De situatie schrijft het scenario van waterstof

[vc_row][vc_column][vc_column_text]

Locatie is belangrijk. Het soort bedrijf ook. Politieke omstandigheden zeker. De Hydrogen Trail Europe biedt verschillende lessen. Vooral over de verschillende keuzes die verschillende bedrijven maken op verschillende locaties met uiteenlopende omstandigheden. De situatie maakt uit. En niet zo’n beetje ook.

Wim Raaijen[/vc_column_text][vc_empty_space][vc_column_text]Begin deze zomer maakten vier jong professionals samen met de hoofdredacteur van Industrielinqs een tour langs verschillende industriële locaties in Europa, Hydrogen Trail Europe (HYTE). Om de status te onderzoeken van waterstof. Om antwoorden te vinden op een paar vragen. Wat zijn de stappen die nu in de Europese industrie worden gezet op het gebied van emissievrije waterstof? En hoe passen deze stappen in de brede transformatie van de industrie?[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Van binnenuit

De antwoorden bleken per locatie, bedrijf en land te verschillen. Neem bijvoorbeeld de eerste stop, het Rotterdamse havengebied. Daar willen veel industriële bedrijven vooral het bestaande systeem van binnenuit veranderen, om aan hun klimaatambities te voldoen. Chemiebedrijven en raffinaderijen kunnen bijvoorbeeld al reuzenstappen zetten als de enorme hoeveelheden waterstof die ze nu in hun fabrieken gebruiken, straks op een CO2-neutrale wijze worden geproduceerd.

De komst van 1 gigawatt aan groene-waterstoffabrieken op de Maasvlakte, waar aan het eind van dit decennium 7,5 gigawatt aan offshore windenergie aan land komt, lijkt logisch. Tijdens de Trail kondigde Shell aan te beginnen met de bouw van een groene-waterstoffabriek van 200 megawatt op de Maasvlakte. En andere partijen, waaronder Uniper, HyCC en BP, zullen vermoedelijk met investeringsbeslissingen volgen.

Naast eigen waterstofproductie lijkt ook import een belangrijke optie. Verschillende partijen in de haven, waaronder Gasunie en Vopak, willen investeren in groene ammoniakterminals. Ammoniak lijkt in pole position te staan als drager van waterstof, voor overzees transport. Op dat vlak kan een gigantische mondiale markt ontstaan. Zal ammoniak misschien zelfs aardolie verdringen?

Tegelijkertijd bereidt de Rotterdamse haven ook investeringen voor in blauwe waterstof. Waterstof wordt nu geleverd door verschillende steam reformers in het cluster. Die produceren waterstof uit aardgas met veel CO2-uitstoot. Door deze CO2 af te vangen en in lege gasvelden onder de Noordzee op te slaan, kunnen op kortere termijn grote stappen worden gezet. Zonder bestaande waterstoffabrieken af te breken. Geen creatieve destructie, maar transformatie van binnenuit.[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Knooppunt

In het noorden van Nederland, de Eemsdelta, is de situatie anders. In de Eemshaven en Delfzijl is volop ruimte voor nieuwe industrie en nieuwe processen. Het Chemie Park Delfzijl gaat bijvoorbeeld fors uitbreiden. In het nieuwe gedeelte is ook ruimte voor de productie van waterstof. Waterstofbedrijf HyCC en Gasunie hebben al plannen voor zowel de oude als de nieuwe locatie. Maar ook andere partijen als Engie, RWE, Shell, VoltH2, Lhyfe en meer hebben daar grote investeringsplannen.

Potentiële klant is onder meer BioMCN (OCI). Dit bedrijf kan waterstof aan CO2 binden, om er duurzame methanol van te maken. Het bedrijf doet dat nu al met een reststroom waterstof. Zal deze route aardgas als grondstof verregaand vervangen? In het noorden is ook voldoende ruimte voor nieuwe ketens. Denk bijvoorbeeld aan de geplande productie van vliegtuigbrandstoffen uit CO2 en waterstof.

