VOLG HET WATERSTOFSPOOR DOOR EUROPA

Wat zijn de stappen die nu in de Europese industrie worden gezet op het gebied van emissievrije waterstof? En hoe passen deze in de brede transformatie van de industrie? Van 27 juni tot 8 juli gaat Industrielinqs met vier young professionals op pad voor de HYdrogen Trail Europe (HYTE). Met podcasts, vlogs en journalistieke items doen we verslag. Volg ons via LinkedIn en www.industrieandenergy.eu.

Wim Raaijen Tijdens het congres Eemsdeltavisie 2019 won een team van young professionals een scenariowedstrijd met als prijs een studiereis naar Japan. Door de lock downs kwam die reis er niet van. Inmiddels is Europa Japan voorbijgestreefd als het gaat om plannen op het gebied van waterstof. Japan is daarom ingewisseld voor een reis door Europa. Met de HYdrogen Trail Europe bezoeken de young professionals verschillende locaties die een belangrijke rol zullen spelen in de Europese waterstofambities. Waar wordt waterstof geproduceerd, hoe wordt het getransporteerd en wat zijn veelbelovende toepassingen in de industrie?

Eemsdelta

De route begint in Noord-Nederland, waar inmiddels veel plannen zijn. Zo ontwikkelen Gasunie en HyCC op Chemie Park Delfzijl het Djewels-project. Het doel is om in de eerste fase van het project een 20 MW waterstoffabriek te bouwen die in 2024 de eerste groene waterstof zal leveren. Gasunie en HyCC werken ook nauw samen met BioMCN, dat methanol produceert op Chemie Park Delfzijl. BioMCN wil de groene waterstof combineren met CO2 uit haar proces en daar e-methanol van maken. Ook Zuidwending is een bezoek waard. HyStock ontwikkelt daar een zoutcaverne voor de opslag van waterstof. Het wordt de eerste grootschalige ondergrondse opslag van waterstof in Nederland. Als alles volgens plan verloopt, zal de installatie met de caverne in 2026 operationeel zijn.

Duitsland

In Duitsland lopen tal van projecten, die momenteel vanwege de huidige geopolitieke omstandigheden nog meer urgentie krijgen. Zo heeft energiebedrijf Uniper in Wilhelmshaven plannen voor de bouw van een importterminal die groene ammoniak weer kan omzetten in waterstof. Op dezelfde locatie wil het energiebedrijf ook een elektrolysefabriek bouwen om zelf groene waterstof te produceren met een capaciteit tot 1 GW. De haven biedt alle noodzakelijke voorwaarden voor de oprichting van Duitslands eerste grote waterstofhub. Groene waterstof is een fundamentele voorwaarde op de weg van staalbedrijf Salzgitter naar Salcos, wat staat voor Salzgitter Low CO2-Steelmaking. Een project waarbij Uniper in Wilhelmshaven een belangrijke rol kan spelen. Ook in het Ruhr-gebied worden de eerste stappen gezet naar emissieloos waterstof. Een elektrolyzer van 10 megawatt is momenteel operationeel

HYDROGEN TRAIL EUROPE

Wanneer?

· 27 juni Online talkshow (10:00-11.30) vanuit Groningen · 28 -30 juni Verschillende stops in Duitsland · 1 juli Zwitserland · 4 en 5 juli Spanje · 6-7 juli Frankrijk · 8 juli België/Zuid-Nederland

Wie?

· Tes Apeldoorn - process engineer Neste · Carina Nieuwenweg - PhD Wageningen University & Research · Leon Rosseau - PhD Eindhoven University of Technology · Lucy Schwartz - project manager Hydrogen Uniper · Wim Raaijen - founder/hoofdrecteur Industrielinqs

Hoe?

Met elektrisch vervoer en waar kan met een waterstofauto.

Volgen?

Volg ons op www.industryandenergy.eu, via Linkedin en op www.industrielinqs.nl

op Shell’s Energy and Chemicals Park Rheinland bij Keulen. En er zijn plannen om de capaciteit van de elektrolyzer uit te breiden naar 100 megawatt. Shell wil hier in de toekomst ook duurzame vliegtuigbrandstof gaan produceren met hernieuwbare energie en biomassa. Een paar honderd kilometer verderop heeft BASF op haar Verbund-site in Ludwigshafen grote plannen op het gebied van elektrificatie en waterstof. Met name waterstof lijkt voor BASF een interessante route. Waterstof kan worden geproduceerd via methaanpyrolyse met koolstof zonder CO2 als restproduct, de zogenoemde turquoise route. De eerste pilot is in volle gang. Partners van BASF zijn onder meer ThyssenKrupp en Linde. Ook TNO doet onderzoek naar deze turquoise route.

