Overslaan en naar de inhoud gaan

Hernieuwbare waterstof voor industrie en mobiliteit

ELYgator, die in 2024 operational wil zijn, is een van de grootste elektrolyse-installaties ter wereld die waterstof produceert met hernieuwbare elektriciteit. Air Liquide wil een nieuwe grote stap zetten in de energietransitie met ELYgator, die tot de finalisten van de eerste ronde van het Europees innovatiefonds behoort en meedoet aan de definitieve EU-IF-ronde in juni 2021.

Ontdek de ELYgator-innovatie in meer detail.

 

Wat is ELYgator?

ELYgator is een van de belangrijkste projecten van Air Liquide op het gebied van hernieuwbare waterstof en is een ‘next generation’ waterstofproductie-installatie in Terneuzen in Nederland. ELYgator is uniek vanwege de ongekende schaal en biedt een electrolyse capaciteit van maar liefst 200 MW en omdat het op een slimme manier twee verschillende elektrolysetechnologieën (PEM en alkaline) in één geavanceerd ontwerp integreert, kan het op zeer efficiënte wijze hernieuwbare elektriciteit omzetten in verschillende hernieuwbare producten.

ELYgator, waarmee in de eerste 10 jaar ongeveer 4 miljoen ton CO2-uitstoot wordt voorkomen, is een belangrijke stap op weg naar een CO2-neutrale samenleving, en is daarom door het Europees innovatiefonds geselecteerd om een aanvraag in te dienen voor de tweede en laatste ronde van de oproep voor 2021.

Het voornaamste doel van het project is verlies te voorkomen van hernieuwbare energie die wordt geproduceerd door zogenaamde intermitterende bronnen zoals wind- en zonne-energie. Dit gebeurt wanneer de beschikbare hoeveelheid hernieuwbare elektriciteit groter is dan de vraag. Door deze electriciteit echter om te zetten in waterstof, kan de energie worden gebruikt wanneer dat in de toekomst nodig is. Dit vervangt het gebruik van conventionele energiebronnen en zorgt dus voor een aanzienlijke vermindering van de CO2-uitstoot.

Waarom ELYgator een baanbrekend project is:
  • Grootschalige elektrolyse-installatie voor waterstof, die 170 miljoen m³ hernieuwbare waterstof per jaar kan produceren en daarmee x10 vergeleken met bestaande elektrolyse-installaties
  • Hernieuwbare waterstof die voldoet aan RED II en traceerbaar van bron tot eindgebruiker
  • Eerste elektrolyse-installatie die de stabiliteit van het elektriciteitsnet verbetert en de productie van hernieuwbare electriciteit in realtime kan volgen
  • Combinatie van twee toonaangevende elektrolysetechnologieën, ALKALINE/PEM, en een baanbrekend ontwerp voor maximale omzetting van hernieuwbare elektriciteit
Overzicht van de elektrolyse-installatie voor waterstof ELYgator-project

 

 

4 innovaties in 1 elektrolyse-installatie voor waterstof, de perfecte winst

Het omzetten van wind- en zonne-energie in waterstof met behulp van elektrolyse, is de best mogelijke oplossing om te voorkomen dat ‘overvloedige’ hernieuwbare elektriciteit verloren gaat. 

Installaties die waterstof produceren door middel van elektrolyse bestaan al geruime tijd, maar zijn te kleinschalig en niet flexibel. 

De krachtigste waterstof/elektrolyse-installatie op dit moment is de  20 megawatt electrolyse installatie van Air Liquide in Canada (Bécancour).

  • Grootschalig

De installatie die in het ELYgator-project gebruikt gaat worden, biedt echter maar liefst 200 megawatt aan vermogen. Deze installatie wordt duidelijk een van de krachtigste ter wereld. Dankzij deze aanzienlijke schaalvergroting is de ELYgator-installatie een belangrijke stap in de energietransitie, biedt het zicht op nog grotere waterstof/elektrolyse-systemen in de nabije toekomst en kan het een belangrijke bijdrage leveren aan het stabiliseren van het  elektriciteitsnet.

