Waterstoffabrieken
Foto: Danny Cornelissen

Ammoniak dé oplossing voor de energietransitie

Klimaatcrisis: een feit. Energiecrisis: een feit. Energietransitie: een must. Maar hoe vullen we die snel, efficiënt en economisch rendabel in? Het antwoord: met ammoniak. Tenminste, zo luidt de oplossing van ingenieurs- en adviesbureau Antea Group, dat bedrijven voorbereidt op de enorme transitie waar we met z’n allen voor staan. 

Tekst: Kim de Booij

Groene waterstof vormt een belangrijke oplossing voor de energietransitie, daar zijn we het inmiddels over eens, maar hoe krijgen we daarvan voldoende binnen? Alle groene energie zelf opwekken is geen optie, daarvoor is en blijft ondanks alle zonne- en windparken in Nederland veel te weinig voorhanden. Transporteren van elders is waarop we aangewezen zijn.

Uit de woestijn

Dat ‘elders’ zouden woestijngebieden kunnen zijn, waar de mogelijkheden voor zonne- en windenergie immens groot zijn. En dus ook de mogelijkheden om er waterstof mee te creëren dat getransporteerd kan worden naar Nederland. “Maar transport van waterstof is niet eenvoudig”, legt Monique Berrevoets-Steenbakker, strategisch adviseur Milieu, Veiligheid & Gezondheid bij Antea Group, uit. “Door de hoge druk waaronder het in voldoende hoeveelheden getransporteerd moet worden, wel 300 bar, is dat eigenlijk geen optie.”

Waterstof verpakken

Transport van waterstof in vloeibare vorm, zoals we dat bij aardgas kennen, blijkt al evenmin een interessante mogelijkheid. “Vloeibaar waterstof moet op -273 graden Celsius vervoerd worden, dus dat kost ontzettend veel energie”, weet René Sloof, Projectmanager Industrial Safety bij Antea Group. “Verpakken in een dragende stof is waar we naartoe moeten en dan is ammoniak veruit de beste optie. Via ammoniak kan waterstof al op 20 graden Celsius vervoerd worden onder een lage druk van 8,6 bar en deze vloeistof kan tot het viervoudige meer energie transporteren dan gecomprimeerde waterstof.”

Gevaarlijke stof

Die overtuigende cijfers maken op zijn minst nieuwsgierig, maar ammoniak is en blijft wel een gevaarlijke stof. “Maar wel een stof die we al honderd jaar kennen”, reageert Sloof. “Ammoniak wordt overal gebruikt, we weten hoe we ermee moeten omgaan. Straks doen we dat alleen op grotere schaal.”

Industrie en transport is er klaar voor

Berrevoets bevestigt: “De industrie is erop ingericht om met risico’s om te gaan en veiligheid te managen. Ook als het gaat om werken met ammoniak. In transport geldt hetzelfde. Ik heb jaren voor spoorveiligheid gewerkt en ken de verregaande veiligheidsmaatregelen die daar getroffen worden.”

Risico in perspectief

De Nederlandse overheid probeert echter al jaren het vervoer van ammoniak te beperken vanwege de risico’s. Berrevoets hierover: “Je moet dit risico in perspectief plaatsen naast alle andere risico’s die we als maatschappij wel accepteren, zoals wonen onder zeeniveau. Het is aan de industrie om aan te tonen dat alle kennis en expertise aanwezig is om veilig met ammoniak om te gaan en hier open over te communiceren met stakeholders.”

Waterstof backbone

Als we de drempelvrees te boven zijn, wat hebben we dan te doen? “Heel veel”, begint Sloof. “Er zijn aanpassingen nodig bij bedrijven zelf en daarbuiten. Zo wordt er momenteel aan een waterstof backbone gewerkt, een leidingentracé waar waterstof doorheen getransporteerd kan worden richting bedrijven. Je kunt dus denken aan toekomstige ammoniakterminals waar waterstof uit de ammoniak gehaald wordt en in het tracé wordt gestopt.”

Stikstof voor/tegen klimaatverbetering

“Zulke ontwikkelingen zijn wel afhankelijk van het stikstofbeleid van de overheid”, merkt Berrevoets op. “De terminals zouden een enorme klimaatwinst betekenen, maar juist door het stikstofbeleid kan de realisatie van deze terminals en het benodigd leidingwerk tegengehouden worden.”

Aanpassingen

Er vanuit gaande dat het tracé wordt gerealiseerd, geldt er nog een tweede uitdaging. Sloof: “Als bedrijf doe je er verstandig aan om niet 100% afhankelijk te zijn van directe afname van waterstof uit het tracé. Je wilt ook eigen energieopslag hebben. In het geval van ammoniak dienen je tanks vervangen te worden door dubbelwandige tanks van staal met een betonnen tank eromheen. Van daaruit moet ook de procesflow naar de verbrandingsinstallatie worden aangepast.”

Advies

Bepalen wat je als bedrijf te doen hebt, is geen makkelijke opgave. Berrevoets: “Bij Antea Group helpen we bedrijven met onze jarenlange ammoniakkennis en advies over de beste technieken en veiligheidsmaatregelen en bij het indienen van een vergunningsaanvraag. Dankzij onze nauwe band met de overheid, weten we hoe we de boodschap moeten overbrengen. De boodschap is overigens heel duidelijk: Nederland heeft deze oplossing nodig. We kennen ammoniak, we kunnen ermee werken, dus aan de slag! We moeten wel.”

Twee functies van ammoniak

Ammoniak kan gebruikt worden als drager van waterstof, maar ook dienen als directe brandstof. Er komt bij de verbranding geen CO2 vrij, slechts stikstof. Dit stikstof is van het onschadelijke soort dat gewoon in de lucht mag worden uitgestoten. Het kan echter ook heel goed dienen als waardevol gas voor andere processen.

LOHC’s als alternatief?

Liquid Organic Hydrogen Carriers (LOHC’s) worden ook genoemd als mogelijke waterstofdragers. In deze oliën kunnen op dit moment slechts enkele gewichtsprocenten aan waterstof vervoerd worden. Dit zou dus enorme hoeveelheden transport- en opslagfaciliteiten vragen en is om die reden, vergeleken met ammoniak, een minder logische optie.