Advertentie
Advertentie

Waterstof uit de zee komt eraan

In het proefproject PosHYdon wordt het Q13a-A-gasplatform omgebouwd tot een waterstoffabriekje op zee.

Wordt de Noordzee een productieplaats van groene waterstof voor de koolstofvrije economie van morgen? Bedrijven en onderzoekers steken hun teen in het zeewater.

Of het aardolie en -gas zal kunnen vervangen is een open vraag, maar zeker is wel dat waterstof in de Europese energieplannen een belangrijke rol heeft als brandstof van de toekomst. Daar zijn goede redenen voor. Het is eenvoudig te maken met een zogenaamde elektrolyzer, door water met behulp van elektriciteit te splitsen in waterstofgas en zuurstofgas. Doe je dat met groene stroom, dan heb je een volledig fossielvrije energiebron die makkelijk te transporteren en op te slaan is met de bestaande gasinfrastructuur. Door het te laten reageren met andere moleculen kan je er groene brandstoffen of chemische basisgrondstoffen mee maken.

Het verklaart de vele plannen om waterstof op grote schaal te produceren. Zo wil het Deense Ørsted met Nederlandse windstroom een megawaterstoffabriek doen draaien die onder meer de Gentse Kanaalzone van groene brandstof moet voorzien.

Maar er worden ook plannen gesmeed om waterstof op zee te produceren, in de buurt van de molens die de groene energie leveren. Onder meer in Nederland, Frankrijk en het VK worden proefprojecten opgestart (zie kader). Het Nederlandse consortium NortH2, dat plannen heeft voor een elektrolysefabriek in Eemshaven (Groningen), zegt ook de bouw van offshore elektrolyzers te overwegen.

Veel proefprojecten

De komende jaren duiken verschillende proefprojecten op rond de productie van waterstof op zee en gemaakt van zeewater. Het dichtst bij huis komt het Nederlandse PosHYdon-project, waaraan ook de Belgische groep Deme deelneemt. Op 13 kilometer voor de kust van Scheveningen (Den Haag) wordt op een bestaand boorplatform (Q13a-A) een waterstoffabriekje van 1 megawatt geplaatst. De groene waterstof zal worden gemengd met gas en via de bestaande pijpleiding naar de kust worden vervoerd.

De Franse bedrijven Lhyfe en Centrale Nantes zijn van plan om bij de monding van de Loire een waterstoffabriek in zee te installeren die gebruikmaakt van groene stroom afkomstig van wind, zon en de getijden. De productie zal gebeuren op een drijvend platform. De Fransen hopen volgend jaar de eerste waterstof te produceren, om vanaf 2024 naar een industriële schaal te gaan.

Ook het Britse Dolphyn-project gaat gebruikmaken van drijvende platformen met windturbines, ontziltingsinstallaties als elektrolyzers. De locatie is nog niet beslist, maar er wordt gekeken naar de kust van Schotland. Over drie à vier jaar zou de eerste waterstof geproduceerd kunnen worden.

In het project Oyster werken vier bedrijven samen om een gecombineerde windmolen met elektrolyzer te ontwikkelen. Na een test- periode aan land hopen de partners over enkele jaren een demo-installatie op zee te tonen.

Op het Duitse eilandje Helgoland, wil een consortium rond de energiegroep RWE een pijpleidingennet laten vertrekken om waterstof te vervoeren dat ter plekke uit windenergie geproduceerd wordt. Dat Aquaventus-project mikt op een miljoen ton groene waterstof tegen 2035.

Waarom doen bedrijven al die moeite om elektrolyzers op zee te bouwen als het ook op land kan? Dat heeft vooral te maken met de kostprijs om energie te transporteren. ‘Toekomstige windparken zullen almaar verder van de kust liggen. Om windenergie met een stroomkabel aan land te brengen heb je hoge voltages nodig, en converters om wisselstroom om te zetten in gelijkstroom. Hoe groter de afstand, hoe duurder dat wordt. Met een gaspijpleiding zijn de transportkosten lager en heb je minder energieverliezen’, zegt René Peters, specialist in gastechnologie bij het Nederlandse onderzoeksinstituut TNO.

Toekomstige windparken zullen almaar verder van de kust liggen.
René Peters
Specialist in gastechnologie bij TNO

Kantelpunt

Het kantelpunt waarop het goedkoper wordt om waterstof bij de windmolens zelf te produceren ligt volgens experts op 80 à 100 kilometer van de kustlijn. De Belgische Noordzee is er te klein voor, maar veel andere Noordzeelanden willen windparken aanleggen op honderden kilometers voor hun kust. Voor hen kan offshorewaterstofproductie interessant zijn.

Ingenieurs bekijken verschillende opties. Een ervan is het gebruik van bestaande of kunstmatige eilandjes om een complete installatie te bouwen. Naast de elektrolyzers zelf heb je ontzilters nodig om van het zeewater een geschikte grondstof te maken, en een compressiestation om het waterstof door de pijplijnen te jagen.