Zwitserland

Sinds twee jaar runt Hydrospider een 2 megawatt groene waterstofinstallatie in de Zwitserse Alpen. De stroom is afkomstig van de Alpiq Gösgen waterkrachtcentrale, die meer dan 100 jaar oud is. Hydrospider, een joint venture van H2 Energy, Alpiq en Linde Gas (PanGas) zet in op duurzamer, emissievrij, zwaar vrachtvervoer in Zwitserland. Samen met Hyundai Hydrogen Mobility en de H2 Mobility Switzerland Association zet de joint venture momenteel een waterstof-ecosysteem op voor emissievrije mobiliteit.

Spanje

Landen aan de Middellandse zee hebben het voordeel van de overvloedige zon. In het zuiden van Spanje en Portugal gaat de prijs per kilowattuur opgewekte zonnestroom richting 1 eurocent. Dat heeft ook een positief effect op de kostprijs van groen waterstof. Het stimuleert de mogelijkheden zichtbaar. Zo heeft kunstmestproducent Fertiberia, in samenwerking met energiebedrijf Iberdrola, half mei de grootste groene waterstof- en groene ammoniakfabriek voor industrieel gebruik in Europa ingehuldigd. Hiermee is Fertiberia het eerste bedrijf ter wereld dat op industriële schaal groene ammoniak en CO2-vrije meststoffen produceert.

Frankrijk

Aan de westkust van Frankrijk heeft Lhyfe zijn eerste waterstofproductie-eenheid gebouwd, operationeel sinds de zomer van 2021. Het groene waterstofbedrijf sluit vier windmolens rechtstreeks aan op een elektrolyzer die zout zeewater gebruikt om waterstof te maken. In september dit jaar is de opening gepland van ‘s werelds eerste waterstofpilotproductie op zee. Lhyfe plaatst dan een elektrolyzer op een drijvend platform, ongeveer dertig kilometer van Saint-Nazaire, in de Atlantische Oceaan. Deze wordt rechtstreeks aangesloten op een drijvende windturbine van Vestas.

België

De Haven van Antwerpen is wat voorzichter in het aankondigen van grote waterstofprojecten. Dat betekent niet dat die niet worden ontwikkeld. Een belangrijke speler in Noordwest-Europa is Air Liquide. De producent van industriële gassen heeft al tientallen jaren ervaring met de productie en het transport van waterstof. Zo heeft het al een eigen waterstofinfrastructuur in de Benelux en Noord-Frankrijk voor haar industriële klanten. Diverse waterstoffabrieken in onder meer Antwerpen en Rotterdam zijn hierop aangesloten. Daartoe behoort ook de nieuwe waterstoffabriek op het terrein van Covestroin het Antwerpse havengebied. Deze is nog steeds gebaseerd op steam reforming, maar gebruikt via een innovatief proces vijf procent minder aardgas en stoot daarmee ook minder CO2 uit.

Zuid-Nederland

De leverancier van industriële gassen kijkt ook verder in de toekomst. In Normandië en ook in Zeeuws-Vlaanderen heeft het bedrijf plannen om groene waterstoffabrieken te bouwen. Zo wil het in Terneuzen een elektrolyse-installatie van 200 MW bouwen. Het project, Elygator genoemd, integreert op een slimme manier twee verschillende elektrolysetechnologieën (PEM en alkaline) in één ontwerp.

