‘Radicale elektrificatie’ en waterstof tijdens themadag Uitdagingen elektrificatie en innovatieve oplossingen
InnovationQuarter themadag Uitdagingen elektrificatie en innovatieve oplossingen
Gepubliceerd op / 26.02.2024
Contact / Matthijs Damm
Wat zijn de uitdagingen van het elektrificeren van onze economie, en dan met name de industrie? Welke oplossingen zijn er? Tijdens de themadag Uitdagingen elektrificatie en innovatieve oplossingen op woensdag 7 februari deelden zowel startups als gevestigde bedrijven hun ervaringen.
Kort na de middag verzamelden ondernemers en stakeholders zich op de tiende verdieping van het FME-auditorium in Zoetermeer. Matthijs Damm, businessdeveloper Energie bij InnovationQuarter, heette het gezelschap welkom. Het Innovatieprogramma Energie & Klimaat ondersteunt startups met vouchers, faciliteiten in fieldlabs en toegang tot het brede netwerk van InnovationQuarter. Contacten leggen, elkaar inspireren en kennis delen waren dan ook de belangrijkste doelen van de bijeenkomst, die werd georganiseerd door InnovationQuarter, iTanks en Fieldlab Industrial Electrification (FLIE).
‘Ik gun startups een FLIE met zo’n capaciteit’
Na de introductie ging Peter van Hooft, directeur van FLIE, in gesprek met Fabian Benschop, oprichter van Voyex. Deze Delftse startup ontwikkelde een liquid organic hydrogen carrier (LOHC) om waterstof veilig te transporteren. FLIE focust op hergebruik van restwarmte, waterstofproductie, carbon capture and utilisation (CCU), en human capital. Het fieldlab biedt startups en scale-ups de faciliteiten en ondersteuning om hun product te valideren en kostenefficiënt op te schalen. Peter: ‘We worden steeds beter gevonden.’
Dankzij FLIE heeft Voyex veel contacten opgedaan en het netwerk uitgebreid. Fabian vertelde over de uitdaging die het optuigen van een eigen laboratorium voor Voyex was geweest. ‘Ik gun startups een FLIE met zo’n capaciteit.’ Peter beaamde dat het voor FLIE inderdaad een behoorlijke zoektocht was geweest ‘om alles centraal onder te brengen dicht bij de Rotterdamse haven’. Die locatie is gevonden, de milieuvergunningen zijn rond en – de grootste uitdaging – er is voldoende elektrisch vermogen.
Hoe elektrificeer je een fabriek voor aardappelchips?
‘Radicale elektrificatie’ stond er met grote letters op de sheets van Juriaan Mieog, de volgende spreker. Juriaan houdt zich bij Eneco bezig met de decarbonisatie van de industrie. Zon- en windenergie zijn steeds dominanter, begon hij. ‘Afgelopen jaar was het aanbod van duurzame elektriciteit voor het eerst een week lang groter dan het aanbod uit fossiele bronnen.’ Maar aangezien duurzame bronnen niet constant dezelfde hoeveelheid energie leveren, is er een groeiende behoefte aan flexibele oplossingen.
Zo is er de e-boiler, die op elektriciteit werkt maar bij hoge stroomprijzen overschakelt op gas. Of thermische energieopslag (TES), waarbij elektrische energie tijdelijk als warmte wordt opgeslagen. Dit systeem installeerde Eneco in de grootste chipsfabriek van Nederland, waar PepsiCo onder meer Lays en Hamka’s produceert. Nu profiteert de fabriek van goedkope stroom en heeft de productie niet te lijden onder netcongestie tijdens piekmomenten. Dankzij het TES-systeem kon PepsiCo de productie bovendien opschalen zonder een toename van de CO2-uitstoot.
5 startups in 5 minuten
Medeorganisator iTanks, het kennis- en innovatieplatform voor de haven-gerelateerde industrie, gaf het woord aan vijf veelbelovende startups. Ze kregen elk precies één minuut de tijd om hun product te presenteren.
- Janneke Tjon Pian Gi-Stuijfzand introduceerde Aquabattery, een batterij op basis van water en keukenzout. Het systeem is nog in ontwikkeling en belooft een goedkope, veilige, schaalbare en duurzame vorm van energieopslag. Dit jaar vindt de vierde pilot plaats, in samenwerking met Deltares.
- Ook Remco van der Jagt presenteerde een batterij: de natrium-waterbatterij. Goedkoop, volledig circulair, biologisch afbreekbaar en gemaakt van duurzame, organische materialen. Remco’s innovatie leent zich goed voor stationaire toepassingen, bijvoorbeeld in de kruipruimte van een woning.
