Demcon voelt de urgentie van de energietransitie

Sinds vorig jaar levert Demcon een bijdrage aan de energietransitie. Vanuit zijn ervaring met systeemdenken en mechatronisch productontwerp wil het bedrijf oplossingen voor efficiënte en duurzame energiesystemen ontwikkelen, zoals electrolyzers voor de productie van waterstof. ‘We mikken daarbij ook op eigen producten.’

‘De angst slaat je om het hart als je je realiseert hoe verslaafd we zijn aan fossiele brandstoffen’, zegt Toon Hermans, directeur van Demcon Energy Systems. ‘Bijna alles dat beweegt, bevat een benzine- of dieselmotor. De laatste jaren zie je weliswaar steeds meer elektrische auto’s, maar het is echt schrikbarend hoeveel brandstof we er met z’n allen doorheen jagen.’ Om aan de klimaatdoelstellingen te voldoen, de CO₂-uitstoot te verlagen en los te komen van fossiele brandstoffen, moet dat allemaal worden vervangen door waterstof, batterijen of groene methanol. ‘Die opdracht is immens.’

Technologieontwikkelaar en -producent Demcon voelt de urgentie om een steentje bij te dragen aan de energietransitie. Het bedrijf richtte vorig jaar een interne startup op, met Hermans aan het roer. Vanuit zijn brede ervaring met systeemdenken en mechatronisch productontwerp gaat Demcon oplossingen voor efficiënte en duurzame energiesystemen ontwikkelen.

‘We beschouwen het complete energiesysteem als ons speelveld, van opwekking en opslag tot omzetting en gebruik’, aldus Hermans. ‘Zo kunnen we efficiënte decentrale oplossingen ontwikkelen die de hele energieketen bestrijken. Daarvoor combineren we het systeemdenken met onze brede mechatronische ervaring en multiphysics-expertise, om energetische processen volledig te doorgronden. We willen snappen wat er gebeurt, om van daaruit een optimaal systeem te bouwen. Daarbij mikken we ook op eigen producten.’

In eerste instantie legt Demcon de focus op electrolyzers. Met die systemen kun je waterstof produceren uit (groene) stroom. Waterstof is een schone energiedrager – bij ‘verbranding’ komt naast elektriciteit alleen water vrij – die duurzaam met wind- of zonne-energie kan worden geproduceerd. Welke rol spelen electrolyzers in dat proces? Een belangrijke trend in de energietransitie is decentralisatie van energieopwekking en -opslag. ‘In de fossiele economie is alles gecentraliseerd’, legt Hermans uit. ‘De olie, de steenkool of het gas komen ergens uit de grond. Op een paar plekken in Nederland worden die verstookt en omgezet in elektriciteit. Vanuit die centrales hebben we allemaal kabels getrokken om de stroom te verdelen. In de groene economie gaat het heel anders. Zonnepanelen liggen overal, windparken worden op heel veel plekken gebouwd. De energie wordt dus decentraal opgewekt. Het netwerk is er niet op ingericht om de elektriciteit op al die plekken te verzamelen en weer te distribueren. Met een electrolyzer kun je de energie lokaal omzetten in waterstof.’

Zo’n electrolyzer is bijvoorbeeld interessant voor coöperaties waarin opwekkers en gebruikers gezamenlijk energieoverschotten slim willen benutten. Hermans: ‘Zet een electrolyzer direct bij zo’n zonneveld of windpark en je hebt buiten het netwerk om 1 of 2 megawatt aan waterstof ter beschikking. Dat soort kleinere, gedecentraliseerde sites is waar we op mikken.’

Focus op betrouwbaarheid

Demcon is zeker niet het eerste bedrijf dat zich buigt over electrolyzertechnologie. Wat denkt het bedrijf te kunnen toevoegen? ‘We hebben in de hightechindustrie uitgebreid ervaring opgedaan met het systeemdenken en dat willen we nu inzetten voor de energietransitie’, antwoordt Toon Hermans. ‘Om te beginnen, is het zaak om goed naar je klant te luisteren. Die hoor ik nooit zeggen dat hij het hoogste rendement wil. Uiteraard vindt hij een hoog rendement interessant, maar hij vindt het veel belangrijker dat hij een betrouwbaar systeem heeft. Hij moet niet elke dag monteurs langs alle sites hoeven sturen; de electrolyzers moeten het gewoon doen.’

En daar wringt de schoen op dit moment. Er zijn genoeg electrolyzers op de markt, maar ze zijn niet betrouwbaar, te duur en niet flexibel, hebben Hermans en zijn collega’s het afgelopen jaar ondervonden. ‘We denken dat de wereld behoefte heeft aan betrouwbaardere, voorspelbare en betaalbare systemen.’

