Bas Joosse 21 juni 2019, 16:10

Van transport tot energievoorziening: 5 keer waterstof

Waterstof kan voor diverse doeleinden gebruikt worden. Van het opslaan van duurzame energie tot het aandrijven van voertuigen. De laatste jaren komen er veel plannen van de grond. Maar wat gebeurt er concreet? Een overzicht van de toepassingen van waterstof in de energievoorziening, gebouwde omgeving, industrie, mobiliteit en transport.

Adobestock waterstof luchtbellen

Energievoorziening

In de energievoorziening kan waterstof een belangrijke rol spelen. Als er teveel duurzame energie opgewekt wordt, bijvoorbeeld omdat er weinig vraag is, gaat de energie verloren. Door de energie in een power-to-gas installatie om te zetten in waterstof, kan het opgeslagen worden, in vloeibare vorm of als gas. Als er op een later moment veel vraag is, kan de waterstof weer worden omgezet in energie. Gasunie opent in Groningen binnenkort een power-to-gas installatie om de energie van 5.000 zonnepanelen om te zetten in waterstof.

Gebouwde omgeving

Voor de verwarming van woningen en gebouwen zijn we nu nog vooral afhankelijk van aardgas. Binnen afzienbare tijd gaat de gaskraan in Groningen dicht en moeten alternatieven gevonden worden. Waterstof wordt gezien als een mogelijk alternatief. Onderzoeksbureau Kiwa concludeerde in 2018 dat het huidige gasnet met eenvoudige aanpassingen geschikt gemaakt kan worden voor het transport van waterstof. Op dit moment wordt de toepassing van waterstof als verwarming van woningen getest in een appartementencomplex in het Zuid-Hollandse Rozenburg. Om waterstof te kunnen gebruiken, moeten de verwarmingsketels aangepast worden.

Industrie

In de industrie is de toepassing van waterstof al geen noviteit meer. Onder andere in olieraffinaderijen wordt (grijze) waterstof gebruikt voor de productie. Olieconcern BP gebruikt in een raffinaderij in Rotterdam nu grijze waterstof om het zwavelgehalte in rookgassen te verminderen. Met chemieconcern Nouryon en het havenbedrijf wordt nu onderzocht of hiervoor ook groene waterstof gebruikt worden. De energie voor de  waterstof komt van windparken in de Noordzee. In de staalindustrie kan groene waterstof ook mogelijk een rol spelen om de productie te verduurzamen. Staalgigant Arcelor Mittal gaat in Hamburg een fabriek bouwen waarin waterstof gebruikt wordt om direct-gereduceerd ijzer te produceren. In de fabriek wordt nu ijzer geproduceerd door ijzererts te laten reageren met gas of steenkool.

In Zweden werken energiebedrijf Vattenfall, staalbedrijf SSAB en mijnonderneming LKAB ook aan een fabriek die staal op basis van waterstof moet gaan produceren. Uit een haalbaarheidsonderzoek blijkt dat de fabriek de CO2-uitstoot van Zweden met tien procent kan verlagen.

Mobiliteit

Waterstof kan gebruikt worden om voertuigen met een brandstofcel aan te drijven.  In en rond de stad Groningen rijden al sinds 2016 bussen op waterstof. Vervoerder QBuzz rijdt nu met 22 bussen; de provincie wil dat aantal uit laten breiden naar 32. Treinen op waterstof rijden op dit moment al in Duitsland. Het Verenigd Koninkrijk heeft ook plannen om treinen op waterstof te laten rijden.

De markt voor personenauto's op waterstof is nog erg klein. Er zijn weinig tankstations om waterstof te tanken en ook weinig automerken die een auto op waterstof aanbieden. Op dit moment zijn alleen de Toyota Mirai en Hyundai Nexo (foto) verkrijgbaar als waterstofauto. Tanken kan op dit moment slechts op vier plaatsen in Nederland. Diverse bedrijven en oliemaatschappijen bouwen de komende jaren extra tankstations

Transport

Ook bij de trucks zijn het Hyundai en Toyota die het voortouw nemen. Hyundai presenteerde in september 2018 een waterstoftruck en maakte dit voorjaar bekend 1.000 trucks te gaan leveren voor de Zwitserse markt. Toyota test in de Verenigde Staten samen met vrachtwagenbouwer Kenworth een waterstoftruck. Van deze truck worden tien exemplaren gebouwd. De concurrentie voor Hyundai en Toyota lijkt vooral te moeten komen van het relatief jonge Amerikaanse merk Nikola, dat drie waterstoftrucks op de markt gaat brengen.