- Nick Stokmans en Masoud Mojtabai van Big Ass Battery presenteerden de derde batterijoplossing: een accu op containerformaat. Handig voor de bouw- en infrasector, bijvoorbeeld om materieel op te laden of als tijdelijke netverzwaring voor grote machines en apparaten.
- Arjen Hilbers van Centrica presenteerde de roterende industriële warmtepomp van fabrikant ecop. Een gepatenteerd compressieproces met inert gas zorgt voor een zeer hoge efficiëntie en hoge temperaturen. Interessant voor warmte-koudeopslag, glastuinbouw, stadsverwarming en geothermie.
- Ten slotte vertelde Jakob Haverkamp van Stoomnet Energietechniek over warmtepompen op maat die restwarmte gebruiken om duurzame warmte en stoom te produceren.
iSolutionsGuide
Mark Oosterveer, operationeel directeur van iTanks, riep na afloop van de pitches het publiek op om ook hun innovatie kosteloos op te nemen in de iSolutionsGuide. (Meld hier jouw innovatie aan.) Hiermee kwam het plenaire deel van de middag ten einde. Het tweede deel van het programma bestond uit een vijftal break-outsessies in twee rondes.
Sessie 1: Hoe we met warmteopslag de klimaatdoelen kunnen behalen
Het behalen van de wereldwijde klimaatdoelstellingen staat of valt met de decarbonisering van de industrie. Dat onderstreepte Carlijn Lahaye, Director Project Development & Managing Director bij ENERGYNEST, tijdens de break-outsessie over thermische opslag. Daarom heeft het bedrijf de ThermalBattery™ ontwikkeld: een schaalbaar opslagsysteem dat energie, warmte of stoom opslaat en naar wens beschikbaar maakt. Carlijn: ‘Onze systemen bestaan simpelweg uit cement en staal. Ze vereisen geen onderhoud en gaan meer dan 30 jaar mee. En ze zijn modulair: je kunt er 5 op elkaar stapelen en zoveel naast elkaar als nodig, net als legoblokken.’
“We willen van het aardgas af, maar we willen ook competitief blijven.”
De ThermalBattery™ kan op locatie worden aangesloten op systemen die gebruikmaken van thermische olie of stoom. Perfect voor energie-intensieve industrieën zoals die voor staal, non-ferrometalen, chemicaliën en levensmiddelen. De ThermalBattery™ wordt inmiddels toegepast in onder meer Noorwegen en België. Wat blijkt? Bedrijven profiteren van flexibelere processen, minder CO2-uitstoot en lagere kosten. Met name dat laatste is van groot belang voor de industrie. Carlijn: ‘We willen van het aardgas af, maar we willen ook competitief blijven.’
Afvalwarmte omzetten in bruikbare energie
In de EU wordt jaarlijks voor € 67 miljard aan warmte verspild, wat neerkomt op 509 megaton CO2-uitstoot. Met dat gegeven trapte Melchior Krijgsman zijn presentatie af. De oorzaak: ‘Afvalwarmte onder de 300 °C wordt nog amper omgezet in energie, omdat fabrieken niet weten hoeveel warmte zij in huis hebben en wat zij er allemaal mee kunnen doen.’ Samen met zijn broers Sebastian en Floris richtte Melchior in 2022 Geotherm Electric op. Hun doel? Bedrijven helpen al die verspilde warmte om te zetten in bruikbare energie.
Melchior: ‘onze aanpak begint met het identificeren van problemen en kansen bij bedrijven. Daarom richten we ons nu op de verdere ontwikkeling van onze innovatieve waste heat network-software. Deze software gaat verder dan alleen in kaart brengen; het ontwerpt en simuleert restwarmtenetwerken met geïntegreerde technologieën zoals warmteopslag en warmtepompen. Het resultaat? Een nauwkeurige business case op basis van historische data, waarmee klanten weloverwogen investeringsbeslissingen kunnen nemen. Na een succesvolle casestudy bij een chemisch industriebedrijf in de Rotterdamse haven, streven we ernaar ons eerste volwaardige project in 2025 te realiseren.’
Sessie 2: Hoe elektrolyse de waterstofeconomie dichterbij brengt
Tijdens de tweede sessie kwamen twee verschillende vormen van elektrolyse aan bod. XINTC uit Delft/Eerbeek ontwikkelt een modulair en schaalbaar elektrolyser systeem op basis van alkaline technologie. Door toepassing van innovatieve gasmodules is XINTC in staat elektrolyser systemen te bouwen in iedere gewenste capaciteit en voor denkbare industriële toepassing. Zoals Ahmadreza Rahbari, Director R&D, het verwoordde: ‘Je kunt het systeem van XINTC zien als een veelvoud aan legoblokjes, die op- en afschakelen naargelang het aanbod van hernieuwbare energie.’ Hierdoor is XINTC in staat de elektrolyser 100% flexibel mee te laten bewegen met de fluctuerende energiebronnen.
