HyCC bouwt zorgvuldig aan grootschalige productie waterstof

Begin januari wordt de vergunning gepubliceerd voor waterstofproject Djewels 1. Dit is een belangrijke stap op weg naar een investeringsbeslissing halverwege 2022. Gasunie en HyCC, het nieuwe waterstofbedrijf van Nobian en de Green Investment Group, willen de installatie eind 2024 operationeel hebben.

Het plan is om op Chemiepark Delfzijl een 20 megawatt elektrolyse-installatie te bouwen die ongeveer 3.000 ton groene waterstof per jaar gaat maken. Ongeveer, want de installatie gaat de fluctuaties van wind- en zonne-energie volgen. ‘We willen flexibel opereren, meebewegen met het variabele aanbod van groene energie. Daarmee helpen we het elektriciteitsnet te balanceren’, vertelt Joost Sandberg, projectleider van Djewels 1 en commercieel directeur bij HyCC.

Daarnaast werken de Gasunie en HyCC nauw samen met BioMCN, dat op Chemiepark Delfzijl methanol produceert. BioMCN gaat de groene waterstof combineren met CO2 uit haar proces en maakt er e-methanol van. ‘We volgen dus wind en zon maar hebben tegelijkertijd een klant die liefst zoveel mogelijk waterstof wil afnemen. Dat is wat we met Djewels 1 doen: we koppelen de waardeketen zo concreet mogelijk aan elkaar, om dit soort modellen te testen en ervan te leren. Want je kunt er heel veel aan rekenen, maar je moet het ook gewoon doen.’

Elektrolyse op verhoogde druk

Daarnaast willen de partners in het project op technologiegebied een grote sprong voorwaarts maken. ‘We hebben veel tijd besteed aan de technologie en denken dat dit nu goed is, maar ook dat willen we zien’, vertelt Sandberg. ‘We gaan elektrolyse op verhoogde druk toepassen en met een hogere stroomdichtheid. Daarmee haal je meer product uit dezelfde stack doordat je de processen intensifieert. En dat hebben we ook nodig, want we willen naar gigawatten om de industrie te verduurzamen. Dan moet je een technologie hebben die goedkoper wordt door meer product uit hetzelfde equipment te halen.’

Nobian, inmiddels HyCC, en Gasunie hebben gekozen voor alkaline elektrolysers. ‘Met alkaline-technologie hebben we als producent van chloor al veel ervaring. Het alternatief zou de opkomende PEM-technologie zijn. In kleinere eenheden wordt deze wel toegepast, bijvoorbeeld bij waterstoftankstations, maar alkalinesystemen hebben als groot voordeel dat ze efficiënter in energieverbruik zijn en ook in de aanschaf goedkoper.’

PEM-elektrolysers staan er wel om bekend dat ze flexibeler zijn. ‘Dat klopt, maar we zien dat alkalinesystemen ook snel kunnen reageren. En ja, PEM-elektrolysers kunnen helemaal uit, naar nullast. Alkaline in het systeem dat we met Djewels gaan demonstreren, kunnen we terugschakelen naar zo’n tien procent op plantniveau. We gaan straks in de praktijk onderzoeken waar precies dat minimumpunt ligt. Maar we houden dus toch een heel hoge flexibiliteit in het systeem, voldoende om het elektriciteitsnet te balanceren.’

Andere waardeketen

Bij de ontwikkeling van Djewels 1 hebben de twee partners al veel geleerd en gezien. ‘Dat nemen we mee naar Djewels 2’, vertelt Sandberg. Djewels 2 is de volgende fase van het project. Daarbij gaat de capaciteit van de installatie naar 60 megawatt. De extra 6.000 ton geproduceerde groene waterstof gaat naar SkyNRG, dat het gebruikt om biokerosine te maken van afval- en reststromen, zoals gebruikt frituurvet van regionale industrieën. KLM gaat de biokerosine afnemen. ‘We zetten goeie stappen richting een investeringsbesluit over dit vervolgproject. Dat willen we volgend jaar nemen, zodat we ook daar snelheid kunnen maken door te leren. We hebben bij Djewels 2 een ander type klant, een andere waardeketen. De uitdaging zit daar niet zozeer in de technologie, maar meer in de waardeketen richting biokerosine.’

Datzelfde geldt overigens ook bij Djewels 1. ‘We werken samen met BioMCN aan een keten waarbij waarde wordt gegenereerd uit biomethanol. Daar is marktontwikkeling voor nodig. Het is nog een hele uitdaging om ervoor te zorgen dat voor het product uiteindelijk de prijs wordt betaald die dit mogelijk maakt. We willen ernaar toe dat dit de standaard waardeketen wordt, in plaats van de fossiele waardeketen.’

Opschaling

Door stappen zorgvuldig te zetten en te leren, maak je de fabrieken die groter worden beter, stelt Sandberg. ‘Ondanks dat de technologie al bestaat, zijn er nog belangrijke verbeteringen mogelijk. En we kennen waterstof, maar hoe het in een volledige waardeketen van wind tot en met eindklant wordt gebruikt, dat moeten we met elkaar leren. Die ontwikkeling willen we in Djewels in nauwe samenwerking met BioMCN en SkyNRG doormaken. Pas als we daarvan hebben geleerd, kunnen we serieus over opschaling praten.’

En die opschaling staat al in de planning. Na Djewels 2 wil HyCC nog een stap groter, naar een 100 megawatt elektrolyser in IJmuiden. Dit project, H2ermes, gaat maximaal 15.500 ton groene waterstof per jaar voor Tata Steel produceren. En daarna volgt het project H2-Fifty: een 250 megawatt elektrolyser in Rotterdam. Deze gaat maximaal 45.000 ton groene waterstof produceren voor de raffinaderij van BP. ‘We zien de stappen die we moeten zetten, we moeten groter. Maar we leren door ontwikkeling van projecten. Daarom zijn we samen met Gasunie in een vroeg stadium begonnen om Djewels te ontwikkelen. Als je niet begint, ga je de lessen niet leren.’