[vc_row][vc_column][vc_column_text]

Met de overname van het Nederlandse Frames verwierf het Amerikaanse Plug Power een system integrator voor de bouw van groene waterstoffabrieken. Zo’n fabriek is immers meer dan alleen de elektrolyzer. ‘Een missend puzzelstukje? We zijn meer een missing link’, stelt Jordi Zonneveld van het nieuwe Plug-onderdeel. Onmisbaar bij de enorme waterstofambities.

Wim Raaijen

De huidige ontwikkelingen op het gebied van waterstof lijken de procesindustrie aardig op te schudden. Alleen al in Noordwest-Europa zijn er plannen voor gigawatts aan nieuw te bouwen groene waterstoffabrieken. Want feitelijk staat er nog niet zo veel. De grootste Nederlandse waterstoffabriek op basis van elektrolyse van water staat in het Groningse Zuidwending en heeft een elektrische capaciteit van slechts 1 megawatt. Europa’s grootste staat in het Spaanse Puertollano: 20 megawatt. En omstreeks deze tijd neemt Linde een elektrolyzer van 24 megawatt in het Duitse Leuna in gebruik. Als veel plannen doorgaan, zullen dit over enkele jaren slechts kleintjes zijn.

Werk aan de winkel dus voor de bouwers en de technologieleveranciers. Ook in die sectoren is er veel roering de laatste tijd. Zo zorgt de opkomst van groene waterstofproductie voor nieuwe marktkansen en dus nieuwe strategieën. Er ontstaan nieuwe bedrijven, maar ook vormen de snelle ontwikkelingen de basis voor fusies en overnames. Zo nam het Amerikaanse Plug Power nog geen jaar geleden het bedrijf Frames over. De Nederlandse offsite bouwer van industriële installaties was de laatste jaren sterk afgeslankt. Het verkeerde aan het einde van het afgelopen decennium in zwaar weer vanwege de lage olie- en gasprijzen, waardoor opdrachten uit een belangrijk marktsegment uitbleven.

Tegelijkertijd was Frames ook nog eens te klein om haar ontluikende waterstofambities waar te maken. Al vanaf 2016 bestond bij het bedrijf in Alphen aan den Rijn het idee om van het integreren en bouwen van waterstofinstallaties een belangrijke kerntaak te maken. ‘Maar die markt was er toen nog niet’, stelt Jordi Zonneveld, die bij Frames mede aan de basis stond van de waterstofplannen en nu een centrale rol speelt in het nieuwe bedrijfsonderdeel van Plug Power. ‘In een nieuwe markt is het vaak een kwestie van een lange adem en dat is lastig voor een MKB-er als Frames.’[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row css=”.vc_custom_1455723775392{padding-top: 20px !important;}”][vc_column][vc_column_text]

Antwerpen

Ook het veel grotere Amerikaanse Plug Power had enkele jaren geleden zijn oog laten vallen op de productie van groene waterstof. Plug Power was al een belangrijke speler in de Champions League van de brandstofcellen, aan de andere kant van het waterstofspectrum. Het bedrijf wilde zich verbreden. Dus niet alleen de productie van brandstofcellen die waterstof in stroom omzetten, maar ook elektrolyzers die stroom juist omzetten in waterstof. Plug Power wil nu zelfs een stap verder gaan. Het is van plan om zelf ook producent van waterstof te worden en zo onderdeel te worden van productieketens in de procesindustrie en de energiesector.

Inmiddels heeft het concern in de VS verschillende investeringsprojecten lopen en ook wil het bijvoorbeeld een 100 megawatt groene waterstoffabriek bouwen in de Antwerpse Haven. Plug Power heeft inmiddels een 30-jarige concessieovereenkomst getekend voor de bouw van de fabriek in het NextGen District. De bouw van de fabriek zal beginnen na afronding van het vergunningsproces, naar verwachting eind 2023. De eerste productie van groene waterstof wordt eind 2024 verwacht en de fabriek zal in 2025 volledig in bedrijf gaan.[/vc_column_text][vc_empty_space][vc_row_inner][vc_column_inner width=”1/6″][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”2/3″][vc_column_text]Jordi Zonneveld (Plug Power):

‘Tot vorig jaar zag je alleen maar 3D-modellen. Nu kunnen we steeds meer foto’s laten zien van echte installaties.’