Samen met de firma Energeion, eigenaar van een 28MW zonnepark, bouwt XINTC een pilot installatie, die waterstof gaat produceren voor toepassing in de mobiliteit. Business Development Manager Thorsten Holtmüller: ‘Vrachtverkeer met dieselmotoren worden in toenemende mate aan banden gelegd. Elektrificatie is daarvoor de uitkomst. Gelet op de transportafstanden en het laadgewicht is waterstof de aangewezen energiedrager. De XINTC elektrolyser is rechtstreeks te koppelen aan de zonnepanelen van Energeion, waardoor de opbrengst aan waterstof 20% – 25% hoger ligt dan bij conventionele elektrolyser installaties.’
Waterstof tanken uit je eigen auto
Het tweede bedrijf komt eveneens uit Delft, maar is tegenwoordig in Leiden gevestigd. Circonica heeft een solid oxide fuel cell (SOFC) ontwikkeld: een brandstofcel op basis van vaste oxide. In vergelijking met alkaline zijn de keramische materialen van Circonica’s oplossing juist broos. Daartegenover staan zeer goede prestaties, beter dan alkaline- en PEM-brandstofcellen (proton exchange membrane).
In plaats van een brandstofcel die stroom levert, kun je de technologie ook toepassen als elektrolyser om waterstof te produceren. Oprichter Diederik Jaspers: ‘Uiteindelijk kun je onze brandstofcel in je auto plaatsen. En er zelfs waterstof uit tanken, want ook daar is solid oxide geschikt voor.’
Sessie 3: Hoe twee waterstofstartups de industrie op weg helpen
In de break-outsessie over waterstoftransport en -gebruik deden twee jonge ondernemers hun verhaal. De eerste was Saul Oost, oprichter van HyER Power, dat een brandstofcel combineert met een warmtepomp om lokaal warmte en elektriciteit te produceren. De startup heeft een algoritme ontwikkeld dat de productie optimaliseert. Het modulaire systeem maakt het mogelijk om bijvoorbeeld binnen een appartementencomplex zelf warmte en elektriciteit op te wekken uit waterstof. En de stroom eventueel aan het net te leveren wanneer de tarieven aantrekkelijk zijn.
Op deze manier omzeilt HyER Power het probleem van netcongestie en de kostenstijging die daarmee samenhangt. Maar waarom geen batterijen gebruiken? Saul deelde daarover een prikkelende opvatting: ‘Die zijn het nét niet.’ Een batterij heeft jaarlijks gemiddeld drieduizend faalmomenten: momenten waarop de batterij leeg is. En dan vooral ’s winters, wanneer je juist om warmte verlegen zit. Bij waterstof ligt het aantal faalmomenten veel lager. Als dat gebeurt bestel je gewoon nieuwe waterstof; bij een batterij gaat dat niet.
In de eerste helft van dit jaar installeert HyER Power een prototype van 5 kW in fieldlab The Green Village in Delft. In de tweede helft van het jaar volgt een demo van 30-100 kW in FLIE.
Waterstof als alternatief voor diesel
Hoe maak je van waterstof een goed alternatief voor diesel binnen de industrie en scheepvaart? Fabian Benschop, oprichter van Voyex, gaf meteen het antwoord: daarvoor moet het veilig, net zo eenvoudig te transporteren als bijvoorbeeld diesel, en niet te vergeten efficiënt en betaalbaar zijn. Voyex ontwikkelde een organische stof die dit mogelijk maakt, een zogeheten liquid organic hydrogen carrier (LOHC). Door waterstof aan de LOHC te binden, kun je die eenvoudig en veilig transporteren via bestaande infrastructuur.
Met alleen de juiste stof ben je er nog niet: er is een proces nodig om de stof te produceren, om de waterstof eraan te binden (hydrogenatie) en om de waterstof weer vrij te maken (dehydrogenatie). Hiervoor heeft Voyex de afgelopen jaren processen ontwikkeld. De productie geschiedt met gerecycled plastic en biobased materialen, voor hydrogenatie en dehydrogenatie is het proof of principle geleverd. De komende jaren staan in het teken van opschaling van de technologie.
Lees ook het artikel over de innovatie van Voyex: Waterstof als duurzaam, veilig én efficiënt alternatief voor diesel in haven en industrie.
