“Veel exploitanten kopen componenten voor waterstoftankstations, zetten ze in elkaar en hopen dat het systeem werkt. Maar wij hebben onze eigen, volledig geïntegreerde technologie.”
Het koolstofvrij maken van zwaar transport is nogal een klus. Elektrische bussen en vrachtwagens zijn duur, en het duurt lang voordat ze zijn opgeladen.
Waterstof kan dit probleem oplossen. Het gas kan eenvoudig worden getransporteerd, en een zwaar voertuig kan in enkele minuten worden bijgetankt. Maar waterstof, het lichtste van alle elementen, heeft een lage energiedichtheid. Het gas moet dus worden samengeperst zodat er genoeg van in het voertuig past om het te laten rijden. Het probleem: waterstof is licht ontvlambaar en door het samenpersen stijgt de temperatuur.
“Je moet de druk zeer voorzichtig opvoeren, omdat je gas onder hoge druk niet zomaar in een tank kunt pompen”, legt Herman Roose uit. Hij is chief financial officer bij Resato Hydrogen Technology, een Nederlands bedrijf dat zich sinds 2016 bezighoudt met tankoplossingen voor waterstof. “Zonder de juiste aanpak stijgt de temperatuur tot boven de 100 graden, wat zeer gevaarlijk is.”
Hoge druk maakt van waterstof een bruikbare brandstof. Het lichte en vluchtige gas moet worden samengeperst tot 700 bar voor een auto en tot ongeveer 350 bar voor een vrachtwagen, hoewel sommige nieuwe technologieën voor zware voertuigen ook 700 bar vereisen. Het totale systeem moet een druk van 950 bar aanhouden, grofweg gelijk aan de druk in de diepste delen van de oceaan. “Dat is niet eenvoudig”, zegt Roose.
De technologie van het bedrijf comprimeert het gas zonder dat de temperatuur te snel stijgt. Als dit wel gebeurt dan schakelt het pompsysteem uit. Naar een tankstation rijden en een bordje “buiten werking” zien is niet zo erg wanneer het volgende station slechts een paar kilometer verderop is. Waterstoftankstations zullen echter schaars zijn – volgens EU-plannen één op de 200 kilometer langs de hoofdroutes.
Resato verkoopt zijn systeem rechtstreeks aan grote exploitanten van laadstations, zoals het Franse Total en het Duitse Hypion. Bij het tankstation wordt samengeperste waterstof naar tankpunten gepompt die voorzien zijn van speciale vulpistolen voor auto’s, vrachtwagens en bussen.
“Veel exploitanten kopen componenten voor waterstoftankstations, zetten ze in elkaar en hopen dat het systeem werkt”, aldus Roose. “Maar wij hebben onze eigen, volledig geïntegreerde technologie.”
In januari sloot de Europese Investeringsbank een risicokredietovereenkomst van € 25 miljoen met Resato Hydrogen. De financiering werd mogelijk gemaakt door een garantie vanuit InvestEU.
Samenpersen van lichte en vluchtige waterstof
Resato is gevestigd in Assen en komt voort uit de olie- en gasindustrie. Het bedrijf heeft hogedruktechnologieën ontwikkeld voor uiteenlopende industriële toepassingen, zoals het testen van olie- en gaspompen of het nauwkeurig snijden van staal en beton met behulp van extreem sterke waterstralen met een druk van 4 000 bar.
In 2021 is het bedrijf opgesplitst in drie onderdelen: het eerste richt zich op toepassingen voor de olie- en gasindustrie, het tweede op technologieën voor watersnijden en het derde op de waterstofsector. Resato werkt sinds 2016 aan de technologie voor het tanken van waterstof. In 2019 bouwde het bedrijf in Den Haag zijn eerste prototype van een waterstoftankstation. Dit station is nog steeds operationeel.
Het tankproces van Resato werkt als volgt:
- Waterstoftanks staan in verbinding met een serie leidingen die het gas door een compressor leiden, waardoor de waterstof wordt samengeperst en de druk tot 100 bar wordt verhoogd.
- De samengeperste waterstof wordt via leidingen door een koelingsmodule geleid die de temperatuur tot -40 graden Celsius laat dalen.
- Dit proces wordt twee tot drie keer herhaald, waarbij de druk eerst wordt verhoogd tot 300 bar, vervolgens tot 500 bar en soms tot 900 bar (voor vrachtwagens).
- Het samengeperste gas stroomt door een speciaal vulpistool de tank in van een auto, vrachtwagen of bus, met dezelfde temperatuur als de omgevingstemperatuur, wat de veiligheid garandeert.
Het bedrijf volgt het hele proces op afstand. Met deze technologie kan genoeg druk worden aangehouden om voertuigen direct na elkaar te laten tanken. Dit is belangrijk voor zowel de eigenaren van de tankstations als de bestuurders, omdat het de tanktijd bekort. Zelfs zware voertuigen kunnen in 10 tot 20 minuten worden bijgetankt. Dit is veel sneller dan de uren die nodig kunnen zijn om een elektrische vrachtwagen of bus op te laden.
