Hoe kan de Nederlandse maakindustrie de kansen op het gebied van waterstof-elektrolyse benutten? Met oog hierop is eind vorig jaar tijdens de European Industry & Energy Summit een consortium gepresenteerd met TNO, FME en inmiddels tien provincies. Waterstof is volgens de initiatiefnemers onmisbaar voor de energietransitie en het CO2-arm maken van processen.

Joost Boers

Waterstof gaat in het komende decennium een rol spelen bij de energievoorziening van de industrie, maar ook bij mobiliteit en huishoudens. In het onderzoeksrapport Waterstof: kansen voor de Nederlandse industrie dat FME en het ministerie van Economische Zaken en Klimaat in oktober 2019 presenteerde, wordt al aangetoond dat Nederland op verschillende gebieden voorop loopt. Door het Klimaatakkoord zal er een ombouw moeten plaatsvinden waarbij veel disciplines moeten omschakelen naar waterstof. Deze operatie is vergelijkbaar met de introductie van aardgas in de jaren zestig.

Bij de lancering van het HyChain-project van onder andere Institute for Sustainable Process Technology (ISPT) en TNO in januari 2018 werd duidelijk in welke richting de ambitie gaat. HyChain wil bedrijven en kennispartners samenbrengen om duidelijk te krijgen welke energieketens nodig zijn om op grote schaal tegen een redelijke prijs groene waterstof te produceren. De huidige waterstofproductie bedraagt 1,5 miljoen ton per jaar per jaar, waarbij waterstof hoofdzakelijk toepassing vindt in de productie van ammoniak en kunstmest, de raffinagesector en de chemie. De manier waarop waterstof nu wordt geproduceerd, leidt echter tot CO2-uitstoot. Om in de toekomst Nederland van CO2-vrije waterstof te kunnen voorzien, zouden meerdere elektrolysefabrieken van gigawatt-grootte nodig zijn.

Rol van betekenis

Nederland heeft de ambitie om een toonaangevende rol te spelen bij het realiseren van oplossingen op het gebied van waterstof. Daar liggen kansen voor de Nederlandse industrie. Naast het vervaardigen van nieuwe typen cv-ketels en hogedruktanks biedt vooral de productie van elektrolyse-apparatuur een grote kans die de maakindustrie kan uitspelen.

Elektrolyzers kosten volgens het rapport op dit moment achthonderd euro per kilowatt. Dat is een prijs die in 2030 bij gebruik op grotere schaal kan dalen naar vijfhonderd euro per kilowatt. De projectgrootte is nu maximaal vijftig megawatt, en dat zal volgens een recent rapport van de Hydrogen Council in tien jaar stijgen naar zeventig gigawatt in Europa.

Om de capaciteit van de elektrolyzers op te schalen en de kosten te laten dalen, zijn innovaties nodig. De Nederlandse gespecialiseerde maakbedrijven hebben alles in huis om hierin een rol van betekenis te spelen.

Meer dan toeleveranciers

In Nederland zijn volgens Ronald Stevelink en Marco Kirsenstein (FME) verschillende partijen actief op het gebied van de productie van apparatuur voor waterstof. Het gaat dan vooral om toeleveranciers, zoals BWT Nederland, VDL, Redstack, IHI Hauzer Techno Coating en Magneto Special Anodes. ‘Een gemiste kans’, vinden ze. ‘Veel toeleveranciers zijn onbekend met de ontwikkelingen op gebied van waterstofproductie en de kansen die er in de markt zijn als dit binnen een productieketen wordt gezien.’

Er is een beperkt aantal totaalproducenten (OEM-ers) van elektrolyzers op de internationale markt. Binnen Europa zijn dat met name Siemens en Thyssen Krupp uit Duitsland, ITM in Engeland, Hydrogenics in België, NEL Hydrogen uit Noorwegen en startup Hydron Energie uit Nederland aldus Lennart van der Burg van TNO.

