Hyundai Construction Equipment kondigde eerder dit jaar een beetje onverwacht aan te starten met de ontwikkeling van graafmachines op waterstof. Die zullen dan vanaf 2023 geleverd kunnen worden aan de klanten. Het was in die zin onverwacht, aangezien de meeste materieelproducenten nu nog volop inzetten op elektrisch aangedreven modellen met een accupakket. Maar waterstof maakt opgang, ook binnen het transport van personen of goederen en als energiebron voor woningen.
Hyundai Construction Equipment zal samenwerken met Hyundai Motors (producent van auto’s en bestelwagens) en Hyundai Mobis voor de ontwikkeling van zowel vorkheftrucks als graafmachines uit het midden- en zware segment. De systemen met brandstofcellen op waterstof worden ontwikkeld door Hyundai Motors en Hyundai Mobis, terwijl Hyundai CE zal instaan voor het ontwerp en de productie van de verschillende modellen en de evaluatie ervan. Als de evaluatie positief uitvalt, start de serieproductie in 2023.
Chemische reactie
Kort samengevat produceert een brandstofcel elektriciteit op basis van de chemische reactie tussen waterstof en zuurstof. Er komt geen enkele schadelijke uitstoot vrij en dat is waar de hele energiesector naar op zoek is. Brandstofcellen op waterstof garanderen voor machines en voertuigen bovendien een lange werkcapaciteit. Voor grote en zware bouwmachines blijft het een uitdaging om bijvoorbeeld de breekkracht en het zichzelf kunnen verplaatsen te combineren met een herlaadbare batterij die een volledige werkdag volmaakt en nadien snel weer volledig kan worden opgeladen.
De hoge kostprijs en het volume van de accu’s, doorgaans lithium-ion, spelen eveneens mee. Ongeveer dezelfde uitdagingen zien we terug bij het transport van goederen (vrachtwagens) of personen (bussen en touringcars). De ontwikkelaars van accu’s zetten echter nog elke dag nieuwe stappen inzake vermogen en capaciteit. Dat het mogelijk is, bewijst Pon Equipment met de lancering van de ruim 20-tons Cat 320 NG Z-Line rupsgraafmachine, die volledig elektrisch wordt aangedreven. Bovendien stelde Volvo Trucks recent nog een volledig operationele FM bouwtruck op lithium-ion batterijen voor.
Toch maakte het Zweedse concern in de tussentijd bekend dat er een voorlopige, niet-bindende overeenkomst is ondertekend met Daimler Trucks AG om samen een joint venture op te richten die brandstofcelsystemen voor zware trucks en andere toepassingen zal ontwikkelen, produceren en commercialiseren. Machines op waterstof kunnen voorlopig misschien niet op alle uitdagingen een antwoord bieden, maar benaderen op het eerste zicht wel het dichtst de vertrouwde handelingen (operationele tijd, tanken, etc.) waarmee de gebruikers vertrouwd zijn.
Overgangsfase
Hoewel de producenten en ontwikkelaars van diesel- en benzinemotoren de jongste jaren meer dan een tandje bijsteken in het reduceren van de uitstoot, lijkt het erop dat de publieke opinie en de politiek die brandstof geen kans meer geven. Motoren op gas (zowel CNG als LNG en methaan) lijken voor heel wat producenten een overgangsfase naar batterij-elektrisch, omdat er nog altijd een klein deeltje uitstoot blijft. Wat uiteindelijk de juiste keuze is, wordt mede bepaald door een hele reeks factoren: beschikbaarheid, kostprijs, tank/laadnetwerk, veiligheid, milieu-impact over de volledige levenscyclus en ga zo maar door.
CNG (gecomprimeerd aardgas) en waterstof hebben voor bouwmachines en vrachtwagens voorlopig als nadeel dat er nog geen uitgebreid netwerk van tankpunten voorhanden is en dat de massaproductie nog moet starten. Voor accu aangedreven machines is geen netwerk nodig, aangezien de laadkabel gewoon op het bouwstroom kan worden aangesloten of – bij een kleinere accucapaciteit – zelfs in een 230V stopcontact. Voor groter materieel of machines die langere tijd achtereen worden ingezet wordt meestal een snellader aangeraden of zo de beschikbaarheid te kunnen blijven garanderen.
Voorlopig blijft het waterstofverhaal in Nederland en België nog vooral steken in testen, prototypes en goede bedoelingen, maar de vooruitzichten zijn goed en het kan snel gaan. Zo hebben in Nederland Shell, Gasunie en Groningen Seaports plannen om in zee meer dan duizend windmolens te plaatsen die groene energie leveren voor een gigantische waterstoffabriek (op termijn 10 GW ofwel 10 miljoen kW) in de buurt van Groningen. Deze waterstof zou via de uit gebruik genomen aardgasleidingen naar bijvoorbeeld gezinnen, bedrijven en tankstations kunnen gaan.
