Hydrohm met jouw plasje druppelsgewijs een verschil maakt op milieu- en veiligheidsvlak

Hydrohm zag het levenslicht in 2020, toen Pieter Naert besliste zijn onderzoeksproject verder te zetten als spin­off van de UGent en Capture. Met zijn team ontwikkelt hij technologie om waterbehandeling te elektrificeren. “Na mijn doctoraat zagen mijn promotor, een collega­doctorandus en ikzelf veel potentieel in elektrochemie waarbij elektriciteit chemische reacties aandrijft. Elektrificatie is in veel sectoren al aan de gang, maar in de watersector breekt die trend vooralsnog niet door.”

Naast de manier van waterzuivering, ziet Pieter ook een tweede onderscheidende factor. “Met Hydrohm willen we de lokale zuivering van afvalwaterstromen per soort en site (bedrijfsgebouw of huishouden) mogelijk maken. Geen evidentie als je weet dat de klassieke waterzuiveringstechnologieën vaak afhankelijk zijn van toegevoegde chemicaliën. Daar komen heel wat vergunningen en veiligheidsrisico’s bij kijken die niet werkbaar zijn op lokaal niveau. Met elektrochemie bouwen we een systeem waar water doorheen vloeit en aan de oppervlakte van elektrodes de nodige chemische reacties ontstaan die zorgen voor de waterzuivering.”

“Als cleantech provider ontwikkelen we procesonderdelen voor de installaties van industriële klanten. De fases in de zuivering die nog sterk afhangen van chemicaliën vervangen we door ons toestel op basis van elektriciteit die we lokaal en hernieuwbaar kunnen opwekken. Zo maken we de watersector een stukje duurzamer.”

Circulair toilet

Een voorbeeld is de URIDIS­technologie die urine lokaal verwerkt. De basis van de technologie is onderdeel van het MELiSSA­project van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. Daarin hielp Hydrohm mee aan circulaire en duurzame systemen die astronauten moeten helpen zo zuinig mogelijk om te gaan met grondstoffen. “Op lange ruimtereizen zijn die immers schaars. Het is niet mogelijk om veel voeding of water mee te nemen, dus kijken we de richting uit van circulaire oplossingen. Vandaag gebruikt het internationaal ruimtestation ISS al technologie om menselijke afvalstromen te scheiden van elkaar, maar die zijn fel verouderd en op basis van chemicaliën. Elektriciteit is dan een innovatieve oplossing”, vertelt Pieter.

Zo begon het onderzoek naar een bronscheidingstechnologie om bruikbare grondstoffen uit urine te halen. “Urine is uitermate interessant om mee aan de slag te gaan omdat het in samenstelling heel geconcentreerd is. Ons lichaam is in staat om via urine zoveel mogelijk overtollige afvalstromen te lozen met zo weinig mogelijk water. Die stoffen zijn vooral stikstof en fosfor. Ze vergen veel energie in het klassieke proces van een waterzuivering. Als urine dus niet meer via de riool meegaat en we ze via onze URIDIS­technologie aan de bron kunnen behandelen, sparen we veel energie uit.”

En daar stopt het verhaal niet. De belangrijkste reden voor Hydrohm om urine te scheiden, is dat je de vloeistof kan verwerken tot ontsmettend spoelwater. “Dat is voor publieke toiletten een enorm voordeel omdat de hygiëne een stuk hoger is. Ook hier komen geen chemicaliën aan te pas, het is aangenamer voor een toiletgebruiker en ook voor de onderhoudsequipe is het beter, want de toiletten zijn beter ontsmet en er zijn minder bacteriën. Afgelopen zomer konden bezoekers van de Gentse Blaarmeersen hun plasje al achterlaten.”

Vlaamse drang naar innovatie

Naast de URIDIS­technologie die het vijfkoppige team van Hydrohm ontwikkelt, werkt het voor bedrijven die afvalwater zo circulair mogelijk willen maken. Naast hun duurzame idealen ziet Pieter vooral nog economische belangen meespelen. “Het is een combinatie van de twee. De overweging van onze systemen is nog meer gedreven vanuit normen die strenger worden. Vlaamse bedrijven zoeken continu naar innovatie en er is veel focus op samenwerking.”

