Er is een belangrijke nieuwe ontwikkeling gaande in de wereld van duurzame energie. In 2029 wordt groene vloeibare waterstof op grote schaal vanuit Schotland naar Nederland en Duitsland vervoerd in een innovatieve waterstoftanker.

De initiële ontwerpfase voor deze waterstoftanker is afgerond. De bouw ervan staat gepland voor 2027/2028. Door een unieke combinatie van baanbrekende opslagtanks voor vloeibaar waterstof, en een nieuw type vaartuig wordt het mogelijk om grote hoeveelheden waterstof efficiënt en met minimale verliezen te vervoeren. Daarnaast wordt het optredende verlies van waterstof afgevangen en direct benut voor de aandrijving van het schip. De tanker zal een belangrijk onderdeel zijn van de toeleveringsketen voor vloeibare waterstof die wordt ontwikkeld door LH2 Europe.

Peter Wells, CEO van LH2 Europe legt uit: “De drie leidende principes van deze toeleveringsketen zijn: volledig groen van begin tot eind; commercieel levensvatbaar zonder directe subsidies; en een model bieden voor toeleveringsketens voor vloeibare waterstof.”

Deze principes bepalen de grote schaal van het project en het gebruik van vloeibare waterstof in plaats van ammoniak of LOHC als waterstofdragers. “Onze analyse toont aan dat de toeleveringsketens van groene ammoniak en LOHC-waterstof niet helemaal groen zijn en bruikbare waterstof leveren tegen hogere eenheidskosten dan vloeibare waterstof.”

Duurzame productie

Schotland is ideaal om de productie van waterstof te baseren. Offshore windenergie groeit snel met 10 GW al in licentie of in aanbouw met nog eens 30 GW gepland voor de vroege jaren 2030. Het elektriciteitsnet in Schotland is al voor 97% duurzaam.

“Als ontwikkelaars van deze groene waterstoftoeleveringsketen brengt LH2 Europe alle benodigde partijen samen, van stroomvoorziening tot elektrolyse, vloeibaarmakingsinstallatie, opslagtanks met lage verliezen voor de exportterminal, de speciale waterstoftanker, de afnemers en de financiële betrokken partijen. Ons bedrijfsmodel bootst het vroege LNG-bedrijfsmodel na, waarbij afnemers de projectfinanciering garanderen. Afnemers zijn van fundamenteel belang voor het creëren van de toeleveringsketen, zoals industriële en mobiliteitsklanten in Duitsland en Nederland.”

Wells benadrukt daarbij dat fysieke infrastructuur zoals pijpleidingen en importterminals nodig zijn om waterstof op grote schaal in Europa te introduceren. Het instellen van uitgebreide mandaten voor het gebruik van waterstof in het weg- en spoorvervoer en belangrijke industriële gebruikers, zoals staal en cement, zou ook de ontwikkeling van waterstofproductie aanmoedigen en ondersteunen. “Dit gebeurt al voor duurzame luchtvaartbrandstof”, aldus Wells.

Transport

Succesvolle exploitatie van waterstof heeft niet alleen van doen met het produceren ervan. Want immers: de leverancier wil de energiedrager niet uitsluitend op de plek van productie benutten, maar zeker ook exporteren naar energievragende regio’s, zoals Nederland en Duitsland. Om vloeibare waterstof op de plek van bestemming te krijgen, heeft LH2 Europe in samenwerking met C-Job Naval Architects een eerste ontwerp ontwikkeld voor een vloeibare waterstoftanker. 

Job Volwater, CEO bij C-Job, vertelt dat deze praktische uitdaging vooral van doen heeft met de eigenschappen van vloeibare waterstof, die weliswaar een hoog volume heeft, maar aanzienlijk lichter is ten opzichte van andere energiedragende vloeistoffen.

Vloeibare waterstof is bijvoorbeeld twintig keer lichter dan LNG. “LNG-tankers gebruiken ballastwater om het gewichtsverlies na oplevering te compenseren en voor voldoende diepgang te zorgen. Aangezien vloeibare waterstof zo licht is, vereist dat een nieuwe oplossing omdat vervoer van vloeibare waterstof met bestaande LNG tankers resulteert in het vervoeren van zeewater als ballast. Bij C-Job ontwikkelen we veel verschillende scheepsontwerpen, maar we pretenderen geen specialist te zijn in vervoer van ladingen. De opdrachtgever heeft zijn specialisatie in een bepaalde vervoersbehoefte. En die vertalen wij dan in een volledig competitief, dedicated schip dat volledig is toegewijd aan de vraag van de opdrachtgever. Daar zijn we sterk in. Zo is ook dit ontwerp in samenwerking met LH2 Europe tot stand gekomen.”

Mondiale primeur

Wat Volwater op dit punt vooral wil benadrukken, is de uitdaging van dit baanbrekende ontwikkelingstraject. Het ontwerp van de waterstoftanker is een wezenlijk onderdeel voor het welslagen en het rendabel krijgen van de voorgenomen groene supply chain. “We zijn al vele jaren bezig met de toepassingsmogelijkheden en het trans­port van hernieuwbare brandstoffen. Denk aan ammoniak-gas, methanol en waterstof. Met de innovatieve ontwerpen die hieruit ontstaan willen we bijdragen een de verduurzaming van zowel de maritieme industrie als realisatie van een groene supply chain, zoals we dus nu demonstreren door de samenwerking met LH2 Europe.”

Daarbij tekent Volwater verder aan dat er bij de samenwerking  in deze sprake is van een mondiale primeur. “Zulke innovatieve ontwerpen vragen om een traject waarin schouder aan schouder met de klant wordt opgetrokken. Via eigen tools en middelen wordt ontwikkeld met het oog naar de markt, waarbij we ons rekenschap geven welke oplossingen succesvol zijn geweest en welke niet. De ontwerpkeuzes die we maken, worden in overleg direct doorberekend om kritisch naar de kosten te blijven kijken en het project rendabel te houden.”

Het ontwerp voorziet nu in het realiseren van een vloeibare waterstoftanker van 141 meter. De drie op het schip geplaatste opslagtanks kennen een totale capaciteit van 37.500 m3, genoeg om 400.000 middelgrote waterstofauto’s of 20.000 zware vrachtwagens van brandstof te voorzien.

De tanks zullen een veel lagere verdamping hebben dan de tanks die momenteel in de maritieme industrie worden gebruikt, terwijl de gebruiksmethode gebaseerd is op bestaande technologie. De beperkte resterende verdamping wordt opgevangen en direct gebruikt in waterstofbrandstofcellen, die de voortstuwingssystemen van het schip van stroom voorzien, wat resulteert in de uitstoot van alleen water.

Volwater: “Wat ik zelf echt opvallend vind aan het ontwerp, is dat het schip wordt voortgestuwd door zijn eigen ‘groene’ lading. Dat is echt nog nooit eerder in de wereld te zien geweest. Ook de drie grote opvallende bolvormige tanks zijn zeker uniek te noemen.”

Wat voor de toekomst is het verschiet ligt, is dat de capaciteit van 37.500 m3 in nieuwe ontwerpen wordt uitgebouwd tot streefgetallen van circa 100.000 m3. Zulke grote volumes zijn in staat om een nog grotere bijdrage te leveren aan de groene supply chain.