Een andere optie is het gebruik van platformen op zee, vergelijkbaar met boorplatformen voor olie- en gaswinning. In het Nederlandse proefproject PosHYdon wordt voor de eerste keer een bestaand gasplatform omgebouwd tot een waterstofplatform, dat gevoed wordt met stroom van een naburig windpark. Het waterstof zal samen met aardgas door bestaande pijpleidingen aan land gebracht worden.

PosHydon

De Nederlandse overheid stak PosHYdon onlangs een subsidie van 3,6 miljoen euro toe, op de totale projectkosten van 10 miljoen euro. ‘We willen met het project nagaan hoe duur zo’n installatie is, hoeveel onderhoud je nodig hebt en wat de impact is van de variabele windenergie op de waterstofproductie’, zegt Peters. Tegen 2023 moet de proefinstallatie operationeel zijn. Waterstofplatformen op commerciële schaal ziet Peters pas rond 2030 verschijnen. ‘We gaan ervan uit dat die een vermogen zullen hebben van 250 megawatt.’

Het Belgische ingenieursbedrijf Tractebel, onderdeel van het Franse Engie, ontwierp een concept voor een waterstoffabriek op zee, qua omvang vergelijkbaar met een olieboorplatform. ‘Aanvankelijk gingen we uit van installaties van 400 megawatt. Maar omdat er nu al windparken van 1 gigawatt gepland worden, hebben we de platformen modulair gemaakt zodat je ze verder kan opschalen’, zegt Sven Goethals, verantwoordelijk voor businessdevelopment rond waterstoftechnologie.

Tractebel heeft verschillende disciplines in huis die rond zo’n platform moeten samenwerkern, zegt Goethals. ‘We staan bekend voor elektrische technologie, maar we hebben ook een gasafdeling en een maritieme campus in Antwerpen. En we hebben twee Duitse bedrijven gekocht (DOC Offshore en Overdick, red.) die gespecialiseerd zijn in offshorewind.’

Het waterstofplatform van Tractebel wordt verankerd in de zeebodem. Goethals ziet vooral potentieel in de Noordzee, de Baltische Zee en sommige wateren in Zuidoost-Azië. Daarnaast werkt het bedrijf aan oplossingen voor drijvende windparken die in diepe wateren ontplooid kunnen worden, zoals WindFloat Atlantic voor de Portugese kust en het Britse Dolphyn, twee projecten waar Tractebel bij betrokken is. ‘In zulke parken zou de waterstofproductie geïntegreerd worden in de windmolens.’

De prijs van CO2 zal verder omhoog moeten om waterstof concurrentieel te maken.
Luc Vandenbulcke
CEO DEME

Het geloof in de technische mogelijkheden is groot, maar er moet natuurlijk ook een markt zijn voor het groene gas om de vereiste miljardeninvesteringen los te krijgen. ‘Voor groene stroom was dat makkelijker omdat er al een volledige elektrische infrastructuur bestond. Maar voor waterstof moet dat ecosysteem nog gebouwd worden’, zegt Goethals. ‘Daarom realiseren we met Tractebel ook allerlei projecten die de vraag op gang kunnen trekken, zoals het Revive-project om vuilniswagens op waterstof te doen rijden.’

Luc Vandenbulcke, de CEO van de maritieme infrastructuurbouwer DEME (zie kader), kijkt voor de afzet in de eerste plaats naar de industrie. ‘In de haven van Antwerpen is vandaag al een grote vraag naar en een volledige infrastructuur voor waterstof. Helaas wordt die nu geproduceerd met fossiele energie.’

Hij verwacht dat de prijs van groene waterstof zal dalen, zoals die van groene stroom. ‘In een eerste fase zullen subsidies nodig zijn, maar ook de prijs van CO₂ zal verder omhoog moeten om waterstof concurrentieel te maken. Het Europese systeem van handel in emissierechten moet nog rigider worden toegepast. Er worden nog te veel uitzonderingen toegestaan.’

DEME haalt waterstof uit Midden-Oosten

Een van de partners in het Nederlandse PosHYdon is de Belgische DEME-groep. ‘Waterstofproductie op zee biedt een oplossing voor plaatsen waar weinig rechtstreekse energievraag is, zoals afgelegen kusten of eilanden’, verklaart CEO Luc Vandenbulcke die interesse.

Maar DEME kijkt verder dan de Noordzee. ‘We denken dat het interessant kan zijn om groene waterstof te produceren op plaatsen met veel zon en wind, om het vandaar per schip te transporteren’, zegt Vandenbulcke. Zo wil DEME in Oman, op het Arabische schiereiland, een elektrolyzer van 500 megawatt helpen bouwen.
De groene waterstof zou er met stikstof omgezet worden tot ammoniak, dat makkelijker transporteerbaar is. ‘Waterstof vervoeren is moeilijk. Als gas is het te ijl en volumineus, als vloeistof moet het extreem gekoeld worden.’

Volgens de DEME-topman zal de waterstofimport qua prijs kunnen concurreren met lokale productie. ‘De beschikbaarheid van zon en wind weegt op tegen de hogere kost van omzetting en transport’, klinkt het. DEME legde ook in Egypte al contacten voor een gelijkaardig project.

Lees verder

Advertentie
Advertentie
Advertentie

Gesponsorde inhoud

Gesponsorde inhoud