Rotterdam

Als voorbereiding op de Trail bracht het team al bezoeken aan de Rotterdamse haven. Op de Maasvlakte bouwt de haven van Rotterdam een speciaal conversiepark voor elektrolysebedrijven. Hier staan bijvoorbeeld de bouw van een 250 MW elektrolyzer van BP en HyCC en een 200 MW elektrolyzer van Shell gepland. Naar verwachting zal deze in 2025 operationeel zijn. Op dit speciale bedrijventerrein wordt windenergie uit de Noordzee gebruikt om waterstof te maken. Ook Uniper heeft plannen voor een groene waterstoffabriek. Vanaf het dak van de Uniper-centrale kunnen we de plek zien waar dit allemaal gaat gebeuren. Van daar is ook te zien waar Gasunie, HES International en Vopak hun ammoniak-importterminal gaan bouwen. En richting het oosten is vanaf het dak met enige fantasie het tracé voor te stellen van de waterstofpijpleiding naar de industrie, onder andere Shell in Pernis. ■

Chemelot neemt ook water mee in transitie naar circulair

Chemelot wil de meest duurzame en veilige site van Europa worden. Daarvoor is niet alleen een energie- en grondstoffentransitie nodig, maar ook een andere kijk op de waterhuishouding. Samenwerking tussen de verschillende bedrijven op de site is daarbij essentieel. En actie. ‘Werken aan de lange termijn begint niet overmorgen, maar vandaag’, stelt programmamanager Lianne van Oord.

‘We willen het watersysteem op Chemelot toekomstbestendig maken. Maar er is zo veel dat we kunnen oppakken, dat we alle mogelijkheden goed op een rij willen zetten, zodat we zelf een goed overzicht hebben en het ook kunnen uitleggen aan onze omgeving’, zegt Lianne van Oord. Zij is programmamanager Process & Site Innovation bij Brightsite. Een van de thema’s in haar pakket is water. Ongeveer een jaar geleden kondigde Chemelot aan het watersysteem op de site klaar te willen maken voor de toekomst. Zo moet het watergebruik verminderen, moeten componenten beter uit het afvalwater worden gehaald en wil de site waar mogelijk water hergebruiken. Een consortium van Brightsite, Sitech Services, Waterschapsbedrijf Limburg en Waterleiding Maatschappij Limburg startte het programma Circulair water voor Chemelot.

Bredere transitie

De naam voor het programma is zo gekozen omdat het een onderdeel is van de bredere transitie naar circulariteit op Chemelot. De site wil in 2050 klimaatneutraal zijn. Daarvoor is een omschakeling nodig naar groene grondstoffen en duurzame energiebronnen om de fabrieken te

Water is op de Chemelot site noodzakelijk voor koeling en verwarming (stoom), maar ook als proceswater en bluswater. Het water wordt door Utility Support Group ingenomen uit het Julianakanaal. Na gebruik gaat het naar de Integrale Afvalwater Zuiveringsinstallatie (IAZI) waarna het wordt geloosd op de Maas. laten draaien. Water is daar nauw mee verbonden, stelt Van Oord. ‘Als we nieuwe processen in nieuwe fabrieken gaan gebruiken, heeft dat impact op het watersysteem. Dit zet meteen ook het langetermijnperspectief voor het programma neer.’ Het programma is begonnen met een verkenning. ‘We hebben met alle site users gesproken over hun ambities met betrekking tot water. Enerzijds over eventuele uitbreidingen of juist plannen om te krimpen, maar ook over hoe we het schoner kunnen maken. Wat ligt er allemaal aan ideeën van site users en kunnen we daarin verbindingen leggen? Denk aan een site user die een stikstofhoudende stroom overhoudt en een andere die zo’n stroom kan gebruiken. Voor beide bedrijven is afvalwater geen core business en dan is het lastig zo’n combinatie op poten te zetten. In dit programma kunnen we meedenken en toch stappen zetten met elkaar. Op die manier onderzoeken we de kansen en belemmeringen om stromen te koppelen, zodat er uiteindelijk minder naar het riool hoeft.’

Lange en korte termijn

Natuurlijk krijgt ook het meest voor de hand liggende project aandacht, namelijk hergebruik van effluent uit de IAZI op de site. ‘Wat zijn daarin kansen en belemmeringen? En zijn er misschien zaken die we nu eerst moeten oplossen voordat we verder kunnen? Op die manier proberen we de lange en korte termijn aan elkaar te knopen.’ Waar Van Oord vooral de lange termijn in het vizier houdt, richt Sara Vanderheyden zich op de korte termijn. Zij is programmamanager Watervergunning IAZI bij Sitech. ‘We hebben op Chemelot een speciale watervergunning, die wordt beoordeeld op stofniveau. Het is de strengste vergunning van heel Nederland. Elke stof die

we lozen, moet voldoen aan een norm of de immissietoets. Daarbij mogen we geen drinkwater- of ecologische normen overschrijden. Het is een grote vergunning voor meer dan zeshonderd verschillende stoffen en we willen elk jaar een stapje in de juiste richting zetten. Mijn horizon reikt op dit moment tot 2027. We moeten tot die tijd met verschillende site users een paar belangrijke vorderingen maken, en die coördineer ik.’

