten?


2 People think this is smart

Comments

You need to log-in or register to leave a comment.

Topics

More news