CV-ketel doet het prima op waterstof

In een aantal Nederlandse gebouwen draaien al Tieluk waterstofgeneratoren waarbij de verwarmingsketel naast aardgas voor 30 procent draait op waterstofgas. In Fryslân worden drie gebouwen deels met waterstof verwarmd. Dat zijn het Leeuwarder stadhuis, het kantoor van Stichting Woningbouw Achtkarspelen en het Da Vinci kantorencomplex op de Hemrik.

Het uiteindelijke doel is een cv-installatie die voor 100 procent op waterstof draait, maar daar is een verdere doorontwikkeling van de ketels voor nodig, zegt Turksma. ,,Atag garandeert nu een inmenging van 30 procent op hun ketels. De industriële ketels met voorzetbranders van het Zweedse bedrijf Bentone garandeert 70 procent bijmenging.”

Het Tieluksysteem oogt simpel. Het water uit een reservoir wordt via elektrolyse in een zogeheten stack , omgezet in waterstofgas. Dat gaat naar de gasleiding en wordt vlak voor de verbranding gemengd met aardgas. Zolang het waterstof met groene stroom wordt gemaakt is er sprake van CO2-vrije energie.

Niet onomstreden

De rol van waterstof, geen energiebron maar energiedrager, in de energietransitie is niet onomstreden. Het kost veel energie om waterstof te maken en ook het omzetten van waterstof naar bijvoorbeeld elektriciteit vraagt veel stroom. Hoe slim is het om veel opgewekte groene stroom verloren te laten gaan in de productie van waterstof?

Dat hangt volgens Turksma af van de efficiëntie van het productiesysteem en het gebruik. Doordat het Tieluksysteem het geproduceerde gas direct gebruikt geeft de generator een rendement van ruim 70 procent. ,,Grote waterstofproducenten comprimeren de waterstof om het te kunnen vervoeren en elders te gebruiken. Dat samenpersen kost enorm veel energie en het transport is ook niet bevorderlijk voor het milieu. Dat hoeft bij ons systeem niet.”

Een ander voordeel is dat de waterstofgenerator het terugkomend verwarmingswater gebruikt om te koelen. ,,Voor een kantorencomplex als Da Vinci wordt het ketelwater tot 90 graden verwarmd. Het water dat terugkomt is zo’n 70 graden. We leiden het als koelvloeistof langs de stack waar het voorverwarmd in de ketel komt en deze minder energie kwijt is om het op 90 graden te krijgen.”

Het spul is inderdaad explosiever dan aardgas, maar het is ook veel lichter

Tien jaar geleden had Turksma, met een achtergrond in de grafische sector en eigenaar van zeven drogisterijen, niet kunnen bevroeden in de waterstofwereld terecht te komen. ,,Tienus Lukkes was mijn installateur en we hadden het over het verduurzamen van mijn drogisterijen. Hij was al wat bezig met waterstofketels en we zijn samen aan de slag gegaan.”

Zonder slag of stoot is dat niet gegaan. ,,Een van onze eerste proefmodellen gaf volgens onze berekeningen al behoorlijk hoge rendementen. Om zeker te zijn of we op de goede weg zaten hebben we door externe bureaus metingen laten verrichten. We kregen de bevestiging dat onze resultaten klopten, maar ook een waarschuwing met onze proeven te stoppen wegens stralingsgevaar. Volgens de bureaus produceerden we waterstof van de derde categorie, ook wel zwaarwater genoemd, dat wordt gebruikt in kerncentrales.”

Straling van koffiezetapparaat

Extra metingen van Urenco stelden de onderzoekers gerust. De straling was niet hoger dan van een koffiezetapparaat. Turksma en Lukkes konden door en legden patenten vast. ,,Ons systeem is relatief zo simpel dat we dachten dat grote jongens in de energiewereld al lang een dergelijk ontwerp in de la hadden liggen om dat tevoorschijn te halen als olie en gas op zouden raken.”

Aan de generator in het Da Vinci-gebouw hangt uiteraard een prijskaartje maar de terugverdientijd is volgens Turksma kort. Het systeem is voorlopig rendabel vanaf een gasverbruik van 30.000 kuub per jaar. ,,Voor een particulier is het nog te duur. Maar voor een warmtenet in een woonwijk is het prima geschikt, zeker als er in de buurt voldoende groene stroom wordt opgewekt.”

Angst niet nodig

Ook voor oudere kantoorpanden biedt de generator volgens hem uitkomst. ,,Je plaatst de Tieluk generator naast de verwarmingsketel en je kunt de verwarmingsinfrastructuur blijven gebruiken met een besparing van aardgas en CO2-uitstoot.”

Angst voor een waterstofgenerator in een woonwijk is volgens Turksma niet nodig. ,,Het spul is inderdaad explosiever dan aardgas. Maar het is ook veel lichter en verdwijnt veel sneller in de lucht dan aardgas. De voorraad waterstof in de generator is bovendien nihil omdat het gelijk wordt verbrand. Het kleine beetje dat overblijft als de ketel uitgaat wordt direct afgevoerd.”

Nog een groot voordeel van deze technologie volgens Turksma is dat er mee wordt voldaan aan de afspraken van het Energieakkoord in 2030. ,,Je hebt een CO2 reductie van 50 procent en vermindering van het gebruik van fossiele brandstoffen.”