Naast voldoende ruimte voor nieuwe industrie heeft Noord-Nederland ook een geweldige ligging ten opzichte van de energie-infrastructuur. Grote hoeveelheden elektriciteit komen al aan land en nieuwe offshore-windparken kunnen er worden aangesloten. Het noorden van Nederland is bovendien een knooppunt van het aardgastransportnet. Delen daarvan zijn om te bouwen voor waterstoftransport. En er is meer. Op een steenworp afstand van de Eemsdelta, in Zuidwending, bevinden zich ondergronds uitgeproduceerde zoutcavernes, die door de dichtheid van het zout aan de binnenkant gassen kunnen opslaan. Waaronder waterstof. Dat gaat in de toekomst ook op grote schaal gebeuren als het aan Gasunie ligt.[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

It takes six to tango

Iets verder, over de grens, is Uniper bezig met een totale make over in het Duitse Wilhelmshaven. Een relatief oude kolencentrale is er stilgelegd en het energiebedrijf is van plan om de enorme schoorsteen af te breken. De enorme grasvelden rond de centrale hebben al een nieuwe bestemming gekregen. Er zijn plannen voor maar liefst een gigawatt aan groene-waterstofproductie. En aan het water moet een ammoniakterminal komen. Uniper wil van Wilhelmshaven het eerste grote waterstofknooppunt van Duitsland maken.
Naast energie levert de onderneming straks ook bouwstenen voor de industrie. Bijvoorbeeld voor de vergroening van de staalproductie van Salzgitter een eind verderop in Duitsland, in de regio Hannover. Er is echter wel infrastructuur nodig om waterstof op de juiste plaats te krijgen.
Nog meer dan voor andere partijen is samenwerking voor een leverancier van energie en grondstoffen enorm belangrijk. Niet twee, maar it takes six to tango, lijkt het credo. Overheden, transporteurs van elektriciteit, waterstof en ammoniak, nieuwe klanten, de maatschappij, leveranciers van nieuwe technologie en natuurlijk de waterstofproducenten zelf.
Wel lijkt er in Duitsland nog meer urgentie te zijn door de huidige crises, waardoor de neuzen meer dezelfde kant op staan. De overheid was zich daar meteen bij het uitbreken van de oorlog in Oekraïne van bewust en kwam meteen met een nieuwe versnellingswet, de LNG Acceleration Law. Daardoor kunnen projecten die de afhankelijkheid van Russisch gas kunnen verminderen, rekenen op een vereenvoudigde en snellere vergunningprocedure. En hoewel de wet bedoeld is voor het versnellen van de aanvoer van vloeibaar aardgas, kunnen andere transitieprojecten, ook op het gebied van waterstof, er profijt van hebben.[/vc_column_text][vc_empty_space][vc_column_text]

Naast voldoende ruimte voor nieuwe industrie heeft Noord-Nederland ook een geweldige ligging ten opzichte van de energie-infrastructuur.

[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Zwaarder wegverkeer

Voor kleinere installaties, zoals de tot dusver gerealiseerde waterstofprojecten, zijn in Duitsland sowieso minder vergunningen nodig. Dat bleek bij Shell Rheinland in Wesseling. Daar draait inmiddels een waterstofelektrolyse-installatie met een capaciteit van 10 megawatt. Tot voor kort de grootste van Europa. En er komt op die Shell-locatie op korte termijn nog eens 100 megawatt bij.

Bij Shell lijkt alles vooral gericht op de toekomst van brandstoffen. Een groot deel van de aandrijving van vervoersmiddelen zal in de toekomst elektrisch zijn. De belangrijkste vraag is hoe we de energie gaan meenemen. Batterijen lijken voor personenauto’s de oplossing. Ook kleine vrachtwagens gaan die kant op. Volgens Shell – dat overigens ook actief is in elektrische laadstations – zal het gebied van waterstof beginnen met zwaarder wegverkeer. En denk ook aan kleinere vliegtuigen. Voor grotere vliegtuigen en de internationale scheepvaart zet Shell juist weer in op vloeibare (bio)brandstoffen.

