PosHYdon: Groene waterstof uit zeewater dankzij unieke proef

Goedkoper transporteren

Steeds meer windparken worden op zee gebouwd, en steeds verder uit de kust. Maar hoe krijg je die elektriciteit het best aan land?

Via elektrolyse van zeewater kun je elektriciteit omzetten in waterstof en transporteren via bestaande gasleidingen. Transport van zulke waterstofmoleculen is een stuk goedkoper dan elektriciteit transporteren via elektriciteitskabels vanaf windparken op zee naar het land.

Waterstof als duurzame energiebron

In industriële processen kan aardgas vervangen worden door waterstof. Dat vermindert de CO2-uitstoot. Op termijn kan waterstof ook worden ingezet voor zwaar transport over de weg, water en mogelijk de lucht. En het handige is dat de energie kan worden opgeslagen, om overbelasting van het elektriciteitsnet tijdens piekmomenten te voorkomen.

Nieuw leven voor oude pijpleidingen

Offshore wind moet onze belangrijkste duurzame energiebron worden, nog groter dan wind op land, zon, geothermie en biomassa. Wat goed uitkomt is dat op de Noordzee veel platforms staan die aan het eind van hun levensduur zijn. Ze moeten worden afgebroken, maar er liggen nog gaspijpleidingen. Die kunnen nu nog worden ingezet voor transport van waterstof voordat ze definitief worden opgeruimd.

De elektrolyse-installatie van land naar zee

Het onderzoek en de pilot voor grootschalige productie van waterstof op zee vond plaats bij het Investa Expertise Centrum in Alkmaar. Na uitvoerig onderzoek en een succesvol resultaat is het tijd voor de volgende fase. De elektrolyse-installatie bevindt zich inmiddels op het productieplatform Q13a van Eni. Klaar om grootschalige waterstof op zee te gaan onderzoeken en uiteindelijk te realiseren.

Dit producerende productieplatform is het eerste platform op de Nederlandse Noordzee dat volledig is geëlektrificeerd.

PosHYdon integreert daar drie ‘offshore’ systemen, namelijk offshore wind, offshore gas en offshore waterstof. TNO ontwikkelde het concept binnen het North Sea Energy programma en voert het testprogramma uit.

Haalbaarheidsstudie waterstof op grote schaal

TNO doet een haalbaarheidsstudie om kennis op te doen en de potentie van waterstof op grote schaal op de Noordzee te ontsluiten. Grootschalige waterstofproductie op zee zou tussen 2030 en 2035 werkelijkheid kunnen worden, afhankelijk van investeringen.

De focus ligt op deze offshore pilottest, die waardevolle lessen zal opleveren voor het consortium van 15 partners om toekomstige installaties te verbeteren op het gebied van efficiëntie en kosteneffectiviteit.

Hij krijgt de capaciteit van één megawatt. De impact op het milieu is positief, want elke duurzaam geproduceerde kilogram waterstof bespaart tien kilo CO2 ten opzichte van de waterstof geproduceerd uit aardgas.

Nieuwe inzichten dankzij PosHYdon

We kunnen veel leren van het PosHYdon-project en de samenwerking. Bijvoorbeeld de benodigde vervolgstappen richting grootschalige groene waterstofproductie op zee.

Denk aan het dynamische gedrag van een waterstofproductie-installatie, dat gekoppeld wordt aan windparken op zee. Ook krijgen we inzicht in de kosten voor het installeren en onderhouden van waterstofproductie op zee.

Economische voordelen waterstof op zee

Als deze PosHYdon-proef slaagt, heeft dat ook veel economische voordelen:

• De elektriciteit moet aan land worden gebracht door Tennet. Die kan dan minder investeren in dure kabels en andere elektriciteitsinfrastructuur.
• Transport van waterstof kan gedeeltelijk via bestaande leidingen. Zo krijgen de eigenaren van de bestaande platforms nieuwe bedrijfskansen nu de gaswinning op veel plekken op zee stopt.
• Fabrikanten van electrolysers gaan nieuwe apparaten ontwikkelen voor op zee. Electrolysers zijn apparaten die water splitsen in water- en zuurstof. Ze worden nu alleen nog maar op land gebruikt.

TNO helpt met expertise

Grote voordelen zijn het transport en de opslag van grootschalige windenergie door hergebruik van de bestaande infrastructuur. Door innovaties kunnen bestaande nadelen worden omgezet zodat dit rendabel wordt. Wij helpen met kennis over:

• installaties op afstand onbemand laten functioneren via sensoren en datacommunicatie
• procestechnologie
• offshore operaties
• meettechniek
• veiligheid
• energiesystemen

Dit project kan ook een opstap zijn naar energie-eilanden op zee waar ook waterstofproductie wordt gepland.

Samenwerking belangrijk

De Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) heeft in 2021 een Demonstratie Energie- en Klimaatinnovatie-subsidie van 3,6 miljoen euro toekend aan het project PosHYdon. Met deze subsidie is het consortium gestart met de huidige proeffase. De overige financiering komt vanuit de 14 consortiumpartners.

We werken in dit project nauw samen met de operators van de platforms, fabrikanten en toeleveranciers. Duurzaam waterstof produceren werkt op zee heel anders dan op land. Denk aan de grote afstanden, zout water, harde wind, meer slijtage, hogere installatiekosten en duurder onderhouden.