Groene waterstof
Ook in België bestaan dergelijke initiatieven. In oktober 2019 ontvouwden Colruyt en Fluxys hun plannen om in de haven van Zeebrugge een waterstofproductieplant van 25 MW (25.000 kW) te willen gaan bouwen. En afgelopen januari kondigden de Haven van Oostende, DEME Concessions en PMV hun samenwerking aan om tegen 2025 een fabriek operationeel te hebben in het havengebied van Oostende die groene waterstof produceert, opgewekt op basis van hernieuwbare energie. Die zou namelijk werken op het overschot aan opgewekte energie van de windparken voor de Belgische kust , wanneer er minder vraag is naar elektriciteit dan de windturbines kunnen produceren.
De Belgische waterbouwgroep DEME is geen onbekende inzake waterstof. DEME Concessions denkt ook aan de ontwikkeling van een installatie voor de productie van groene waterstof in Duqm in Oman. Die productiesite zou groene waterstof of afgeleiden daarvan (zoals groene methanol of ammoniak) kunnen leveren aan internationale klanten in bijvoorbeeld de haven van Antwerpen. De geplande elektrolysecapaciteit in de eerste fase wordt geraamd op 250 tot 500 MW. Na deze eerste fase kan er nog opgeschaald worden.
DEME bundelt overigens de krachten met Engie, Exmar, Fluxys, Haven van Antwerpen, Haven van Zeebrugge en WaterstofNet voor een gezamenlijke studie voor het produceren, transporteren en opslaan van waterstof. De uitkomst moet een roadmap zijn die aangeeft wat de beste manier is om waterstof te vervoeren voor diverse toepassingen in de energie- en chemiesector. “Gas vervoeren en opslaan is de kern van ons metier als gasinfrastructuurbedrijf. Vandaag is dat aardgas en op termijn zullen dat in toenemende mate andere gassen zijn als waterstof en biomethaan. Door onze infrastructuur maximaal te hergebruiken voor koolstofneutrale energiedragers geven we vorm aan het energiesysteem van de toekomst”, stelt CEO Pascal De Buck van Fluxys.
In kinderschoenen
Het distributienetwerk voor waterstof staat nog steeds in de kinderschoenen. Het eerste Belgische tankstation voor waterstof werd al in 2016 geopend in Zaventem. Afgaand op de kaart van netwerk- en kennisorganisatie WaterstofNet, zijn er vandaag in België nog maar twee openbare tankstations (in de omgeving van Brussel) en één niet-openbaar in de Antwerpse regio. Wel staan er nog drie gepland in Vlaanderen (regio’s Gent, Antwerpen en Leuven) en één in Wallonië (Luik). Voor het zuiden werd reeds een tweede initiatief genomen in de regio Luik en een ander in de buurt van Charleroi. Maar er is dus nog heel wat werk.
Aan de aanbodzijde gaat het schijnbaar sneller. Bij de vrachtwagenproducenten hebben onder meer VDL en Iveco het steeds vaker over waterstof als ideale brandstof voor wegtransporten. De Belgische transportbedrijven BE-Trans en Aertssen Logistics bestelden reeds verschillende exemplaren van de Amerikaanse waterstoftruck Nikolai Tre. Aertssen plande daarbij om zelf waterstof te produceren uit zon- en windenergie die opgewekt wordt op zijn eigen sites. In Nederland loopt een test met vuilniswagens op waterstof, technologie van E-Trucks Europe uit Lommel.
Enkele fabrikanten van bestelwagens heeft of test een (hybride) model op waterstof. Denk daarbij aan de Kangoo en Master van Renault of de Volkswagen Crafter. Ook autoproducenten testen modellen op waterstof. De Toyota Mirai en Hyundai Nexo staan reeds in de catalogus. Daimler heeft de eerste Mercedes GLC in Duitsland rijden en Honda, BMW en Audi kondigen auto’s op waterstof aan voor de komende jaren. De Belgische busbouwer Van Hool heeft al bijna honderd bussen op waterstof geleverd en heeft onlangs in Frankrijk zijn eerste acht trambussen op waterstof geleverd. Daarnaast zijn er wereldwijd plannen voor trams en (hogesnelheids)treinen met deze brandstof. In de Haven van Antwerpen vaart passagiersschip Hydroville van CMB rond en vorig jaar meerde de Energy Observer aan.
Buiten de transportsector hebben o.m. Viessmann (brandstofcel) en Remeha (ketel) toestellen op waterstof ontwikkeld voor het verwarmen van woningen. In de bouwsector is Hyundai CE één van de eerste die zijn plannen in die richting aankondigt. Doosan toonde eerder dit jaar wel al een drone op waterstof, die kan ingezet worden voor een reeks taken in de bouwsector.