Concept van opbouw van modulaire NFuel units tot ‘worldscale ammonia’- units bij voldoende Electrolyser/Battolyser® capaciteit.

Hans Vrijenhoef is eigenaar van Proton Ventures BV in Schiedam. Het engineeringsbedrijf, met vijfentwintig professionals in dienst, is gespecialiseerd in ammoniak gerelateerde technologie en producten. Vrijenhoef is ervan overtuigd dat de tijd is aangebroken om groene ammoniak te zien als alternatieve brandstof en als opslag voor duurzame energie.

Leo van Teeffelen

Alternatieve brandstoffen voor de binnenvaart? LNG, methanol, biodiesel, elektrisch of waterstof. Ammoniak komt zelden voor in het rijtje en dat is onterecht vindt Vrijenhoef: ,,Groene ammoniak, NFuel zoals wij het noemen, is de brandstof van de toekomst. De CO2-uitstoot is nul en bij verbranding komt vrijwel uitsluitend stikstof en water vrij.’’
Opvallend is dat de productie van ammoniak, voor het maken van kunstmest of gebruik in de chemische industrie, behoort tot de meest vervuilende CO2-uitstotende processen. ,,Dat komt omdat aardgas momenteel wordt gebruikt voor de productie van waterstof en daar komt veel CO2 bij vrij.’’
Maar Proton wil waterstof produceren uit water, door middel van zogenaamde elektrolyse waarbij water wordt gesplitst in waterstof (H2) en zuurstof (O2). Door waterstof bij hoge druk in verbinding te brengen met stikstof (N2) ontstaat ammoniak (NH3). ,,Het enige wat je in de toekomst wil doen is aardgas volledig uit het productieproces halen en het vervangen door wind- of zonne-energie. Dan krijg je groene ammoniak zonder CO2-uitstoot.’’ Dit kun je vervolgens zeer efficiënt gebruiken als opslag voor energie of als brandstof voor (scheeps-) motoren.

‘Maar’
Waarom is het nuttig om van waterstof vloeibare ammoniak te maken; het is een extra handeling? Vrijenhoef: ,,Waterstof lijkt ideaal omdat er bij verbranding alleen water vrijkomt. Toch is er een grote ‘maar’. Waterstof moet vloeibaar worden gemaakt om het te kunnen opslaan of vervoeren. Dat kan alleen onder zeer hoge druk vanaf 700 bar of bij een zeer lage temperatuur van circa -250 graden. Daar zit het probleem, je hebt zware, ruimte innemende tanks nodig en/of veel energie voor de koeling en een dikke laag isolatie om de warmte buiten en de waterstof opgeslagen te houden.’’
,,Daarom is het een goed idee er vloeibare ammoniak van te maken. De benodigde druk is atmosferisch bij afkoeling tot -33,4 graden of de druk is circa 7 tot 10 bar bij kamertemperatuur. Bovendien is de energiedichtheid van ammoniak beduidend hoger. Het kan dus in veel dunnere, kleinere en lichtere tanks worden opgeslagen die een veelvoud goedkoper zijn, daardoor is NFuel goedkoper te vervoeren.’’

Marokko
,,De kosten van de fabriek die van waterstof ammoniak maakt, kan je in ongeveer tien jaar afschrijven. Door het goedkopere transport zijn de kosten na die tien jaar minder dan die van de productie van aardgas in Nederland.’’ Om genoeg elektriciteit op te wekken geeft hij het voorbeeld van Marokko. ,,In Nederland heb je 900 uur zonlicht, in Marokko 2300 uur. De kosten van zonlicht liggen dan zo’n drie keer lager dan in Nederland, en met goedkoop vervoer blijven de totale kosten van geïmporteerde waterstof nog steeds lager dan met uit zon of wind op zee geproduceerde waterstof /NFuel in Nederland. Met onze gepatenteerde Battolyser technologie gaat Proton Battolysers inzetten om dag en nacht waterstof te maken in Marokko. Daardoor dalen zowel de variabele kostprijs als de investeringskosten. Nfuel kan dan goedkoper dan aardgas in Nederland worden ingezet bij industrieën om deze te verduurzamen.
Is ammoniak in Nederland gearriveerd, dan zijn er drie mogelijkheden. Eén: doorvoeren naar het buitenland met een binnenschip. Twee: bunkeren. Of drie: ‘kraken’. In dat laatste geval wordt ammoniak weer gesplitst in stikstof en waterstof, waardoor waterstof op de plaats van bestemming weer in een omgeving komt waar de hoge druk en lage temperatuur zijn vereist, maar niet meer vervoerd behoeft te worden.

Vrijenhoef spreekt over de tweede ammoniakrevolutie. ,,De eerste was het maken van kunstmest begin vorige eeuw. De tweede is de vervanging van aardgas en olie om de luchtkwaliteit te verbeteren. Gezien de verscherpte eisen, onder andere in de scheepvaart, werken we samen met onze partners aan een versnelde uitrol. Zo zijn Wärtsilä en MAN druk bezig met de ontwikkeling om hun motoren geschikt te maken voor ammoniak als brandstof.
www.protonventures.com
www.battolyserbv.com