“Elektrochemie is een opkomende tak in de watersector. In ruime zin zie je wel al grote spelers. Waterstoftechnologie is een typisch voorbeeld van elektrochemie. Maar een ingenieursbureau zoals het onze is nog vrij uniek. Dan is het wel aangenaam om te ondernemen in Vlaanderen waar je een sterke vertegenwoordiging hebt van cleantechbedrijven. Het wordt vooral een uitdaging om goede medewerkers te vinden om te groeien. Er is al lang geen weelde op de arbeidsmarkt, laat staan in de watersector.”

Pieter ziet in de technologie van Hydrohm vooral ook internationale opportuniteiten. “We doen nu al meer projecten voor buitenlandse bedrijven in vergelijking met onze regio. De komende twee jaar zullen we nog volop moeten ontwikkelen vooraleer we gestandaardiseerde producten kunnen afleveren. Nu is het nog veel maatwerk.”

Lang voor er sprake was van cleantech, legde Ernest Van Wingen in 1958 de fundamenten van zijn gelijknamig bedrijf. Hij had een hart voor motoren, dat uitte zich in een autowerkplaats en benzinestation. Nazaten Eleonora en Jean­Pierre namen eind jaren tachtig het bedrijf uit Evergem over. Sindsdien verschoof de focus van dieselmotoren voor binnenschepen tot een gevestigde waarde in duurzame energieoplossingen waarin toepassingen zonder CO₂­emissies centraal staan.

Naast noodstroomaggregaten en energiesturingen zijn vooral de high end energietoepassingen zoals de warmtekrachtkoppelingen (WKK’s), die gelijktijdig stroom en warmte opwekken, het paradepaardje van het familiebedrijf. “Warmtekrachtkoppelingen vragen al jaren een genuanceerde en slimme kijk op energie. Tien jaar geleden werden ze nauwelijks in rekening gebracht bij de aankoop van een verwarmingstoestel. Dat is vandaag ondenkbaar. Een vooruitziend bedrijfsleider kijkt net als Jan met de pet naar de volledige CO₂uitstoot van de factuur”, steekt Jean­Pierre van wal.

Tiki-taka-combinaties

Volgens het duo van E. Van Wingen moeten we onze energietransitie aangrijpen als een momentum. “De meeste ingeburgerde brandstoftoepassingen zijn niet energie­efficiënt ontworpen omdat het toen nog niet aan de orde was”, vertelt Eleonora. “Om ons huidige comfortpeil te behouden hebben we geen nood aan meer energie, zoals je wel vaker leest. Energie­efficiënte toepassingen zoals WKK’s combineren de productie van stroom en warmte en kunnen dus met minder energie functioneren. De uitdaging vormt zich in de zoektocht naar de beste oplossing per case.”

“Zo installeerden we onlangs bij een tuinbouwbedrijf een mini­WKK en een warmtepomp. Die combinatie met de WKK als autonome warmtebron levert een verwarmingsrendement van meer dan 220%, meer dan het dubbele van een condensatieketel. Bovendien heb je enkel gas nodig en geen netstroom die CO₂­uitstoot genereert. Daardoor word je minder afhankelijk van openbare distributienetten die duur zijn en niet klaar zijn voor de toekomst. Dat ondervinden ze in Nederland al aan den lijve doordat het net vooral in het noorden de capaciteit niet aankan.”

“Energiestromen linken aan elkaar is essentieel. Zo hoeft de WKK niet enkel stroom te leveren aan de warmtepomp. Wanneer er minder warmte nodig is, kan je die stroom elders gebruiken en zo de elektriciteitsrekening drastisch doen dalen. Of je werkt met batterij­opslag om alles binnenskamers te houden. In de zomer kunnen zonnepanelen dan weer voor hernieuwbare stroom zorgen voor de warmtepomp die dan als airco dient.”

