Waterstof als duurzaam, veilig én efficiënt alternatief voor diesel in haven en industrie
Achtergrondstory project innovatieprogramma Energie & Klimaat
Gepubliceerd op /06.10.2023
Contact / Matthijs Damm
Mobiliteit veroorzaakt bijna een vijfde van alle CO2-uitstoot. Een deel daarvan wordt al verduurzaamd, maar de zware mobiliteit – waaronder schepen, bouwmaterieel en vrachtwagens – is nog grotendeels afhankelijk van diesel. ‘Die verbruiken voor lange tijd enorme hoeveelheden energie, waardoor volledige elektrificatie met batterijen geen optie is’, weet Fabian Benschop, medeoprichter van de Delftse startup Voyex. Hij en zijn compagnon Wiard Leenders bedachten een manier om groene waterstof veilig, eenvoudig en efficiënt op te slaan en te vervoeren. En daarmee de zware mobiliteit te verduurzamen.
Bij verbranding van waterstof komt drie keer zoveel energie vrij als bij dezelfde hoeveelheid aardgas. En als het gemaakt wordt via elektrolyse met groene stroom, is de brandstof emissievrij. Maar uitdagingen op het gebied van veiligheid en kosten staan de commerciële toepassing nog in de weg. ‘In gasvorm neemt waterstof veel ruimte in’, specificeert Fabian. ‘En opslaan onder druk is gevaarlijk en gebeurt in onhandige drukvaten. Bij het comprimeren voor opslag gaat bovendien veel energie verloren.’ Voyex wil dat oplossen door waterstof op te slaan in een herbruikbare olieachtige vloeistof.
Vloeibare en organische waterstofdrager
De vloeistof die Voyex hiervoor produceert, fungeert als een zogeheten liquid organic hydrogen carrier (LOHC): een vloeibare en organische waterstofdrager. ‘Daarmee kun je een grote hoeveelheid waterstof in weinig ruimte opslaan en bij kamertemperatuur en normale luchtdruk vervoeren. De vloeistof is veiliger dan diesel, methanol, ammoniak en pure waterstof – niet onbelangrijk om een breedgedragen transitie mogelijk te maken.’
“We geven olieterminals in de haven een nieuwe, duurzame bestemming voor waterstof.”
Maken, binden en uitpakken
Naast het produceren van de vloeistof ontwikkelt Voyex technieken voor het binden van de waterstof (hydrogenatie) en het weer uitpakken (dehydrogenatie). Die laatste stap gebeurt aan boord van het schip of op de bouwplaats. ‘We willen ons onderscheiden in het maken van de vloeistof, het daaraan binden van de waterstof en die vervolgens uitpakken’, verduidelijkt Fabian. ‘Voor de andere onderdelen werken we samen met partners.’
Alternatieve energiedragers
De LOHC van Voyex is niet het eerste groene alternatief voor diesel. ‘Bij het verduurzamen van zware mobiliteit kijkt men vaak nog naar batterijen’, valt Fabian op. ‘Maar batterijen zijn hiervoor ongeschikt: te veel gewicht, te weinig capaciteit en het opladen kost veel tijd. En je hebt te maken met beperkingen in de laadinfrastructuur, onder andere door netcongestie.’ Ammoniak en methanol ziet hij evenmin als geschikte energiedragers voor maritieme en industriële toepassingen. ‘Die verbranden niet makkelijk en net als pure waterstof brengen ze een hoop veiligheidsrisico’s met zich mee. Laatst nog werd de A2 afgesloten vanwege een ammoniaklek op een Limburgs industrieterrein.’
Eenvoudiger, veiliger en efficiënter
Ook vergeleken met andere waterstofdragers scoort de LOHC van Voyex hoog op veiligheid, eenvoud en efficiëntie. Dat laatste komt doordat je in de olie relatief veel waterstof kan opslaan, wat transport en opslag efficiënter maakt. Daarnaast komt er bij de hydrogenatie warmte vrij, die weer inzetbaar is in de industrie en de warmteketen. ‘Bij de dehydrogenatie hebben we juist warmte nodig’, vult Fabian aan. ‘Die halen we uit de uitlaat van een waterstofverbrandingsmotor, zodat we geen waterstof opofferen. Als je dat goed inregelt, maakt dat de oplossing zeer kostenefficiënt. Hiermee sturen we aan op een hoger ketenrendement dan conventionele waterstoftechnieken.’
“Er gebeurt hier in Nederland veel op het gebied van energie en klimaat. InnovationQuarter staat midden in dat ecosysteem.”
Bestaande infrastructuur gebruiken
Naast direct gebruik van de LOHC als brandstof maakt Voyex het mogelijk om groene energie over de hele wereld te vervoeren. Zonder nieuwe infrastructuren te hoeven aanleggen. ‘Of de waterstof nu uit het Midden-Oosten, Chili of Australië komt, met onze LOHC kun je die eenvoudig hierheen vervoeren en direct inzetten. Dat maakt de LOHC zeer kansrijk voor de groeiende internationale import- en exportketens van hernieuwbare energie.’ De startup wil hiervoor de bestaande terminals in de haven gebruiken, waarin nu nog diesel en andere geraffineerde aardoliën worden opgeslagen. ‘Onze olie past daar perfect in, en zo geven we de terminals een nieuwe, duurzame bestemming voor waterstof.’
