De electrolysers in het conversiepark op de Maasvlakte zullen over een aantal jaar behalve groene waterstof ook grote hoeveelheden zuurstof produceren. Deltalinqs en het Havenbedrijf Rotterdam vroegen TNO in kaart te brengen hoe die zuurstof nuttig valt te gebruiken. 

[ihc-hide-content ihc_mb_type=”show” ihc_mb_who=”2,4″ ihc_mb_template=”3″ ]

“Het is een uniek project”, zegt business development manager Erik van der Heijden van het Havenbedrijf Rotterdam over het conversiepark op de Maasvlakte. Op dit terrein, ten westen van de Slufter, gaan bedrijven vier electrolysers bouwen met elk een vermogen van tussen de 200 en 250 megawatt. Samen zijn deze goed voor een vermogen van 1 gigawatt. “Lokale waterstofproductie is een van de pijlers in onze waterstofstrategie”, legt Van der Heijden uit, naast onder meer grootschalige import van waterstof en het aanleggen van infrastructuur. 

Bundelen

Die lokale productie vindt in eerste instantie plaats op het nog aan te leggen conversiepark. “De locatie op de Maasvlakte is gunstig. Het ligt dicht bij de aanlanding van offshore windstroom van de Noordzee.” Belangrijk element in het idee achter het conversiepark is het efficiënt bundelen van de verschillende projecten. Door de gezamenlijke schaalgrootte vallen investeringen in infrastructuur lager uit en ook kunnen voorzieningen als demiwater worden gedeeld. Shell en BP/Nobian hebben bekendgemaakt op het conversiepark een electrolyser te willen bouwen. Voor het project ‘CurtHyl renewable hydrogen’ hebben Vattenfall en Air Liquide een optie genomen voor de realisatie van een derde electrolyser [zie kader, red.]. Van der Heijden zegt dat het havenbedrijf ook het vierde en laatste kavel op het conversiepark aan een partij in optie heeft gegeven.

Volumes

Electrolysers produceren waterstof uit water en elektriciteit. Een belangrijk, niet te onderschatten bijproduct van electrolyse is zuurstof. “In volume is zuurstof de helft van de geproduceerde waterstof, maar in gewicht heb je het over het achtvoudige van waterstof. De zuurstof van huidige 5 tot 10 megawatt electrolysers wordt de lucht in geblazen. Maar met de schaalgrootte van het conversiepark is dat zonde. Waarom zou je de zuivere zuurstof niet bundelen en er afnemers voor zoeken?”, aldus Van der Heijden. “Het gaat om grote hoeveelheden. Bij de productie van 185 kiloton waterstof per jaar komt 1.500 kiloton zuurstof vrij. Dat zijn volumes waar je mogelijk wat mee kunt doen”, verklaart Harry van Dijk, projectleider bij Deltalinqs Climate Program. Het Havenbedrijf Rotterdam en Deltalinqs vroegen TNO te inventariseren in hoeverre en op welke manier de zuurstof in de haven valt te benutten.

Oxidatiereacties

“Er is van openbare gegevens gebruikgemaakt, maar de Energiemixstudie die we met TNO uitvoeren heeft ons wel geholpen met een reality-check op potentieel zuurstofgebruik”, vertelt Van Dijk. De inventarisatie bracht aan het licht dat zuurstof onder meer van nut kan zijn in een raffinaderij. “Zwaar bijproduct uit het raffinageproces – heel vroeger werd daar bijvoorbeeld stookolie van gemaakt – wordt nu vergast met zuivere zuurstof die uit de lucht wordt gehaald. Dat valt te vervangen door zuurstof die bij electrolyse vrijkomt”, zegt Van Dijk. Een andere optie is het gebruik van zuurstof bij oxidatiereacties in de chemische industrie, wat bedrijven als Emerald Kalama, LyondellBasell en Indorama doen. Van Dijk: “Koolwaterstoffen worden in dit soort processen met behulp van zuurstof geactiveerd en omgezet in belangrijke producten. Chemische fabrieken gebruiken nu lucht als bron van de benodigde zuurstof. Hoewel de processen anders moeten worden ingericht, kan hier in principe ook zuurstof uit electrolyse voor worden benut.”

Rookgassen

De hoeveelheid zuurstof die de bestaande industrie in Rotterdam voor deze processen nodig heeft, is ongeveer gelijk aan de zuurstofproductie op het conversiepark. “Maar het ligt in de lijn der verwachting dat in de jaren na 2030 in Rotterdam nog grotere electrolysers in gebruik worden genomen”, stelt Van der Heijden. Die grotere hoeveelheden zuurstof zijn – zo blijkt uit de inventarisatie – te gebruiken in toekomstige gascentrales voor het produceren van energie als er weinig windstroomaanbod is. Van Dijk: “Het toevoegen van zuivere zuurstof aan het gerecirculeerde rookgas van gascentrales kan ertoe leiden dat het CO2-gehalte in de rookgassen toeneemt. Dit maakt vervolgens deze rookgassen beter geschikt voor CCS. De afgevangen CO2 kan dan worden opgeslagen. Ook is er een mooie symbiose mogelijk met H-vision. Het project heeft voor de productie van blauwe waterstof namelijk zuivere zuurstof nodig. Verder is zuivere zuurstof een mogelijke optie voor afvalverbranding en het Waste-2-Jet-project.”