  • Flexibiliteit

Het elektriciteitsnet, dat energieleveranciers en -gebruikers met elkaar verbindt, moet voortdurend in balans zijn. Dit betekent dat de hoeveelheid energie die op het net wordt gevoed, exact overeen moet komen met het energieverbruik op een bepaald moment.

Dit is vooral een uitdaging bij het gebruik van hernieuwbare energiebronnen, aangezien de exacte hoeveelheid elektriciteit die door wind en zon wordt geleverd moeilijk te voorspellen is. Traditionele waterstof/elektrolyse-systemen kunnen dit slechts in beperkte mate corrigeren, omdat ze trager kunnen op- en afschakelen en slechts op beperkte schaal kunnen worden toegepast. 

Het ELYgator-systeem is echter veel krachtiger en kan ook snel reageren op schommelingen in de elecriciteitsvoorziening, dankzij een efficiënte combinatie van PEM- en alkaline-elektrolyse en een geavanceerd, volledig geïntegreerd ontwerp. Dit betekent dat de ELYgator-installatie uiterst geschikt is voor de combiantie met wind- en zonne-energie.

  • Conform RED II

De elektriciteit die door ELYgator wordt omgezet, is RED II conform, waardoor de geproduceerde waterstof een centrale rol kan spelen in het CO2-vrij maken van sectoren in de mobiliteit, zoals zwaar vrachtvervoer en de scheepvaart, die moelijk CO2-vrij te maken zijn.

  • PEM en Alkaline

ELYgator is het eerste grootschalige project dat twee toonaangevende elektrolysetechnologieën combineert: PEM en alkaline. PEM maakt gebruik van membraantechnologie en kan sneller reageren op schommelingen in de toegevoerde energiestroom, terwijl Alkaline zuiniger is en een langere levensduur heeft. 

Gebruik van beide elektrolysetechnieken in één geïntegreerd systeem vereist veel kennis over aansturing, aangezien de waterstofkwaliteit constant moet zijn. Bovendien moet ook worden voldaan aan de verplichtingen met betrekking tot het in balans houden van het elektriciteitsnet.




Hernieuwbare waterstof voor mobiliteit, hernieuwbare zuurstof, waterstof en stoom voor industrieën en warmte voor lokale woningen

De hernieuwbare waterstof die door ELYgator wordt geproduceerd, wordt gebruikt voor waterstoftoepassingen voor mobiliteit, zoals zwaar wegvervoer en schepen. Ten tweede wordt waterstof ook gebruikt als grondstof voor de industrie. Beiden staan bekend als sectoren die moelijk CO2-vrij te maken zijn. 

Het elektrolyseproces leidt, naast de productie van waterstof ook tot de productie van zuurstof en warmte. Het ontwerp van ELYgator leidt tot een geïntegreerde oplossing die ook hernieuwbare stoom kan produceren ter vervanging van stoom op basis van fossiele brandstoffen. De zuurstof en stoom worden geleverd aan (lokale) industriële gebruikers, terwijl de warmte kan worden gebruikt voor een lokaal verwarmingsnet. Op die manier wordt de hernieuwbare elektriciteit maximaal gebruikt.



 

Een waterstofbolwerk midden in Europa

De ELYgator-productiefaciliteit wordt gevestigd in Terneuzen in Nederland. Terneuzen ligt in de North Sea Port in Zeeland (Nederland) en een deel van Oost-Vlaanderen (België). Dit gebied is nu al een van de grootste waterstofclusters in Europa, trekt nieuwe industriële bedrijven aan en zorgt voor veel werkgelegenheid.

Bovendien stelt ELYgator de bestaande industrie in het gebied in staat duurzamer te worden door conventionele waterstof te vervangen door hernieuwbare waterstof en zo de duurzame toekomst van de regio en de industriebekkens te versterken. 