Heil in waterstof

Momenteel draaien de meeste WKK’s nog op aardgas. Een fossiele brandstof die volgens E. Van Wingen nodig is in de transitie. “Onze ambitie is om op termijn in zijn geheel emissievrij te werken en de shift te maken naar biobrandstoffen of waterstof. Daarvoor moet de logistiek en de beschikbaarheid van waterstof uiteraard nog op gang komen. Als dat het geval is, kunnen we spreken van volledige onafhankelijkheid.”

Enkele jaren terug zette het bedrijf al de eerste stappen richting waterstof in samenwerking met de UGent. In september zette het met de overname door Gentse motorbouwer Anglo Belgian Corporation de duurzame omslag nog extra kracht bij. “Vandaag hebben we al een product klaar met een vermogen van 100 kW en dat aantal zal op korte termijn exponentieel stijgen. Het geeft ons een unieke marktpositie. De vraag is alleen of de overheid massaal de sprong durft te wagen. Groene waterstof kost momenteel 10 euro per kilogram. Eens de technologie volledig zal doorbreken, voorspellen experts een daling tot ver onder 7 euro. Zelfs dan is het al voordeliger om op waterstof te rijden met de configuratie tussen warmtekracht en mobiliteit indachtig.”

“Het potentieel van WKK’s zal in de toekomst bijna onuitputtelijk zijn als de koppeling en ondersteuning met warmtenetten er komt. Ik vrees dat de vernieuwing van de elektriciteitsnetten die centraal worden aangestuurd zal gepaard gaan met gigantische investeringen. In plaats daarvan kunnen we gewoon veel slimmer en lokaal energie opwekken die CO₂­vrij is.”

Cleantech op de bouwwerf

Met de start­up Bright Energy vervangen de broers Sam en Arne en hun zus Lisse Van Acker de vervuilende dieselgeneratoren op bouwwerven door slimme, groene batterijen.

“Ecologie alleen telt niet, je moet een oplossing creëren die superieur is op alle vlakken. Enkel zo kan je een ware transitie naar hernieuwbare energie op de bouwwerf teweegbrengen.”

Op bouwwerven gebruiken aannemers dieselgeneratoren omdat de kleine netaansluitingen niet sterk genoeg zijn om grote toestellen zoals torenkranen van vermogen te voorzien. Founder Sam Van Acker: “Torenkranen vragen heel grote vermogenspieken, waardoor de rest van de straat problemen kan ondervinden. Daardoor zal Fluvius grote netaansluitingen vaak niet goedkeuren en krijgen aannemers op werven meestal slechts een kleine netaansluiting.”

Bright Energy vervangt die vervuilende generatoren door een batterij tussen de kleine netaansluiting en de werf te plaatsen. Die levert niet alleen voldoende vermogen, maar stoot ook minder CO2 uit. Sam Van Acker: “We zorgen dat we de pieken voor de torenkranen uit onze batterij kunnen leveren én de batterij kunnen opladen aan de kleine netaansluiting.”

Van testcase tot AI -product

Hun allereerste batterij stond op een bouwwerf in Hamme. “We zijn gestart in een oude, oranje, geblutste container die we volstaken met batterijen, met een kleine airco aan de buitenkant. We kozen bewust voor een zo moeilijk mogelijke testcase, maar slaagden met brio. De opdracht was nadien om er een echt ‘product’ van te maken, want die container konden we nog niet transporteren, er zaten ook nog geen stekkers in. Met de hulp van Vlaio evolueerden we snel naar batterij­units die veel compacter zijn en waarbij aannemers onmiddellijk kunnen inpluggen.”

Bright Energy gebruikt artificiële intelligentie om de batterij op te laden wanneer de energie goedkoper is.