[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/6″][vc_empty_space][/vc_column][vc_column width=”2/3″][vc_single_image image=”178528″ img_size=”large”][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]De oude kolencentrale van Uniper in Wilhemshaven is al stilgelegd en het energiebedrijf is van plan om de enorme schoorsteen met een hoogte van 275 meter binnenkort af te breken.[/vc_column_text][vc_empty_space][vc_column_text]

Turquoise route

Het perspectief BASF is anders. De chemiereus ziet waterstof – hoe kan het ook anders – vooral als een interessante bouwsteen voor diverse chemische processen. De huidige energiecrises vragen volgens BASF om de ontwikkeling van voldoende alternatieven. Op één paard wedden is daarom niet langer verstandig. Ook niet op het gebied van waterstof.

Zeer interessant bij BASF is daarom de ontwikkeling van methaanpyrolyse, oftewel de turquoise route om waterstof te produceren. Methaan (aardgas of biogas) is de grondstof, maar er is geen CO2-uitstoot. Er wordt wel zuivere koolstof geproduceerd. Zuiverder dan carbon black, beweren de experts van BASF. In het proces van de chemiereus valt koolstofpoeder naar beneden in de reactor en dit bindt onderweg andere koolstofdeeltjes.

Midden op het enorme terrein van BASF in Ludwigshafen staat inmiddels een testinstallatie. Het zal echter nog enkele jaren duren voordat een commerciële installatie mogelijk is. Waar die komt, is nog onzeker. Als de investeringsbeslissing nu zou worden genomen, zou dat zo maar in de Verenigde Staten kunnen zijn, waar BASF ook grote vestigingen heeft. De prijs van aardgas in de VS is immers nog steeds stabiel laag, in tegenstelling tot de enorme prijsstijgingen in Europa. Ook moet er voldoende betaalbare groene elektriciteit beschikbaar zijn. Hoewel het proces veel minder stroom gebruikt dan waterstofproductie via elektrolyse.

Tot de Oekraïne-crisis was het overigens ook logisch dat juist een bedrijf als BASF emissieloze alternatieven zocht voor de groene en de blauwe route. Ludwigshafen ligt ver van de kust, dus zijn er minder mogelijkheden voor de aanvoer van offshore windenergie of opslag van CO2. Voor de aanvoer van groene stroom is een enorme verzwaring van het elektriciteitsnet nodig. Ook daar zet BASF samen met RWE op in. Er zal echter enorm veel stroom nodig zijn als waterstof grootschalig via elektrolyse wordt geproduceerd, terwijl BASF Ludwigshafen ook grote plannen heeft met verregaande elektrificatie van de productie-site. Denk aan elektrisch kraken en de grootschalige inzet van warmtepompen. Naar schatting kan op termijn de stroomvraag daardoor vier- tot vijfmaal zo groot zijn.[/vc_column_text][vc_empty_space][vc_column_text]

Voor de aanvoer van groene stroom is een enorme verzwaring van het elektriciteitsnet nodig.[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Berglandschap

Dat de situatie belangrijk is, geldt zeker ook voor Zwitserland. In Niedergösgen deed HYTE een waterkrachtcentrale aan van Alpiq die meer dan honderd jaar oud is. Industrieel erfgoed! Van een deel van de hydro-elektrische energie maakt de joint venture Hydrospider waterstof met een elektrolyse-installatie van 2 megawatt. Zwitserland heeft, mede door het berglandschap, nauwelijks gasinfrastructuur. De geproduceerde waterstof wordt daarom per container naar tankstations vervoerd.

Hydrospider richt zich op vrachtverkeer. Momenteel rijden binnen het project in Zwitserland 46 Hyundai-vrachtwagens rond. De komende jaren worden er nog honderden verwacht. Het is ook de bedoeling dat er op verschillende locaties groene waterstof geproduceerd gaat worden.

De keuze voor vrachtvervoer wordt ook ingegeven door de geografische ligging. Vanwege het bergachtige landschap is het land minder geschikt voor elektrische vrachtwagens met een enorm gewicht aan zware accu’s. Het is wederom de situatie…[/vc_column_text][vc_empty_space][vc_column_text]

Vanwege het bergachtige landschap Zwitserland minder geschikt voor elektrische vrachtwagens met een enorm gewicht aan zware accu’s.[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Bottom up

Ook in Spanje liggen er kansen voor vrachtauto’s op waterstof. Resilient Group ziet er in ieder geval grote kansen omdat in Spanje veel vrachtvervoer over de weg gaat. Er is minder railtransport dan in veel andere Europese landen en er zijn ook minder mogelijkheden voor binnenvaart.

