Overgang naar een toekomst met meer groene energie
Geavanceerde technologieën zijn reeds aanwezig om te zorgen voor productie van hernieuwbare energie. Voor een toekomst met meer groene energie, zullen we ons echter moeten concentreren op het benutten van het enorme potentieel van deze hernieuwbare energie, bijvoorbeeld door gebruik te maken van power-to-X-technologieën.
Wat is power-to-X?
Power-to-X is een term voor technologieën die de overtollige hernieuwbare elektriciteit uit wind, zon of water halen en omzetten in andere energiedragers om de energie op te slaan voor toekomstig gebruik en om energieschommelingen op te vangen.
De eerste stap in het power-to-X-proces is het omzetten van hernieuwbare energie in waterstof (H2) door elektrolyse. Waterstof, het kleinste molecuul dat we kennen, stoot bij verbranding geen CO2 uit. Het kan onmiddellijk worden gebruikt of kan onder druk worden opgeslagen in tanks en worden opgehaald wanneer de voorraad laag is.
Gebruik van waterstof in het power-to-X proces
Er zijn verschillende manieren om het te gebruiken: waterstof aan het gasnetwerk toevoegen, een deel van het CO2-bevattende aardgas (power-to-gas) verplaatsen, of via een methanisatie proces waarbij CO2 de waterstof omzet in methaan (power-to-methaan) . Het methaan kan in het aardgasnet worden geïnjecteerd ter vervanging van het fossiele aardgas (power-to-gas). De CO2-bron voor het methaniseringsproces kan biogas zijn dat wordt geproduceerd uit bioafval in biogasinstallaties of afvalwaterinstallaties. Andere concepten zijn onder meer de productie van methanol of ammoniak voor gebruik in brandstofcellen in auto's en schepen, of synthetische brandstoffen voor gebruik in conventionele auto- en straalmotoren (power-to-liquids). Dit wordt allemaal bereikt door synthese waarbij waterstof en een CO2-bron betrokken zijn, die wederom afkomstig kunnen zijn van het proces van het omzetten van afval in biogas.
De "groene waterstof" die wordt opgewekt uit hernieuwbare energiebronnen kan ook worden gebruikt bij het raffineren van brandstof (hydrogenering) in conventionele raffinaderijen of als basis chemicalie in veel verschillende industrieën (power-to-chemicals, power-to-plastic). Ten slotte kan de opgeslagen waterstof indien nodig ook weer worden omgezet in elektriciteit via brandstofcellen (power-to-power).
Het leveren van waterstof via bestaande gasnetten
Veel landen onderzoeken het toevoegen van waterstof aan bestaande gasnetten om aardgas koolstofarm te maken. Gas met concentraties tot 20% waterstof kan worden getransporteerd in het bestaande aardgasnet zonder risico op beschadiging van gasinstallaties, distributie-infrastructuur etc.
Tot ver in de 20e eeuw werd waterstofrijk stadsgas met een waterstofconcentratie van meer dan 50% via gaspijpleidingen aan huishoudens gedistribueerd in b.v. Duitsland, de Verenigde Staten en Engeland. Aangenomen kan worden dat veel van de gastransportnetwerken, distributielijnen en opslagfaciliteiten die in het verleden werden geëxploiteerd, nog steeds in gebruik zijn.
Er is ook voorgesteld om waterstof te mengen in aardgaspijpleidingnetwerken als een middel om pure waterstof op de markt te brengen, waarbij gebruik wordt gemaakt van stroomafwaartse scheidings- en zuiveringstechnologieën om waterstof uit het aardgasmengsel te halen, dicht bij het eindgebruik. Als methode voor het afleveren van waterstof kan menging de kosten van het bouwen van speciale waterstofpijpleidingen of andere dure afleveringsinfrastructuur tijdens de vroege marktontwikkelingsfase dekken.
AVK draagt bij aan projecten die waterstofdistributie testen
In het VK en in Nederland wordt de mogelijkheid onderzocht om bestaande aardgasnetten (voornamelijk gebruikt voor stadsverwarming) volledig om te zetten in waterstof. In Denemarken wordt een klein, gesloten aardgasnet getest met een druk van 3 tot 65 bar met tot 15% waterstof.
AVK levert een bijdrage aan projecten die de waterstofverdeling testen. AVK UK en AVK Donkin zijn betrokken bij een project (H100) waarbij ze stroombegrenzers leveren aan een testnetwerk met 100% waterstof. De stroombegrenzers worden gebruikt om het netwerk te beveiligen in het geval van een leidingbreuk, waar het de stroomtoevoer onderbreekt om ongelukken te voorkomen.
Voor AVK betekent het omarmen van de toekomst met power-to-x het kunnen bevestigen en documenteren dat onze producten voldoen aan de stijgende behoefte van deze branche. Naast andere factoren documenteren en typeren we onze producten volgens alle relevante industrienormen. Dit omvat de momenteel ontwikkelende specificaties voor specifieke media, zoals bijvoorbeeld waterstof.
Waterstof testen in aardgasnet
AVK bezocht een klein, gesloten aardgasnet in Denemarken. Met drukken variërend van 3 tot 65 bar voeren ze testen uit tot 15% waterstof.
Flow limitors
Flow limitors worden gebruikt om het netwerk te beveiligen in het geval van leiding breuk. AVK UK en AVK Donkin leveren flow limitors aan een testnetwerk met 100% waterstof.