[/vc_column_text][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”1/6″][/vc_column_inner][/vc_row_inner][/vc_column][/vc_row][vc_row css=”.vc_custom_1457084948873{padding-top: 27px !important;}”][vc_column][vc_column_text]

Completeren

Het Amerikaanse bedrijf ging op zoek naar missende puzzelstukjes in zijn strategie. Zo nam het in 2020 Giner ELX over, een ervaren producent van PEM-elektrolyzers (Proton Exchange Membrane). Onder andere met dat bedrijf had Frames verschillende concepten uitgewerkt voor de bouw van waterstofinstallaties. Zonneveld: ‘Wij zijn een system-integrator. Giner produceert de elektrolyzer stacks. Een volledige waterstoffabriek is echter veel meer dan alleen de elektrolyzer stacks.’

Rond het hart van de groene waterstoffabriek zijn veel ondersteunende onderdelen nodig. Denk bijvoorbeeld aan een installatie voor water treatment. Zonneveld: ‘Voor elektrolyse van water tot waterstof is ultra puur water nodig. Dat is te realiseren met omgekeerde osmose en de-ionisering. Gebruik je zout zeewater, dan moet je het daarvoor nog ontzouten.’ Zoals bij de eerste drijvende waterstof-pilot van Lhyfe, die eind september te water ging in Saint-Nazaire aan de Franse westkust, waarvoor Alphen aan den Rijn het elektrolyzer-systeem leverde.

En er zijn nog veel meer plannen om waterstof op zee te gaan produceren, waarbij alleen zout water in voldoende mate aanwezig is. De waterbehandeling is maar één van de extra units die een waterstoffabriek completeren, stelt Zonneveld. ‘Daarnaast heb je ook verschillende andere installaties nodig voor onder andere gasbehandeling en heat management.’[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row css=”.vc_custom_1457085618456{padding-top: 10px !important;padding-bottom: 5px !important;}”][vc_column width=”1/4″][/vc_column][vc_column width=”1/2″][vc_single_image image=”178811″ img_size=”large”][/vc_column][vc_column width=”1/4″][/vc_column][/vc_row][vc_row css=”.vc_custom_1455723775392{padding-top: 20px !important;}”][vc_column][vc_empty_space][vc_column_text]

3D-modellen

Dat Plug Power eind 2021 Frames overnam was dus niet meer dan een logisch vervolgstap in de strategie. ‘Een missend puzzelstukje? Misschien meer een missing link’, corrigeert Zonneveld. ‘Wij brengen verschillende installaties bij elkaar tot een volwaardige fabriek. En die expertise was bij Plug Power nog onvoldoende aanwezig.’ En voor Frames gaf de overname juist de lange adem die momenteel voor waterstofprojecten nodig zijn. In de afgelopen jaren bleef het in de markt immers nog vooral bij plannen en vergezichten. Daar lijkt dit jaar verandering in te komen. Als een groot deel van de plannen doorgaat, gaat het de komende jaren behoorlijk los. Zonneveld: ‘Je ziet het ook aan de presentaties tijdens verschillende congressen en summits. Tot vorig jaar zag je alleen maar 3D-modellen. Nu kunnen we steeds meer foto’s laten zien van echte installaties.’[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/6″][vc_column_text][/vc_column_text][/vc_column][vc_column width=”2/3″][vc_column_text]

‘Wetenschappelijk was bijvoorbeeld nog maar weinig bekend over hoe mengsels van zuurstof en waterstof zich gedragen.’