In Barcelona organiseerde het investeringsbedrijf precies tijdens HYTE een demonstratieweek voor vrachtwagenchauffeurs om kennis te maken met een truck op waterstof. Ook voor de HYTE-reizigers was het een interessante ontmoeting met de in Nederland geproduceerde Hyzon vrachtauto. De chauffeurs verbaasden zich vooral over de stilte in de cabine. Geen motor te horen. En de reizigers zagen ergens onder de truck een straaltje vandaan komen. Water, niks anders dan puur water.

Op steenworpafstand van Barcelona ligt Tarragona, het grootste chemiecluster van Zuid-Europa. Daar nam de plaatselijke universiteit het voortouw op het gebied van waterstofplannen. Aan onder andere industriële spelers is gevraagd wat hun ideeën en plannen zijn op het gebied van waterstof. Op grond daarvan is er een plan geschreven. Bottom up, in plaats van een top-down-regie. Het leverde veel informatie op en ook veel mogelijkheden voor synergie, die anders ongezien waren gebleven. En de aanpak heeft ongetwijfeld een positieve invloed op de betrokkenheid van de diverse partijen en ook op de manier waarop emissieloze waterstof in dat industriële cluster zijn weg gaat vinden.[/vc_column_text][vc_empty_space][vc_column_text]

De kans dat er verschillende nieuwe ketens op nieuwe plekken ontstaan, lijkt groot.[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Puertollano

De verborgen schat van de Trail vonden de reiziger in de binnenlanden van Spanje, in Puertollano om precies te zijn. Daar staat sinds een paar maanden de grootste elektrolyzer van Europa. Verborgen, want doordat Fertiberia en Iberdrola hun communicatie vooral in het Spaans voeren, is dit juweeltje nauwelijks tot de internationale pers doorgedrongen.

En over situationeel gesproken… Het zonovergoten deel van Spanje lijkt ideaal voor de productie van betaalbare waterstof. Iberdrola produceert met een 20 megawatt elektrolyzer waterstof met zonne-energie van parken in de directe omgeving. Dankzij de enorme hoeveelheid zon is de opgewekte stroom goedkoop, zodat de productie van waterstof er relatief goedkoop is.

Door de geproduceerde waterstof aan stikstof uit de lucht te binden, produceert Fertiberia de belangrijke bouwsteen ammoniak voor haar kunstmestproductie. In Puertollano kan Fertiberia daarmee tien procent van de bestaande productie vervangen. Het is de bedoeling dat het bedrijf een steeds groter deel van de kunstmestproductie op deze CO2-neutrale manier gaat produceren. In Puertollano, maar ook op andere plaatsen op het Iberische schiereiland. En zelfs in het noorden van Zweden, waar zonne-energie dan wordt ingeruild voor waterkracht.

Het lijkt niet onmogelijk dat belangrijke chemische bouwstenen in de toekomst daar worden geproduceerd waar elektrische energie het goedkoopst is. Vervolgens kunnen de bouwstenen worden vervoerd naar de vervolgindustrie, of zoals in het geval van Fertiberia, wordt er ter plekke een eindproduct van gemaakt. De kans dat er verschillende nieuwe ketens op nieuwe plekken ontstaan, lijkt groot. Daar waar de situatie veel mogelijkheden biedt. Denk bijvoorbeeld aan Portugal of Marokko, waar niet alleen veel zon is, maar ook mogelijkheden voor offshore wind.[/vc_column_text][vc_empty_space][vc_column_text]

De filosofie van Lhyfe is om niet te wachten, maar nu al te beginnen met kleinere installaties om later op te schalen.[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Fantasie

De fysieke Trail eindigde begin juli in Antwerpen, bij Air Liquide op de site van chemiebedrijf Covestro. Voor een bezoek aan de nieuwe generatie steam reformer van de gassenproducent die vorig jaar is geopend. Het is een traditionele waterstoffabriek, maar wel de meest efficiënte die er is. Ook Air Liquide heeft grote plannen met elektrolyse, met name in Terneuzen en Normandië. Maar grootschalige groene-waterstoffabrieken staan er nog niet, terwijl de vraag van de industrie er wel is. Daarom moest het bedrijf de afgelopen jaren nog wel een steam reformer bouwen, misschien de laatste van dit soort.

