Energieopslag in waterstof, hoe doe je dat?

20 mei 2020Leestijd : 3 minuten

Hoe kan energie van een windmolen worden opgeslagen in waterstof? Dat onderzoeken hbo-studenten Elektrotechniek, Technische Bedrijfskunde en Werktuigbouwkunde aan de HAN. De grootste uitdaging? Een systeem bedenken dat zowel technisch als economisch aantrekkelijk is. Geen technische oplossingen die alleen maar op papier werken.

Langs de N325 in Arnhem (de Pleijroute) komen 4 windmolens met een tiphoogte van 180 meter. Die worden straks niet alleen gebruikt voor energieopwekking, maar ook voor onderwijs en onderzoek. Opslag van energie in waterstof kan een oplossing zijn om duurzame energie lokaal op te slaan om te gebruiken als er weinig aanbod is.

Hoe dat systeem eruit komt te zien, is nog niet duidelijk. Dit wordt behandeld in het grote en uitdagende project Enowatts (Energieopslag in Waterstof). Een consortium onderzoekt – onder meer – de mogelijkheid van waterstofopslag op het terrein. Overtollige elektriciteit kan worden omgezet naar waterstof wanneer de energie op dat moment niet nodig is – ook omgekeerd.

In aanloop naar het project Enowatts doen 8 studenten van de HAN-opleidingen Elektrotechniek, Werktuigbouwkunde en Technische Bedrijfskunde voorbereidend onderzoek. Ze doen dit samen met docent-onderzoekers van het Lectoraat Duurzame Energie en het Lectoraat Meet- en Regeltechniek. Ze gaan vragen beantwoorden als:

Wat zijn de juiste keuzes, als het gaat om de elektrolyse-apparatuur?
Wat moet de grootte zijn van het opslagsysteem?

De opdracht waarmee de studenten zich onderdompelen in het thema energieopslag, valt in een zogenaamd semester 6-project. Alle studenten die op de HAN een engineeringopleiding volgen, doen in het 3e jaar van hun studie een project in samenwerking met een bedrijf of een onderzoeksgroep. Samenwerken aan real life projecten, met studenten van andere opleidingen, bereidt ze voor op het werkende leven.

Theodosis Beskas, 3e-jaars Electrical and Electronic Engineering met de specialisatie Industrial Power Systems, zegt dat het doel is om de juiste technologieën te vinden voor de omzetting van elektriciteit naar waterstof. "We proberen een model te creëren dat optimaal gebruik maakt van de opgewekte windenergie."

"Samenwerken met andere disciplines is een uitdaging, omdat mensen niet van elkaar weten welke kennis zij hebben. Communicatie is erg belangrijk. Het is essentieel om iedereen in de groep op de hoogte te houden van jouw werkzaamheden en ze te informeren over de moeilijkheden waar je tegenaan loopt", vertelt Theodosis.

"Ik vind het een goede simulatie van de werkomgeving waar we straks in terechtkomen. Tijdens mijn stage vorig semester waren we onderdeel van een bedrijf en moesten we communiceren en samenwerken met heel veel mensen om onze weg te vinden. Het is niet alleen jij en je supervisor."

Marjolein Ruiter, 3-jaars Technische Bedrijfskunde is vooral bezig met de statistiek, met onderzoek. "Ik kijk bijvoorbeeld naar de windgegevens van de afgelopen jaren om te kijken of we een voorspelling te kunnen doen voor de komende jaren. Wat wordt de windsnelheid, bijvoorbeeld? Momenteel ben ik bezig met de voorspelling van de energieprijs."

Marjolein vindt de samenwerking heel leerzaam. "Ik heb natuurlijk niet zoveel verstand van elektrotechniek en dat soort dingen. Het is heel handig dat ik kan vragen hoe het zit. Dat was vooral in het begin heel fijn, toen we de onderwerpen aan het uitpluizen waren. Daardoor snapte ik meer over waterstof en energieopslag."

Verder merkt zij niet heel erg dat met verschillende opleidingen wordt samengewerkt. "We zijn als groep met zijn allen bezig. Medestudenten hebben verstand van andere onderwerpen, maar dat heb je binnen je eigen opleiding ook. Daar leggen mensen elkaar ook onderwerpen uit. Ik heb niet het idee dat er een groot gat zit tussen de opleidingen."

Frank Cronenberg, 3e-jaars Werktuigbouwkunde, werkt voor het eerst in een internationale groep. "Dat vind ik fijn; ik merk dat mensen in deze groep anders denken. Bijvoorbeeld op het gebied van discipline. Ik ben Nederlander en voor mij is het vanzelfsprekend dat ik naar een hogeschool kan gaan. Ik durf mezelf wel een stukje luier te noemen."

Frank werkt veel samen met een student Elektrotechniek. "We maken analyses over de windproductie, opslag, verkoop en afname van energie. Het is realistisch om met andere disciplines samen te werken. Een werktuigbouwkundige kan het niet allemaal alleen. Zo gaat dat in het bedrijfsleven ook niet."

Het is de eerste keer dat de jongens van Werktuigbouwkunde en Elektrotechniek samenwerken met de opleiding Technische Bedrijfskunde. "We proberen een commerciële draai te geven aan het project. Het is best lastig dat het uiteindelijk winstgevend moet zijn", aldus Frank.

Businesscase voor waterstofopslag

Ballard Asare-Bediako, onderzoeker bij het Lectoraat Meet- en Regeltechniek, ziet erop toe dat de studenten een rapport opleveren waar de partners in het Enowatts-project later mee aan de slag kunnen. "De studenten zitten momenteel in de analysefase. Ze bestuderen het windpark en de energiestromen. De vervolgstap is het systeem slim en efficiënt maken, anders verspil je middelen. De laatste stap is het ontwikkelen van een businesscase voor de waterstofopslag. We willen technische oplossingen die financieel haalbaar zijn."

Asare-Bediako benadrukt dat ze het maatschappelijk belang van duurzame energie ook meewegen. "Als je kijkt naar het doel van zo’n systeem, dan zijn de kosten niet de belangrijkste factor. We kijken naar het hele spectrum, niet alleen naar economische punten. Je kijkt ook naar aspecten die je, wat geld betreft, niet kunt kwantificeren."

Aan het einde van het project is meer bereikt dan het opstellen van een technisch en financieel rapport. "Het doel van deze projecten is dat studenten vertrouwd raken met de aankomende uitdagingen binnen de energietransitie", zegt Asare-Bediako. "Het in balans brengen van de vraag naar en het aanbod van energie is een prangende uitdaging in de overgang naar een duurzame energievoorziening."

Bron: SEECE