Sessie 4: Hoe elektrificatie een faillissement afwendde
Tijdens de break-outsessie Praktijkcasus Elektrificatie vertelden Floris Bel en Rowan Rook hoe hun werkgever Hermeta nipt een faillissement afwendde door te elektrificeren. De fabrikant van aluminium producten gebruikt gerecycled aluminium en heeft voor de smeltoven veel energie nodig. Van gas overstappen op elektriciteit? Vanwege de netcongestie kon het bedrijf pas over vier jaar de aansluiting verzwaren. In samenwerking met LOOC Energiemanagement koos Hermeta daarom voor zonnepanelen: 1.003 stuks in plaats van de 3.000 die een installateur had geoffreerd.
Uit de analyse van LOOC bleek namelijk dat er niet meer dan 1.003 panelen nodig waren. Ze werden uitsluitend geïnstalleerd op de daken die daarvoor al geschikt waren, wat ook weer scheelde in de kosten. Wat was er verder nodig om operationeel te blijven? Een nieuwe hoofdverdeelkast. De gasverwarming in de hallen werd vervangen door infrarood heatscreens. Een pilot had uitgewezen dat die niet alleen veel energie bespaarden, maar dat de medewerkers er ook zeer enthousiast over waren.
Prognose energiekosten: 0 euro
Voor de tweede fase zette LOOC een energiemanagementsysteem op. Hierdoor is het nu mogelijk om de smeltovens wat lager te zetten als de stroomprijs hoog is. Of om de ovens al op zondag op te stoken als de prijs laag is. Ook werd een batterijcontainer van Big Ass Battery neergezet om overcapaciteit van de zonnepanelen op te vangen. Binnenkort zullen ze die stroom ook gaan verhandelen. Al deze ingrepen samen betekenen dat de energiekosten zullen dalen naar nul euro.
“Elektrificatie is dé kritische succesfactor in de verduurzaming van de industrie.”
Sessie 5: Hoe we de industrie kunnen elektrificeren én behouden
Tijdens de break-outsessie over energie- en klimaatbeleid maakte Robert van Beek, belangenbehartiger Energie en Klimaat bij FME, de balans op van de afgelopen jaren. Hij viel direct met de deur in huis: ‘Door de milieueisen is inmiddels 20 procent van de industrie vertrokken uit Nederland.’ Een aantal van de aanwezigen knikte instemmend, anderen reageerden verbaasd. ‘Echt zo veel?’ ‘Ja, echt zo veel.’
Volgens Robert zijn de hoge kosten en het woud aan regels de voornaamste redenen. ‘De industrie moet van alle sectoren het zwaarste gewicht tillen.’ Daarnaast leidden de oorlog in Oekraïne en de energiecrisis volgens hem tot extra uitdagingen en problemen. Met als gevolg dat veel bedrijven besloten hun koffers te pakken. En een groot aantal dat wel in Nederland bleef, kreeg grote verliezen om de oren.
Elektrificatie én energiebesparing
Wat kunnen bedrijven doen als de energierekening plots verviervoudigt? Of als er verduurzaamd moet worden, maar er geen alternatieven beschikbaar zijn? Robert benadrukte dat de elektrificatie van de industrie hoe dan ook moet worden doorgezet. ‘Maar natuurlijk wel met behoud van de industrie. Zo vinden wij het bijvoorbeeld ongewenst om bedrijven extra te laten betalen voor aardgas als er geen alternatief beschikbaar is.’
Toch is er genoeg wat industriële bedrijven al wél kunnen doen. Zo vertelde Robert dat er nog altijd bedrijven zijn die geen idee hebben hoeveel energie ze verbruiken. ‘Hiervoor heb je slimme meters nodig. Vervolgens kun je nagaan hoeveel energie je moet besparen.’ Elektrificatie en energiebesparing zijn volgens hem de belangrijkste stappen. ‘Daar hebben we in Nederland de meeste grip op.’ En dan vooral dat laatste: ‘Elektrificatie is dé kritische succesfactor in de verduurzaming van de industrie.’
Gezellige afsluiting
De geslaagde themadag werd afgesloten met een gezellige borrel waar de aanwezigen ideeën uitwisselden en inspiratie opdeden.
Vergroot de zichtbaarheid van je innovatie
Met de iSolutionsGuide, een handig overzicht van innovatieve producten en diensten, helpt iTanks bedrijven die op zoek zijn naar een bepaalde oplossing. Wil je de zichtbaarheid van je innovatie vergroten? Neem jouw product of dienst kosteloos op in de iSolutionsGuide via dit aanmeldformulier.
Meer weten?
Meer weten over de mogelijkheden van elektrificatie, het innovatieprogramma Energie & Klimaat of samenwerken? Neem contact op met Matthijs Damm.