Energie & Klimaatvouchers
De ondernemers zijn inmiddels drie jaar onderweg, namen al vier medewerkers aan en ontvingen verschillende subsidies, waaronder twee Energie & Klimaatvouchers. ‘Daar hebben we veel aan gehad’, blikt Fabian terug. ‘Ze gaven ons de ruimte om onze businesscase verder uit te werken en meer technisch onderzoek te doen. En dat is waardevol, want als ondernemer leg je geen lineair pad af. Het is een uitdaging om alle drie onze bedrijfsonderdelen – het produceren van de LOHC-vloeistof en het ontwikkelen van de hydrogenatie- en dehydrogenatietechnieken – in gelijke tred verder te brengen. Maar dat is ook juist ontzettend leuk. Onder andere InnovationQuarter stelt ons in staat dit te doen.’
Midden in ecosysteem
‘Er gebeurt hier in Nederland veel op het gebied van energie en klimaat, en InnovationQuarter staat midden in dat ecosysteem’, vervolgt Fabian. ‘Ze brachten ons bijvoorbeeld in contact met TNO en FLIE, het Fieldlab Industrial Electrification. En ze nodigden ons uit voor het Investor Readiness Program van twee jaar geleden. Dat was heel interessant. Je wordt echt gechallenged: wat is je markt, waar zit je eerste klant, hoe ga je die benaderen? Mede dankzij InnovationQuarter zijn het Voyex-verhaal en ons pad een stuk scherper geworden. We werken daarom graag met ze samen en willen die samenwerking in de toekomst verder uitbouwen.’
Duurzame energiedragers essentieel
Jesse In ’t Velt is Senior Investment Manager bij InnovationQuarter en legt uit hoe Voyex in de investeringsstrategie past. ‘Duurzame energiedragers zijn essentieel voor het vervangen van fossiele brandstoffen. Je kunt wel overal wind- en zonneparken bouwen, maar hoe krijg je de opgewekte energie vervolgens op een betaalbare, veilige en duurzame manier bij de gebruiker? Afhankelijk van de toepassing kijken we welke energiedrager het meest geschikt is.’
Energiedragers als grondstof
‘Verschillende industrieën maken al gebruik van duurzame energiedragers’, vervolgt Jesse. ‘Ammoniak wordt bijvoorbeeld gebruikt bij de productie van kunstmest, en methanol voor chemische stoffen. En beide worden gezien als geschikte brandstof voor zeeschepen. Voor de zware mobiliteit biedt de waterstoftoepassing van Voyex de meeste voordelen: hun LOHC is niet toxisch of explosief, en er gaat weinig energie verloren bij het comprimeren. Dat verlaagt zowel de kosten als de CO2-footprint van het energietransport.’
Veel potentie voor waterstofmarkt
InnovationQuarter is al sinds de oprichting van de startup bij Voyex betrokken. ‘De ondernemers vullen elkaar mooi aan’, licht Jesse toe. ‘Wiard komt uit de maritieme hoek en heeft veel kennis van de techniek en toepassing; Fabian weet hoe dergelijke systemen in energie-infrastructuren passen. Door hun vasthoudendheid en zelfreflectie zetten ze gedegen stappen. Als ze een flinke verlaging van de opslag- en transportkosten van groene waterstof weten te bereiken, heeft hun oplossing veel potentie om de waterstofmarkt te vergroten.’
Pilotfabriek
Vorig jaar toonde Voyex de werking van hun LOHC al aan op liter- en kilogramschaal. Nu werken ze toe naar de bouw van een grote pilotfabriek. Fabian: ‘We willen in 2024 een groot pilotproject starten en de stap zetten richting commercialisering.’ Daarvoor staan de komende tijd veel voorbereidingen op de planning: ‘De technologie klaarmaken voor opschaling, een locatie zoeken waarvoor we de juiste vergunningen kunnen krijgen, het inkopen van grondstoffen en waterstof, en uiteraard het committeren van onze eerste klanten. Als het plaatje compleet is, kunnen we de financiering rondkrijgen zodat de bouw van start kan.’
Grootschalige toepassing groene waterstof
Voyex verwacht in 2025 de techniek voor het eerst commercieel op de markt te brengen. Van daaruit werkt de startup toe naar grootschalige toepassing, waarbij bestaande terminals in havens een belangrijke rol spelen. ‘Het kost een hoop tijd’, erkent Fabian, ‘zeker omdat er voor grootschalige toepassing van groene waterstof in brede zin nog een hoop te doen is. Maar in een wereld waarin energie nog kostbaar is en veiligheid én duurzaamheid vooropstaan, zie ik onze LOHC-bevoorradingsketen als een groot voordeel. Daar willen we de bouw- en maritieme industrie de komende tijd van overtuigen.’
Meer weten?
Meer weten over waterstof in de maritieme industrie of samenwerken? Neem contact op met Matthijs Damm.
