Port of Amsterdam kiest voor geavanceerde waterstoftechnologie. foto: Illustratie van Port of Amsterdam

Er zijn diverse manieren om waterstof te gebruiken voor het aandrijven van schepen. Port of Amsterdam heeft voor het nieuwe directievaartuig Neo Orbis gekozen voor waterstof dat is opgeslagen in natriumboorhydride.
Dit is een wereldprimeur.

• Jan van den Berg

Port of Amsterdam presenteert zich van oudsher als een energie-haven en wil een belangrijke rol spelen in de energietransitie. Daarin past uiteraard duurzame voortstuwing van de eigen schepen. Maar welke technologie kies je daarvoor? Er zijn duurzame alternatieven voor diesel, je hebt accu’s en er zijn verschillende technologieën om waterstof te gebruiken.
Het havenbedrijf koos voor het nieuwe vlaggenschip, genaamd Neo Orbis, voor natriumboorhydride. Patricia Haks, programmamanager bij Port of Amsterdam, legt uit. ,,Dat is een poeder waarin waterstof is gebonden. Meng je dit met ultrapuur water, dan komen de waterstofatomen vrij. Die gaan naar brandstofcellen en zo wekken we de elektriciteit op, waarop het nieuwe schip gaat varen. Voor zover mij bekend is de Neo Orbis het eerste schip ter wereld met deze technologie.’’

Vaarbereik
Een groot voordeel van deze technologie ten opzichte van alleen accu’s is dat het vaarbereik groter is. Dat is belangrijk, want het schip zal niet alleen in Amsterdam varen. ,,We moeten er in het hele havengebied mee kunnen varen, dus ook naar IJmuiden.’’ Het havenbedrijf heeft verschillende vaarprofielen voor de Neo Orbis opgesteld. Het meest veeleisende is een vaart van negen uur met een snelheid van 12 kilometer per uur en daarna nog een uur met 15 kilometer per uur. Dat is met natriumboorhydride als range extender goed te doen.

Atomen en moleculen
Wat meer uitleg over de brandstof is op zijn plaats. Het gaat zoals gezegd om natriumboorhydride. Dit is een molecuul waarin naast een natrium- en een booratoom ook vier waterstofatomen zitten. Deze stof reageert met twee watermoleculen en levert dan een natriumbooroxide molecuul en vier waterstofmoleculen. ,,Dit is een forse opbrengst’’, aldus Haks, ,,waardoor de energiedichtheid van natriumboorhydride hoog is, namelijk bijna net zo hoog als van diesel.’’
Een ander interessante eigenschap is dat de natriumbooroxide zonder veel moeite weer kan worden omgevormd tot natriumboorhydride. Daarmee is het een waarlijk circulaire brandstof of beter gezegd: een energiedrager. Het betekent echter wel dat het project Neo Orbis niet alleen het schip zelf omvat, maar ook de installatie voor de regeneratie van de natriumboorhydride.

Tanks
Het schip zelf herbergt ook de nodige installaties. Zo zijn er tanks voor natriumboorhydride, natriumbooroxide en ultrapuur water plus natuurlijk de reactoren om de waterstof te onttrekken aan de natriumboorhydride. Voorts zijn er brandstofcellen waarin elektriciteit wordt opgewekt met waterstof en zuurstof uit de atmosfeer. De niet benodigde elektriciteit kan worden opgeslagen in vier accu’s van elk 25 kWh. Tot slot, waar het allemaal om draait, de motor van 110 kW met de propeller.
,,Voordat we dit systeem gaan inbouwen in de Neo Orbis, gaan we het uitvoerig testen, zodat we niet voor verrassingen komen te staan als het schip klaar is. We letten daarbij onder andere goed op de veiligheid en of alle voorzieningen daarvoor goed functioneren. We willen een absoluut veilig schip.’’ Waterstof is immers een vluchtig en brandgevaarlijk gas.

Gas ontsnapt
Om die reden is veel aandacht besteed aan de vraag wat er gebeurt als er onverhoopt toch waterstof ontsnapt. Met het oog hierop is in Noorwegen een simulatie uitgevoerd van wat er kan gebeuren als uit de Neo Orbis onder de breedste brug van Amsterdam (de Muntsluispassage over het Singel; 63 meter breed) gas ontsnapt. ,,Het is mogelijk dat er een kleine hoeveelheid gas onder de brug ontsnapt. Maar de gevolgen zullen dan zeer beperkt zijn en er zullen geen mensen gewond raken. Niet in de boot en niet erbuiten.’’

MARIN
Bij de Neo Orbis zijn vooral Nederlandse bedrijven betrokken. Zo is de voortstuwingstechnologie ontwikkeld door H2CIF en wordt de Neo Orbis gebouwd door Next Generation Shipyards in Lauwersoog. Bij het ontwerp zijn de TU Delft en MARIN betrokken. Voor het ontwerp van het schip en de systemen tekenden Wijk Yacht Creation en Baumüller.
De Neo Orbis wordt momenteel gebouwd. Als het schip voltooid is, volgt een periode van intensief testen. Haks verwacht dat de Neo Orbis in de zomer van 2024 in dienst komt. ,,Maar hopelijk al eerder.’’