Wel is Air Liquide van plan om ook de CO2-footprint van de traditionele waterstofproductie te verminderen. CO2 van bestaande fabrieken in Antwerpen moet straks worden opgevangen, verzameld, getransporteerd en opgeslagen of – nog beter – hergebruikt. Hiervoor loopt al een gezamenlijk project met BASF: Kairos@C. De twee bedrijven verwachten vanaf 2025 jaarlijks 14,2 miljoen ton CO2 te kunnen afvangen van vijf verschillende eenheden: twee ethyleenoxidefabrieken, een ammoniakfabriek en twee waterstoffabrieken van Air Liquide op de site van BASF in Antwerpen. De CO2 moet worden opgeslagen onder de Noordzee in Nederland, Noorwegen of Groot-Brittannië. Kairos@C is onderdeel Antwerp@C. Daarin onderzoekt een veel breder consortium de haalbaarheid van CO2-infrastructuur in de haven van Antwerpen.

Met een beetje fantasie zou je kunnen zeggen dat Air liquide op het gebied van waterstof van grijs naar blauw naar groen gaat de komende decennia. Een stapsgewijze transitie. Bovendien verruimt het bedrijf ook haar blik. Het bedrijf ziet niet alleen kansen in haar traditionele industriële markt. Het ziet -net als Shell, Hydrospider en Resilient – ook toekomst in de brandstoffenmarkt voor het zware transport. Denk aan vrachtauto’s en scheepvaart.[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Duidelijke keuzes

Misschien ontwaren we daarmee een belangrijke overeenkomst naast heel veel verscheidenheid tijdens HYTE. Er worden duidelijke keuzes gemaakt. Geen van de bezochte partijen richt zich bijvoorbeeld op waterstof voor personenauto’s. Op dat vlak hebben batterijen een grote voorsprong, is een veelgehoord argument. Vooralsnog worden de pijlen vanuit verschillende hoeken gericht op bestaande en nieuwe industriële ketens en zwaar transport. De verschillen zitten vooral in de uitvoering. Elke bezochte partij omarmt waterstof op een eigen manier en met specifieke doelstellingen. Vaak ingefluisterd door de situatie.[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Pionieren en opschalen

Starter Lhyfe is een jong bedrijf die de situatie grotendeels zelf creëert. En het lukt Lhyfe met haar dynamische en proactieve aanpak om veel kapitaal aan zich te binden. Het bedrijf wacht niet, maar leert door te doen. Aan de westkust in Frankrijk, in Bouin, produceert een 2 MW elektrolyzer van het bedrijf sinds vorig jaar waterstof uit zeewater. En eind september 2022 laat Lhyfe in Saint-Nazaire een pilotinstallatie te water voor productie van waterstof op zee. De elektrolyzer op een drijvend platform wordt op ongeveer 26 tot 30 kilometer van de kust, in de Atlantische Oceaan direct aangesloten op een drijvende windturbine van Vestas.

De filosofie van Lhyfe is om niet te wachten, maar nu al te beginnen met kleinere installaties om later op te schalen. Zodoende wil het bedrijf pionieren en opschalen op grond van de lessen die het leert. Voor verschillende plaatsen in Europa, waaronder ook Nederlandse en Duitse industriële clusters, ontwikkelt de starter plannen voor installaties met een capaciteit van tientallen en zelfs honderdtallen megawatts. Doordat het bedrijf jong is, is het nog nauwelijks onderdeel van bestaande systemen. Daardoor zit het niet vast aan bestaande locaties of bijvoorbeeld een enorm personeelsbestand. Het kan daardoor de situatie zelf opzoeken en zelfs naar zijn hand zetten.[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]