Demcon richt zich nu op het hart van de electrolyzer, de stack, waar de elektrolysereactie plaatsvindt. Voorlopig blijven Hermans en zijn nu tienkoppige team echter af van de kernfuncties in de cellen. De elektrodes en membranen vereisen namelijk langdurig en ingewikkeld materiaalonderzoek waarvoor het bedrijf op dit moment nog niet de kennis is huis heeft. Maar Hermans zegt dat hij niet van plan is die onderdelen ‘tot in lengte van dagen’ in te kopen. ‘We zijn nu begonnen met standaard membranen en standaard elektrodes’, legt hij uit. ‘Alles eromheen – de flow, het thermische design, een slimme bouw, goede dimensionering, produceerbaarheid – daar zijn we druk mee. Het is bijvoorbeeld essentieel om het systeem thermisch op orde te hebben. Zo’n electrolyzer heeft een rendement; op een megawatt heb je al snel driehonderd tot vierhonderd kilowatt verlies. Die warmte moet je goed afvoeren. Ook de veiligheid van het systeem is een issue. Er komt immers waterstof vrij, dus je moet kunnen garanderen dat dat goed en veilig gebeurt.’

Groen vliegen

Een goed voorbeeld van wat Demcon voor ogen heeft, is het Waviater-project dat het met een flink aantal partners momenteel realiseert op Groningen Airport Eelde. Noord-Nederland wordt voor de ontwikkeling van waterstoftechnologie als een belangrijk centrum erkend door Europa, dat de regio uitriep tot Hydrogen Valley. ‘Het is niet verrassend dat ze in Groningen meer urgentie voelen dan in bijvoorbeeld Brabant’, zegt Hermans, verwijzend naar de problemen rond de Groningse gaswinning.

Het Waviater-project, dat begin dit jaar gestart is, heeft te horen gekregen dat het van het Samenwerkingsverband Noord-Nederland financiering ontvangt vanuit het Efro Raeact-EU-fonds. Het totale budget bedraagt 3,5 miljoen euro, waarvan de projectpartners zelf meer dan de helft inbrengen. Demcon leidt het consortium, dat verder bestaat uit Groningen Airport Eelde, New Energy Coalition, Rijksuniversiteit Groningen, Douna Machinery Leeuwarden, JB Besturingstechniek en Redstack.

‘Er wordt overal gestudeerd op groene waterstof, maar in Noord-Nederland zoeken ze de samenwerking om concrete producten te ontwikkelen’, prijst Hermans het initiatief. ‘We zijn hier in een warm bad beland, met New Energy Coalition als architect van Hydrogen Valley en gangmaker van de energietransitie en met bedrijven en kennisinstellingen die echt iets willen met waterstof. De luchthaven toont zijn waarde voor de omgeving door als vliegwiel voor deze ontwikkeling te fungeren.’

Op Groningen Airport Eelde komt een 25 kW electrolyzer te staan die groene waterstof gaat produceren als emissieloze energiedrager voor lichte vliegtuigen, drones en grondmaterieel. Waviater loopt tot oktober 2023; dan moet er op het vliegveld een draaiende installatie staan. De ambitie is om een volledig systeem voor productie, distributie en gebruik van waterstof te realiseren. De geproduceerde groene waterstof is in eerste instantie bedoeld voor gebruik op locatie.

Hermans ziet het als de start van een Nederlandse electrolyzer-industrie. ‘In vervolgprojecten kunnen we de waterstof nabewerken en met behulp van hogedruktechnologie geschikt maken voor transport en gebruik elders. In breder perspectief is dit in Noord-Nederland nog maar de eerste stap naar een ecosysteem van bedrijven die producten voor de waterstofeconomie ontwikkelen. Voor Demcon is het een perfecte pilot, en een belangrijke tussenstap op weg naar een eigen product.’

Blik op de markt

Hoe kijkt Hermans naar de waterstofmarkt? ‘Groene energie is een kip-eiprobleem’, zegt hij. ‘Partijen die de groene energie leveren, zoeken klanten. Veel klanten, zodat de prijs omlaag kan. Geïnteresseerden zijn er wel om bijvoorbeeld op waterstof te rijden, maar die vragen zich af waar ze kunnen tanken. Die zoeken betrouwbare beschikbaarheid.’

Een uitweg ziet Hermans wel: ‘We zijn heel verwend omdat we nooit hebben hoeven nadenken over de beschikbaarheid van elektriciteit. Maar ik hoorde pas over een nieuw bedrijf dat zich niet in de buurt van Amsterdam kon vestigen omdat het geen netwerkaansluiting kon krijgen. Dan krab je je toch wel even achter de oren. Ook op andere plekken in Nederland hoor je vergelijkbare verhalen. Ondernemers zullen het zelf gaan regelen, met een eigen veld of park. Een Belgisch bouwbedrijf heeft bijvoorbeeld een eigen zonneveld uit de grond gestampt, inclusief electrolyzers. De waterstof die het produceert, gebruikt het op de bouwplaats midden in de stad waardoor het schoon kan werken. En waardoor het die opdracht krijgt en niet de concurrent die met vervuilende benzinemotoren werkt. Die mindshift is een belangrijk onderdeel in de energietransitie.’