Energie tanken van eigen erf

27-06-2019 Updated on: 16-08-2022

Vollegrond Achtergrond

premium

Energie tanken van eigen erf

De Nederlandse start-up DENS denkt een techniek te hebben gevonden waarmee boeren op eigen bedrijf brandstof kunnen maken voor hun waterstoftrekker. Dit gebeurt via een omweg met mierenzuur. Een potentiële concurrent van de elektrische trekker.

Stel je voor: op je eigen bedrijf een brandstof maken die in je trekker wordt omgezet in waterstof en vervolgens stroom. De uitstoot dient weer als grondstof voor nieuwe brandstof. Dankzij de Nederlandse start-up DENS kan dit zomaar werkelijkheid worden.

Elektrisch aangedreven trekkers vormen nog geen serieuze concurrentie voor diesel. Die wint het op eigenlijk alle terreinen, behalve de uitstoot: efficiëntie, cost of ownership, duurzaamheid, praktische toepasbaarheid.

Nadelen waterstof

En waterstof dan? Volgens velen als energiedrager dé oplossing: schoon, efficiënt en je kunt er oneindige hoeveelheden van maken. Echter, aan waterstof kleven enkele – zwaarwegende – nadelen. Waterstof is bijvoorbeeld zo extreem vluchtig, en dus niet langdurig op te slaan.

Links Max Aerts en rechts Tijn Swinkels van DENS, staand voor het prototype van hun systeem zoals het bedrijf dat bouwde voor een bus, in samenwerking met VDL. Dit prototype levert voldoende elektrische energie uit Hydrozine om een stadsbus aan te drijven. – Foto: Hugo Claver

Opslag is navenant duur, en niet zonder risico’s, met druk van 200 bar (in een opslagtank) tot 900 bar (voor het naar een tankstation gaat). Dat maakt dat waterstof als energiedrager niet bepaald gebruiksvriendelijk is, zoals diesel.

Start-up DENS

“Dus moeten we naar een andere energiedrager toe”, zegt Max Aerts, samen met Tijn Swinkels oprichter van Dutch Energy Solutions, oftewel DENS. Deze in Helmond op de Automotive Campus gevestigde start-up borduurde voort op een studie-opdracht van de TU Eindhoven en ontwikkelde hydrozine-omvormers. Met die omvormer is naar behoefte waterstof te produceren. De grondstof is hydrozine, dat feitelijk 100% duurzaam geproduceerd mierenzuur is. Het is dus ruim voorradig, en opslag kan in conventionele opslagtanks.

Lekvrije tankkoppeling voor Hydrozine, oftewel 99% groene mierenzuur. Het is een zwak zuur, waaraan de huid niet te lang blootgesteld mag worden. Het heeft een heel sterke azijngeur, bij een eventuele lekkage ruik je het direct. En het is natuurlijk afbreekbaar. – Foto: Hugo Claver

Permanente energiedrager

De reformer, of omvormer, van DENS splitst HCOOH (mierenzuur) in H₂ (waterstof) en CO₂ (koolzuurgas). De waterstof gaat vervolgens naar een brandstofcel die het omgezet in elektriciteit. Het ‘afval’ is gewoon water, samen met de eerder gescheiden CO₂ geschikt om opnieuw HCOOH te maken. Daarmee is mierenzuur een permanente energiedrager. Krijgt DENS dit (ook economisch) praktijkrijp, dan kun je de brandstof zelf produceren. Of anders gewoon aanschaffen en opslaan. Met nul emissie. Voor het zover is, moeten nog een paar problemen getackeld worden. Om te beginnen moet de prijs van mierenzuur nog een stuk omlaag om te concurreren met diesel.

Linksonder de opslagtank voor de Hydrozine. Groot voordeel van deze energiedrager is dat er geen aparte infrastructuur voor aangelegd hoeft te worden, zoals bij waterstof wel het geval is. Ook verdampt het niet uit je opslagtank. In theorie zou op een tankstation Hydrozine omgezet kunnen worden in waterstof dat je vervolgens ‘tankt’, of een voertuig tankt Hydrozine en zet dit zelf om in waterstof. – Foto: Hugo Claver

Generatoren

“De kostprijs is nu nog een stuk hoger ten opzichte van een massa-geproduceerde verbrandingsmotor”, geeft Aerts aan. DENS focust bovendien eerst op stationaire toepassingen in de vorm van generatoren. Later wil DENS uitbreiden naar mobiele toepassingen als graafmachines, overslagmachines en – hopelijk – landbouwmachines. Aerts: “De potentie voor de agrarische tak is enorm. In theorie zou een boer op zijn eigen erf mierenzuur kunnen maken, waarmee alle machines op en rond het erf aangedreven kunnen worden.”

De pomp waarmee hydrozine vanuit de tank voor de omvormer gevoerd wordt. In de productieversie is dit alles uiteraard veel kleinschaliger. – Foto’s: Hugo Claver
Hier draait het om: de omvormer (van bovenaf gezien). Het is een reactor met daarin een door de TU Eindhoven ontwikkelde katalysator, die door DENS sterk verbeterd is en zo’n tien jaar mee moet gaan. Hydrozine wordt van onderaf ingespoten en door de katalysator omgezet in gas, waarbij waterstof vrijkomt. Dit proces kan eindeloos doorgaan.
De vrijkomende waterstof kan in de brandstofcel omgezet worden in energie, in de vorm van elektriciteit. De brandstofcel op zijn beurt stoot H2O oftewel water uit, waarmee weer Hydrozine gemaakt kan worden.
Reservoir voor koeling van de radiateuren. Ondanks het eerdere project met een bus, focust DENS eerst op stationaire toepassingen. Direct ‘inbreken’ in de mobiele sector zou te veel tijd en geld vergen, generatoren zijn sneller te realiseren. Daarin hebben ook al diverse grote Nederlandse bouwbedrijven interesse getoond.
Een brandstofcel werkt met hoogvoltage, vandaar de kenmerkende oranje bekabeling. Als dit principe ook bij trekkers wordt toegepast, mag je daar niet zomaar aan sleutelen. Net als bij auto’s zullen alleen technici met speciale EV-bevoegdheden aan het hoogvoltagecircuit mogen werken.
Voor DENS breekt nu een cruciale periode aan: productierijp maken van de techniek en de productie daadwerkelijk opstarten. Daarom zijn nu engineers aangetrokken die ervaring hebben met juist deze fase van het proces.