Waterstof vult hiaten in de groene transitie
De waterstof die in de tankstations van Resato wordt gebruikt, wordt geproduceerd via elektrolyse. Bij dit proces wordt elektriciteit gebruikt om water te splitsen in afzonderlijke waterstof- en zuurstofmoleculen. Voor “groene” waterstof moet de elektriciteit die voor de elektrolyse wordt gebruikt echter afkomstig zijn uit hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- en windenergie. Een aantal stations die de tankapparatuur van Resato gebruiken, zoals een station in Groningen, produceren waterstof op locatie uit elektriciteit die met zonne- en windenergie is opgewekt.
De waterstofproductie in Europa is nog steeds beperkt. De Europese Unie stimuleert de productie door het opzetten van een Europese waterstofbank voor de financiering van projecten en door zeven EU-landen toe te staan € 6,9 miljard aan staatsteun te verstrekken voor infrastructurele projecten. Een van deze landen is Nederland, dat de uitrol van tankstations steunt via een subsidieregeling genaamd SWIM.
“Dit is echt een goede regeling, en het aantal vrachtwagens op waterstof groeit meer dan in andere landen”, vertelt ingenieur Özhan Yilmaz, die zich binnen de Europese Investeringsbank bezighoudt met mobiliteitsprojecten.
Waterstof blijft naar verwachting een nichemarkt. Terwijl de Europese Unie streeft naar drie miljoen laadstations voor elektrische voertuigen richting 2030, is de doelstelling voor waterstof minder dan 2 000 tankstations.
Op dit moment rijden er zo’n 6,4 miljoen vrachtwagens rond in de Europese Unie en jaarlijks worden er ongeveer 300 000 nieuwe verkocht. “Waterstofvoertuigen maken minder dan 0,02% van het totale Europese wagenpark uit”, vertelt Yilmaz.
Maar: zware vrachtwagens verbruiken veel meer energie dan personenauto’s – grofweg zeven tot tien keer zoveel per kilometer, afhankelijk van het type voertuig. Vrachtwagens leggen ook veel langere afstanden af dan de meeste personenauto’s. De gemiddelde personenauto rijdt 15 000 kilometer per jaar, maar een vrachtwagen voor langeafstandsvervoer wel 150 000 kilometer. Vermenigvuldig de afstand per jaar met het verbruik en, zo rekent Yilmaz voor: “het koolstofvrij maken van één vrachtwagen staat in feite gelijk aan het koolstofvrij maken van 70-100 personenauto’s.”
Kip of ei
De invoering van waterstof hangt samen met de oplossing van het volgende kip-of-ei-probleem: Fabrikanten van zware voertuigen en transportbedrijven willen niet investeren in waterstofvoertuigen zolang de tankinfrastructuur er niet is. Maar exploitanten van tankstations kunnen moeilijk investeren zolang de totale waterstofmarkt nog klein is, met slechts zo’n 6 000 auto’s en zware voertuigen in de Europese Unie.
“Als er geen tankstations worden gebouwd, dan zullen transportbedrijven geen waterstoftrucks kopen”, aldus Bert van der Toorn, die zich binnen de Europese Investeringsbank bezighoudt met investeringen in schone technologieën, waaronder de financiering van Resato. “Tegelijkertijd moet de markt flink groeien.”
In aanvulling op de steun en subsidies verlangt de Europese Unie van fabrikanten van zware voertuigen dat zij de gemiddelde koolstofuitstoot van nieuwe vrachtwagens verminderen met 45% uiterlijk in 2030, 65% in 2035 en 90% richting 2040. Dit zal de komende 15 jaar leiden tot uitfasering van de verkoop van vrachtwagens die op diesel rijden. Vrachtwagens zijn verantwoordelijk voor 25% van de EU-uitstoot van broeikasgassen door wegvervoer – ongeveer 6% van de totale uitstoot.
Deze initiatieven moeten fabrikanten stimuleren om meer waterstofvoertuigen te bouwen. Resato is van plan zo’n 200 tankstations per jaar te ontwikkelen en te verkopen, en zo de infrastructuur te creëren die nodig is voor deze nieuwe markt. In de tussentijd richt het bedrijf zich op gemeentelijke projecten, zoals tankstations voor bussen die op waterstof rijden.
Roose benadrukt dat zowel waterstof- als elektrische voertuigen nodig zijn om ons vervoer koolstoofvrij te maken. Alleen elektrificatie is niet voldoende. Roose: “Nederland heeft 150 000 zware vrachtwagens en het gelijktijdig opladen hiervan zou 19 gigawatt aan elektriciteit kosten.” Natuurlijk worden niet alle vrachtwagens tegelijkertijd aan de stroom gehangen, maar ook het gespreid opladen van deze voertuigen kan het elektriciteitsnet overbelasten.
“In feite heb je beide nodig, zoals diesel en benzine”, legt hij uit. “We zullen elektrische auto’s hebben voor regulier verkeer en waterstofcelvoertuigen voor langeafstandsvervoer.”
Resato Hydrogen Technology
SCARLET RESATO H2 (IEU GT2)
The Project concerns the enhancement of the Company-s hydrogen refuelling technology and production capacity in the Netherlands over a 4-year investment period (2024-2027).
