Toekomstbestendige WKK's: Kansen voor bijmenging met waterstof
De belofte van waterstof is groot. Bij de verbranding komt geen CO2 vrij terwijl het productieproces van groene waterstof eveneens vrij is van CO2-uitstoot. Zeker nu Caterpillar veertien gasgeneratorsets aanbiedt die geschikt zijn om tot 25% waterstof bij te mengen, plus retrofitkits om bestaande generatoren ervoor geschikt te maken, biedt dat perspectief voor duurzaam gebruik in WKK’s.
Ontwikkelingen bij Caterpillar
Alternatieve brandstoffen staan al decennia op de radar van zowel Caterpillar als Pon Power. Daarbij is de belofte van waterstof misschien wel het grootst door de mogelijkheid een volledig CO2-vrije cyclus in stand te brengen: van productie tot verbranding in een motor. Het is dan ook logisch dat de Cat G3516-gasgeneratorset die in pilotprojecten op 100% waterstof draait, al enkele jaren de ogen op zich gericht weet. Het is een project dat de potentie van waterstof laat zien, op plekken waar de beschikbaarheid van groen geproduceerde waterstof geen issue is.
In het kielzog van die G3516, biedt Caterpillar veertien gasgeneratorsets die geschikt zijn om tot 25% waterstof bij te mengen. Voor bestaande gasgeneratorsets uit de G3500-serie en de CG132B en de CG170B, zijn er retrofitkits beschikbaar die bijmengen tot 25% mogelijk maken. Deze bijmengmogelijkheid maakt een duurzamere loop van generatoren, en dus WKK’s, mogelijk zonder afhankelijk te zijn van waterstof; de generatoren draaien immers ook op 100% gas.
“Voor de meeste bedrijven is volledig vertrouwen op waterstof vooralsnog toekomstmuziek”
De huidige praktijk van waterstof
Dennis Hoek is Expert Energietransitie bij Pon Power en ziet dat de belofte van waterstof in Nederland inderdaad groot is, maar de dagelijkse praktijk achterloopt: “Natuurlijk, er zijn tal van veelbelovende doelen in Nederland die de beschikbaarheid van waterstof in de komende decennia willen vergroten. Denk aan het streven van de haven van Rotterdam om jaarlijks 18 megaton groene waterstof te importeren, of de plannen om de capaciteit van elektrolysers in Nederland met een factor duizend te vergroten. Echter, de harde realiteit van vandaag is dat we aanzienlijk achterlopen op deze ambitieuze doelen. Het aanbod van waterstof blijft ver achter bij de vraag, wat resulteert in een aanzienlijk hoge prijs voor groene of blauwe waterstof. Daarnaast moeten we nog grote obstakels in de infrastructuur overwinnen; er ontbreekt nog steeds een adequaat transportnetwerk voor waterstof. Daarbij moeten we ons zelfs nog afvragen hóe vertakt dat netwerk gaat worden. Voor de meeste bedrijven is volledig vertrouwen op waterstof vooralsnog nog toekomstmuziek.”
“Dat we nu met een retrofitkit bestaande WKK’s geschikt kunnen maken voor waterstof, maakt ze plots toekomstbestendig.”
Mogelijkheid tot bijmengen maakt toekomstbestendig
Cat’s retrofitkits en de gasgeneratorsets die af-fabriek geschikt zijn voor bijmenging sluiten volgens Nico van den Biggelaar, Senior Accountmanager Energy Systems bij Pon Power, aan op de huidige stand van zaken: “Zowel de investering als de levensduur van een WKK zijn groot. Dat we nu met een retrofitkit bestaande WKK’s geschikt kunnen maken voor waterstof, maakt ze plots toekomstbestendig. Een bedrijf dat een WKK overweegt, hoeft nú nog niet te investeren in waterstof, maar weet dat het er met die WKK wel klaar voor is, op het moment dat de infrastructuur van waterstof de voordeur bereikt.”
Is er ook een reden om een nieuwe WKK niet onmiddellijk waterstof-ready te installeren? Nico weet van wel: “Het elektrisch rendement op aardgas wordt iets lager wanneer op de gasgeneratorset een waterstof-kit is geïnstalleerd. Daarom is het verstandig om ‘m pas waterstof-ready te maken als er ook daadwerkelijk waterstof beschikbaar is. Het gaat hier echt om toekomstbestendigheid.”
Waterstof als brandstof
In tegenstelling tot fossiele brandstoffen bevat waterstof geen CO2. Bij de verbranding van waterstof wordt er dus geen CO2 uitgestoten. Wanneer het in een gasgeneratorset wordt verbrand, komen er wel stikstofoxiden (NOx) vrij. Waterstof ontsteekt 15 keer makkelijker dan aardgas en is behoorlijk explosief in de lucht, bij concentraties van 4 tot 74%. Bij aardgas is dat 5 tot 15%. Maar, met de juiste voorzorgsmaatregelen is waterstof net zo veilig te gebruiken als aardgas.
Verschillende kleuren waterstof
Alle waterstof heeft exact dezelfde samenstelling én kleur. Of we het nou hebben over grijze, blauwe of groene waterstof: de chemische samenstelling is hetzelfde en de motor is wat dit betreft kleurenblind. Die kleuren die wije benoemen, hebben betrekking op het productieproces. Waterstof is namelijk geen energiebron zoals olie dat is, maar een energiedrager: je moet het eerst maken. De kleur van de waterstof heeft dus geen invloed op de uitstoot bij gebruik, maar wél op de well-to-wake emissies: de uitstoot van productie tot gebruik.
Bijna alle waterstof die momenteel geproduceerd wordt, is 'grijze' waterstof. Het wordt zo genoemd, omdat het productieproces niet duurzaam is. Aardgas wordt onder hoge temperaturen omgezet in waterstof en daarbij komt het broeikasgas koolstofdioxide (CO2) vrij.
Bij 'blauwe' waterstof wordt de CO2 die uitgestoten wordt tijdens het productieproces voor 80 tot 90% afgevangen en opgeslagen, wat bijvoorbeeld zou kunnen in lege gasvelden onder de Noordzee. Blauwe waterstof wordt nog nergens op grote schaal geproduceerd.
'Groene' waterstof wordt geproduceerd door biomassa te vergassen of met duurzame elektriciteit door middel van elektrolyse. Elektrolyse is een chemische reactie waarbij water (H2O) met behulp van de 'groene' elektriciteit wordt gesplitst in zuurstof (O2) en waterstof (H2).
MEER INFORMATIE?
Wil je meer weten of heb je vragen over dit artikel? Neem dan contact op met je account manager of laat een bericht achter via onderstaand formulier.
Tijdens kantooruren kun je ons ook bellen op +31 (0)78 642 0420