In aanvulling op de elektrolyzers verwachten Stevelink en Kirsenstein ook een stijgende vraag naar componenten voor elektrochemie. ‘Denk aan membranen, katalysatoren maar ook installaties om elektriciteit te bufferen’, gaat Stevelink verder. Maar er is vooral behoefte aan een grotere capaciteit van de elektrolyzers voor de productie van groene waterstof. De ervaring van de Nederlandse maakindustrie om innovatieve producten te ontwikkelen en op de markt te brengen kan op dit gebied worden ingezet en uitgebouwd. ‘Door partijen met elkaar in contact te brengen en samen te laten werken, kunnen we komen tot een interessante bedrijfssector die internationaal toonaangevend kan worden’, gaat Kirsenstein verder. Zo kan gebruik worden gemaakt van onderzoeks- en testfaciliteiten van TNO, waaronder het Faraday laboratorium in Petten en het open innovatiecentrum MegaWatt Test Centre in Groningen. Door de samenwerking kan de ontwikkeling worden gestroomlijnd en versneld.

tekst gaat verder onder de afbeelding

elektrolyzers

Boot missen

Dat een goede visie maar ook actie belangrijk is, zal het verschil maken voor Nederland. In 2018 interviewde Petrochem Knut Schwalenberg van Nouryon. Hij liet toen al weten dat we grote kansen hebben doordat we volop water beschikbaar hebben. ‘De grote ontwikkelingen op het gebied van zon en wind hebben we gemist. Denemarken en Duitsland hebben daar een industrie omheen kunnen bouwen. Laten we niet nog een keer de boot missen. Veel technologie is al aanwezig en op verschillende terreinen kan waterstof de oplossing bieden. Bijvoorbeeld bij de opslag van energie en ook in de mobiliteit, met name voor de langere afstanden. Denk vooral aan vrachtauto’s en bussen’, sprak hij destijds. Hij zag toen een belangrijke rol voor de overheid liggen om het succes van waterstof te vergroten, bijvoorbeeld door investeringen op gebied van waterstofinstallaties of -infrastructuur te ondersteunen.

Regionale kennis

FME heeft een eerste inventarisatie gemaakt van de technologieën waarop het bedrijfsleven zich zou moeten richten. Kansrijke regionale hotspots, clusters van bedrijven, kennisinstellingen en overheden waarmee samenwerking voor de hand ligt. Daarvoor is gekeken naar de provincies. Na de aankondiging van het consortium zijn nu tien van de twaalf provincies ‘aan boord’. Kirsenstein: ‘De provincies hebben een overzicht van de bedrijven die binnen hun gebied actief zijn op gebied van waterstof. Zij kunnen dus al goed processen in de regio zien en bestaande samenwerkingen in kaart brengen. Die kun je vervolgens ontwikkelen door de partijen met elkaar in contact te brengen. Daarnaast hebben de provincies een beleid voor de energietransitie. Bij die provincies gaan we na of dit afdoende is. En wat er nodig is om het proces te kunnen versnellen en zo kansen te scheppen.’

Samen met TNO worden de toekomstverkenningen voor markt, technologie en regio’s de komende tijd geconcretiseerd. Naar verwachting in juni 2020 wordt een rapport gepresenteerd waarin de perspectieven verder zijn uitgewerkt.

Initiatieven waterstof

In het rapport Overzicht van Nederlandse waterstofinitiatieven, -plannen en -toepassingen van de Topsector Energie staan ontwikkelingen en prognoses, net als initiatieven in de praktijk. Daaronder bevinden zich onder andere toepassing van waterstof bij Tata Steel, een waterstof samenwerkingsproject bij Terneuzen en initiatieven van Nouryon in de provincie Groningen. Daarnaast is er een potentieel van honderdvijftig olie- en gasplatforms op de Noordzee. Mogelijk kan op een aantal daarvan waterstof worden geproduceerd door elektrolyse. Deze zijn goed voor een vermogen van twintig tot veertig megawatt per platform, afhankelijk van de maat. Sommige van deze platforms zijn al buiten bedrijf en andere krijgen door de energietransitie mogelijk een nieuwe bestemming. In de tweede helft van dit jaar wordt een proef gehouden op het platform Q13a voor de kust van Scheveningen. De benodigde (groene) stroom komt van land en het waterstof wordt via de bestaande infrastructuur afgevoerd.Ook de installatie van waterstofstations voor auto’s biedt mogelijkheden voor de waterstofproductie. Die zou met elektrolysers zelfs lokaal, dus bij de tankstations, kunnen plaatsvinden.

(c) ECN/TNO