[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row css=”.vc_custom_1457085587568{padding-top: 36px !important;}”][vc_column][vc_empty_space][vc_column_text]

Ammoniakproductie

Het begin is er dus. En het gaat nu ook best hard met de orders. Momenteel heeft Plug System Solutions, zoals het onderdeel nu heet, al meer dan 300 megawatt aan waterstoffabrieken in opdracht staan. Orders voor bijvoorbeeld de twee modulaire concepten die in containers passen. Plug ontwierp volwaardige waterstof-productie-installaties met de elektrische capaciteit van één megawatt en vijf megawatt. ‘Van beide hebben we er al rond de twintig op order staan. Bij elkaar dus al ongeveer 120 megawatt. Daarnaast hebben we een paar grotere opdrachten die apart worden ontworpen. Bijvoorbeeld een grote order voor OCI in Egypte.’

Fertiglobe, een strategisch partnerschap van chemiebedrijf OCI en oliebedrijf Adnoc, selecteerde vorig jaar november Plug Power als leverancier van een elektrolyzer van 100 megawatt voor de productie van groene waterstof. Als grondstof voor de productie van 90.000 ton groene ammoniak in het Egyptische Ain Sokhna. Zonneveld: ‘Daarmee zitten we al op 220 megawatt. Tel daar nog verschillende andere opdrachten bij en we gaan fors boven de 300 megawatt.’[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Gemakkelijk op tafel

De installaties worden door vestigingen van Plug System Solutions in Alphen aan den Rijn, India en de VS ontworpen. Ook worden de grote projecten vanuit deze locaties gecoördineerd. Zonneveld: ‘Bouwen doen we hier in Alphen aan den Rijn nog maar weinig. Daarvoor wijken we uit naar grotere bouwplaatsen in Europa en daarbuiten, onder andere in Oost-Duitsland, het Midden-Oosten en Vietnam. Voor de grotere opdrachten ontwikkelen we nu bouwblokken van tien megawatt. Die passen niet meer in containers, zoals de één en vijf megawatt installaties.’

Overigens worden de installaties niet evenredig groter met het aantal megawatts. ‘De vijf megawatt installatie is ongeveer drie keer zo groot, en het formaat per megawatt neemt af naar mate de installaties nog groter worden. En daarvan vormen de elektrolyzer stacks zelf maar een bescheiden deel. De elektrolyzer stack van één megawatt past hier gemakkelijk op tafel. Het grootste deel van de omvang wordt bepaald door de ondersteunende installaties en leidingen. De diameter van een buis neemt bijvoorbeeld maar gering toe bij een verdubbeling van de capaciteit.’[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Veiligheid

De engineering van groene waterstoffabrieken is heel belangrijk, te meer omdat het om een nieuw gebied gaat. Tijdens de ontwerpfase gaat vooral veel aandacht uit naar de veiligheid van de systemen. ‘Vanuit het wetenschappelijk onderzoek was bijvoorbeeld nog maar weinig bekend over hoe mengsels van zuurstof en waterstof zich gedragen’, stelt Zonneveld. ‘Bij de traditionele productie van waterstof komt geen zuurstof vrij. Niemand kon ons er iets over vertellen. Daarom zijn wij zelf met onderzoek begonnen en hebben we tests uitgevoerd. Als grote speler wil Plug Power daar zijn verantwoordelijkheid in nemen. Ook omdat wetgeving nog niet eenduidig is. We gebruiken nu onze decennialange ervaring op het gebied van aardgas en engineering. Vijftig, zestig jaar geleden moest daar het wiel nog worden uitgevonden. Voor de groene productie van waterstof staan we op dat vlak nog aan het begin, maar hebben we een goede basis waar we op kunnen bouwen.’

Dit artikel is verschenen in Petrochem 2022-05

Fotocredits Wim Raaijen[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]