Luchtscheider

Van der Heijden verwacht niet dat binnen een aantal jaar een compleet zuurstofproject zal zijn opgezet, inclusief infrastructuur en proceswijzigingen bij afnemers. “Het meest kansrijk zijn matches met de huidige industrie”, vindt hij. “Maar makkelijk is het niet. Op dit moment maakt men zuurstof met behulp van een luchtscheider. Op een aantal plekken in de haven staan zulke installaties, die niet ontzettend duur zijn en op elektriciteit draaien. Daar komt geen CO2 bij vrij, dus staan ze niet bovenaan bij het verduurzamen van de haven.” Daardoor komt een eventuele zuurstofafname van het conversiepark pas op tafel als er plannen bestaan om een nieuwe luchtscheider te bouwen. “Als je nu al een luchtscheider hebt staan, is de business case niet zo interessant. Daarnaast is het voordelig als de afnemer van zuurstof in de buurt van het conversiepark is gevestigd. De aanleg van infrastructuur is relatief duur.”

Veilig in de lucht

Het havenbedrijf houdt op de Maasvlakte ruimte vrij voor duurzame chemische fabrieken. “De kans bestaat dat een plant zich daar vestigt. De nabije beschikbaarheid van zuivere zuurstof kan een extra voordeel zijn voor zo’n bedrijf”, zegt Van der Heijden. De electrolysers in het conversiepark zullen tussen 2024 en 2026 in gebruik worden genomen. Aanvankelijk zal de zuurstof de lucht in worden ‘gevent’. Van der Heijden: “Zuurstof is een onschuldig gas, maar in grote hoeveelheden en in de gelijktijdige nabijheid van brandbaar materiaal bestaat de kans op brandgevaar. Uit een studie is gebleken dat zuurstof van het conversiepark veilig in de lucht kan worden losgelaten. Dit is afgestemd met de autoriteiten.” Het conversiepark wordt dusdanig ontworpen dat er altijd een koppeling met zuurstofafnemers kan worden gemaakt. ‘No regret’ noemt Van der Heijden dit: “Er is ruimte voor een zuurstofcompressor en zuurstofpijpleidingen. Ook houden wij rekening met een koppeling voor de warmte die bij electrolyse vrijkomt.” 

Aan het begin van het jaar deed Deltalinqs een oproep aan bedrijven die zuurstof willen gebruiken. “Daar kwam een aantal reacties op. Gesprekken met die bedrijven zijn gaande”, zegt Van Dijk. Zowel hij als Van der Heijden zijn positief dat er op termijn een business case voor zuurstof zal ontstaan. Van der Heijden: “Hoe meer interesse van bedrijven er is, des te sneller zal de business case rond zijn. Ik verwacht een gefaseerde uitrol.”

Vattenfall en Air Liquide in conversiepark

Vattenfall heeft een optie genomen op een stuk grond in het conversiepark op de Maasvlakte. Het bedrijf wil er een electrolyser bouwen die uit windstroom groene waterstof produceert.

Het project ‘CurtHyl renewable hydrogen’ staat op een onlangs door de Rijksoverheid gepubliceerd overzicht van waterstofprojecten in Nederland. Vattenfall bevestigt tegen Europoort Kringen dat het een optie heeft op een stuk land in het conversiepark voor het opzetten van grootschalige electrolyse. Het conversiepark ligt zowel in de nabijheid van het windpark Slufterdam van Vattenfall als de aanlanding van elektriciteit van het offshore windpark Hollandse Kust Zuid. In eerste instantie wil Vattenfall een 10 megawatt electrolyser bouwen voor het omzetten van elektriciteit van windpark Slufterdam naar groene waterstof. Vanaf 2025 wil het bedrijf een 100 megawatt electrolyser in gebruik nemen die windstroom verwerkt afkomstig van windpark Hollandse Kust zuid. Voor het project werkt Vattenfall samen met Air Liquide, dat eigenaar is van een bestaande waterstofpijpleiding. Belangrijke afnemers van de waterstof zijn volgens Vattenfall raffinaderijen, die zo grijze waterstof kunnen vervangen door groene.

Zuurstof naar Tata Steel?

De inventarisatie van TNO in opdracht van Deltalinqs en het Havenbedrijf Rotterdam richtte zich op de toepassing van zuurstof in de Rotterdamse haven. Maar misschien zijn er ook fabrieken buiten het Rotterdamse waarvoor het zuurstofaanbod interessant kan zijn. Harry van Dijk (Deltalinqs Climate Program): “Air Liquide heeft al heel lang zuurstofpijpleidingen naar verschillende staalfabrieken in België en Noord-Frankrijk. Ook Tata Steel in IJmuiden is een grootverbruiker van zuurstof die misschien ooit – deels – vanuit de Rotterdamse electrolysers geleverd kan worden.”

[/et_bloom_locked]