“Om ervoor te zorgen dat onze duurzame oplossing een logische keuze wordt voor aannemers, wordt de mobiele batterij zo economisch mogelijk ingezet. Er zijn twee grote kosten: de huur van het equipment en de energie die je verbruikt. De huur van het equipment is de grootte (maat) van de batterij die je nodig hebt maal de duurtijd dat je ze inzet. De grootte van de batterij maken we zo klein mogelijk door met een modulair systeem te werken. Het batterijsysteem wordt opgebouwd uit mobiele en schaalbare blokken die gekoppeld kunnen worden om aan een hoger vermogen en dito capaciteit te komen indien er een extra torenkraan bij komt. Zo heeft de aannemer altijd de juiste hoeveelheid batterijcapaciteit op zijn werf staan. De duurtijd willen we minimaliseren via artificiële intelligentie. We stemmen de energie­opname volledig af op de gebruiker. Tijdens het weekend en na 20 uur ‘s avonds kan de batterij gebruikt worden voor andere doeleinden, zoals energiearbitrage of het leveren van netbalanceringsdiensten. De klant zou in dat geval enkel huur hoeven te betalen op de momenten dat hij effectief gebruik maakt van de batterij, de rest van de tijd kan deze door ons gebruikt worden om op die energiemarkten in te zetten.”

Experiment met Tesla-thuisbatterij

Het idee van hun slimme batterij ontstond in hun ouderlijk huis. “In 2016 overtuigde mijn broer Arne onze ouders om als tweede in België een Tesla­thuisbatterij te plaatsen. Het bleek geen rendabel model te zijn als je er niets mee deed. Daarom programmeerde hij in zijn vrije tijd een slimme aansturing om er zo veel mogelijk rendement uit te halen.” Hun energiefactuur daalde twee jaar op rij met de helft. Toen begonnen de broers te brainstormen over hoe ze dat konden commercialiseren. Ze raakten eerst in gesprek met mensen van Tomorrowland. Een tijdje later maakte Sam Van Acker aan de Universiteit Gent een groepswerk over een businessmodel om generatoren op festivals weg te werken met een batterij. Tijdens dat traject werd hen erop gewezen dat bouwwerven veel meer generatoren gebruiken dan festivals. Die markt bleek interessanter, omdat de projecten langer duren, toepasselijker zijn voor het trainen van algoritmen en er zo goed als altijd een netaansluiting in de buurt is.

Van batterijbedrijf tot energiemanagement

Ondertussen hebben ze elf slimme systemen staan op bouwwerven (o.a. bij Democo, Artes,

Furnibo, Maes en Denys) via leasing. In de toekomst wil Bright Energy evolueren van een ‘batterijbedrijf’ voor bouwwerven naar slimme energievoorziening en ­management op de werf. “Soms zal je daar een batterij voor nodig hebben, soms niet als je een middenspanningscabine krijgt van Fluvius, soms zal je een generator én een batterij nodig hebben. Ons einddoel is de elektrificatie van de bouwsector, waarbij we een totaaloplossing aanbieden. Via onze software en ons platform kan je je elektrisch plan tekenen en op een gestroomlijnde manier de beste oplossing vinden. Via onze slimme sturingskasten kunnen we ook het sluimerverbruik op een bouwwerf enorm verminderen. Dat kan immers oplopen tot 40% van de totale energiekost. In de bouwsector draait alles rond kostenefficientie, nu nog meer door de hoge materiaalprijzen. Daarom moeten we die elektrificatie en stroomvoorziening zo betaalbaar mogelijk maken. Ecologie alleen telt niet, je moet een oplossing creëren die superieur is op alle vlakken.”

Voorlopig doen Sam, zijn broer Arne en zus Lisse bijna alles samen. “We nemen veel hooi op onze vorken. Voorlopig is het team al gegroeid met drie medewerkers om de software te schrijven en kijken ze uit naar m/v/x voor de assemblage van kasten en batterijen. Daarnaast willen we ook een salesmedewerker aanwerven. We hebben al moeilijke tijden meegemaakt, gelukkig hangen we als familie sterk aan elkaar.”

Ontdek op de website van Voka verschillende dossiers met tips, feiten en inspiratie rond energie & Klimaat

Hoe krijgen we onze energiefactuur naar beneden? En hoe kunnen we de transitie maken naar meer groene energie? Het zijn vragen waarmee heel wat ondernemers zitten. Ontdek ze via deze QR-code

Reportage: Trevi