Complex proces

Een van die stappen is het reduceren van vanadium in het effluent van de IAZI. ‘Per 1 januari 2027 gaan strengere normen gelden, dan moet er minder vanadium in ons water zitten’, vertelt Vanderheyden. ‘Vanadium zit voor een deel al in het oppervlaktewater dat we uit het kanaal halen, maar we hebben ook een aantal site users die vanadium in hun proces gebruiken. Die moeten gaan samenwerken om ervoor te zorgen dat ze er minder van naar de IAZI sturen.’ ‘Dat is een complex proces, maar wel goed geregeld’, vult Denise Bakker aan. Zij is manager Regulatory & Operational Affairs bij Chemelot Site Permit. ‘Onze watervergunning is een parapluvergunning en de IAZI is ervoor verantwoordelijk binnen de grenzen van de vergunning te blijven. Maar alle bedrijven op de site delen die verantwoordelijkheid. We zitten gezamenlijk in een boot en moeten er met z’n allen voor zorgen dat de vergunning op orde is. Mocht een bedrijf zijn verantwoordelijkheid niet nemen met als consequentie dat de watervergunning wordt dichtgedraaid, dan hebben alle bedrijven op

de site daar last van. Dus ook in het geval van vanadium moet er boter bij de vis komen. Het voordeel van Chemelot is dat we de structuren hebben om dat met elkaar te regelen.’

Pilot

Een ander voorbeeld waar Van Oord, Vanderheyden en Bakker elkaar vanuit verschillende disciplines en bedrijven aanvullen, is het verminderen van het gebruik van conditioneringsmiddelen voor de koeltorens op Chemelot. ‘Kijk, als we minder warmte weg hoeven te koelen, is er minder koelwater nodig. Dat zou natuurlijk fantastisch zijn, een combinatie met energiebesparing en efficiënter omgaan met warmte’, zegt Van Oord. ‘Maar we hebben voorlopig nog koeltorens nodig en daar ontwikkelen we een plan voor. We maken op dit moment een selectie uit verschillende technologieën om het gebruik van conditioneringsmiddelen te verminderen. Waarmee willen we een pilot gaan draaien om te kijken hoe ver we het chemicaliëngebruik kunnen terugbrengen? Maar ook: is het niet van de regen in de drup? Als we bijvoorbeeld heel veel energie nodig hebben om met membranen kalk uit het water te halen, dan hebben we een nieuw probleem gecreëerd. We wegen dat dus in de breedte af.’

Roadmap

Mogelijkheden om op een andere manier naar water op de site te kijken, zijn er genoeg, maar waar richt je nu je pijlen op? Wat gaat het meeste bijdragen aan de transitie op Chemelot, in het brede perspectief van circulairiteit? Van Oord: ‘Ons doel is om halverwege dit jaar een roadmap te hebben, een stappenplan om verder te gaan. We werken nu met RHDHV aan de invulling hiervan. In de top vijf staan in ieder geval het uitfaseren van koelwaterconditioneringsmiddelen en het reduceren van vanadium. Daarnaast willen we ook zeker een beter beeld krijgen van microplastics.’ Chemelot is al een poosje bezig om te voorkomen dat microplastics in het water terecht komen. Bakker: ‘We hebben bijvoorbeeld extra zeven geplaatst en een afblaasinstallatie blaast vrachtwagens schoon voordat ze het terrein verlaten. We beweren daarmee niet dat er geen microplastics meer in het water komen, we zijn nog volop bezig dat goed in kaart te brengen. Maar we nemen vandaag al wel de stappen die morgen effect hebben.’ ■

We zitten gezamenlijk in een boot en moeten er met z’n allen voor zorgen dat de vergunning op orde is.

Denise Bakker, Lianne van Oord en Sara Vanderheyden.