ELYgator wil niet alleen toonaangevend zijn binnen deze regio, maar ook een inspirerend, repliceerbaar en schaalbaar model vormen voor andere waterstofproductielocaties.

 

 

ELYgator is een innovatieve oplossing om de energietransitie te stimuleren

Het klimaatakkoord van Parijs heeft tot doel de wereldwijde temperatuurstijging ruim onder de 2 °C te houden. Om dit te bereiken moet de CO2-uitstoot sterk worden teruggedrongen. Air Liquide omarmt de doelstellingen voor minder uitstoot van het Klimaatakkoord van Parijs en vermindert haar CO2-uitstoot met 33% in 2035 en wordt uiteindelijk CO2-neutraal in 2050. 

Het ELYgator-project is een van de pijlers van de strategie van Air Liquide om de CO2-uitstoot te verminderen en biedt haar klanten de mogelijkheid hetzelfde te kunnne doen. Bovendien zal het project ook als toonaangevend voorbeeld dienen voor vergelijkbare toekomstige CO2-reductieprojecten wat betreft reproduceerbaarheid en schaalbaarheid.

ELYgator zorgt voor een maximale omzetting van wind- en zonneenergie
Hoewel windturbines en zonnepanelen uiteraard waardevolle hernieuwbare elektriciteitsbronnen zijn, is de productie afhankelijk van de beschikbaarheid van de natuurlijke hulpbronnen wind en zon, wat kan leiden tot een te laag of te hoog aanbod van hernieuwbare elektriciteit in verhouding met de vraag. Aangezien grote, langdurige opslag niet mogelijk is, gaat, wanneer de hoeveelheid door windturbines en zonnepanelen geleverde elektriciteit groter is dan de vraag, het ‘overschot’ aan elektriciteit verloren. Dit gebeurt bijvoorbeeld vaak tijdens perioden met wind in de nacht of op zonnige dagen in het weekend of tijdens vakanties. ELYgator biedt een perfecte oplossing om deze verliezen te voorkomen door ze om te zetten in waardevolle hernieuwbare producten zoals waterstof, zuurstof, stoom en warmte. Dit kan allemaal worden gedistribueerd via het uitgebreide netwerk en klantenbestand van Air Liquide.

Hoe de ELYgator elektrolyse-installatie hernieuwbare energie maximaliseert

 

 

Air Liquide is toonaangevend in waterstoftechnologieën

Waterstof en Air Liquide hebben een lange geschiedenis. Al meer dan 50 jaar ontwikkelt Air Liquide unieke expertise en inzichten in de volledige waardeketen van waterstof: van productie tot opslag en distributie.

Air Liquide heeft momenteel wereldwijd 200 waterstoffabrieken met een gezamenlijke capaciteit van meer dan 1,3 miljoen Nm3 per uur, oftewel 14 miljard Nm3 per jaar. Om al deze waterstof veilig en snel op zijn bestemming te krijgen, gebruikt de groep alleen al in de Benelux 950 km aan waterstofleidingen.

Air Liquide investeert aanzienlijke bedragen om de waterstofproductie op te bouwen en uit te breiden. Ze is een van de oprichters van The Hydrogen Council, een Europees consortium dat zich richt op het vergroten van het bewustzijn en het potentieel van waterstof tijdens de energietransitie. De groep beschikt over R&D-faciliteiten over de hele wereld en werkt samen met andere bedrijven, organisaties en overheden om innovatieve waterstoftechnologieën en -toepassingen te ontwikkelen, allemaal met het doel van  3 GW aan elektrolyse-installaties in 2030 (waarvan 1 GW in ontwikkeling). 

Dankzij haar grote operationele ervaring en uitgebreide en divers netwerk, biedt Air Liquide flexibele integratiemogelijkheden voor waterstof. Dit is vaak de basis voor zeer efficiënte en unieke ‘out-of-the-box’ oplossingen.

Tijdlijn van de ELYgator elektrolyse-installatie voor waterstof