De meeste vrachtwagens die nu op waterstof rijden, worden door een ander bedrijf dan de oorspronkelijke truckbouwer omgebouwd. Zo bouwt het Brabantse bedrijf E-Trucks Europe vrachtwagens om naar een aandrijving op waterstof. Onder andere in Groningen en Breda rijden vrachtauto’s die door het bedrijf omgebouwd zijn.

VDL Groep ontwikkelt voor elektrische trucks een ‘waterstof range extender’, waarbij een brandstofcel met waterstof elektriciteit produceert. De elektriciteit kan vervolgens worden opgeslagen in de batterijen van de trucks, waardoor zij langer kunnen blijven rijden.

Schepen op waterstof zijn op dit moment nog nauwelijks voorhanden. De Franse Energy Observer is één van de weinige schepen die op dit moment deels op waterstof vaart. De catamaran  wordt primair aangedreven door zonne-energie en windenergie. Een elektrolyser aan boord produceert waterstof uit de duurzaam opgewekte energie, zodat het schip kan blijven varen als de zon niet schijnt of het niet waait.

Een onderzoeksgroep van 65 Nederlandse en Duitse organisaties concludeerde eind vorig jaar nog dat waterstof voor de binnenvaart een veelbelovende optie is. Kanttekening daarbij is wel dat er één uniforme opslagmethode voor de energiedrager moet zijn.

Deze week besteedt DuurzaamBedrijfsleven extra aandacht aan waterstof. Houd onze website in de gaten voor meer artikelen.

Bron: VDL Groep | Hoofdafbeelding: Adobe Stock | Afbeeldingen in tekst: Hyundai, Energy Observer

Circulaire lessen uit de brillenindustrie

Aan het woord is sustainability manager Marlot Kiveron. Zij benadrukt dat Ace & Tate zich nog in de onderzoeksfase bevindt. “Wij staan aan het begin van dit proces.” Het einddoel is om een bril te ontwikkelen die zijn waarde behoudt, ook nadat hij niet meer nodig is. De lessen die zij daarbij opdoet deelt zij graag met andere bedrijven, binnen en buiten de keten.Niet-duurzame startDe opvallende circulaire stappen van Ace & Tate scheppen de verwachting dat het bedrijf altijd al met duurzaamheid bezig was, dat is niet waar. “We waren geen duurzaam bedrijf”, zegt Kiveron. Het businessmodel van het brillenmerk was erop gericht om de keten te versimpelen. Door de tussenpersonen er tussenuit te knippen kan het bedrijf de brillen voor een lagere prijs aanbieden en sneller bij de klanten brengen.Die aanpak is dus niet vanuit een duurzaam oogpunt gekozen, benadrukt Kiveron. Deze werkwijze leverde Ace & Tate wel voordeel op toen zij vervolgens kozen voor een meer circulaire aanpak. “Omdat we verticaal geïntegreerd zijn, hebben we contact met iedereen en keten. Hierdoor is het mogelijk om keten breed te zoeken naar oplossingen.”Duurzaam én financieel rendementPer team kijken de werknemers hoe zij een bijdrage kunnen leveren aan de ontwikkeling van een circulaire bril waarvan de materialen hun waarde behouden. “Wat stoppen we erin aan het begin van het designproces en wat komt eruit aan het eind? En hoe kunnen we dat anders benaderen?” Dat is volgens Kiveron de kern van de vragen waarover de teams nadenken. Kiveron ‘trechtert’ de ideeën. Daarbij probeert zij zoveel mogelijk te focussen op efficiëntie en duurzame oplossingen die ook financieel rendement opleveren. Die financiële component is volgens haar essentieel, omdat een duurzame oplossing anders op termijn geen vast onderdeel zal uitmaken van de bedrijfsvoering. De vraag die haar met name bezighoudt, is hoe circulaire oplossingen te combineren met succesvolle businessmodellen.Naar eigen zeggen verschoof de rol van Kiveron op een natuurlijke manier van supply chain sourcing and product development naar één die gericht is op duurzaamheid: sustainability manager. Er is een duidelijk beginpunt aan te wijzen voor de verandering die het bedrijf, en daarmee de functie van Kiveron, doormaakte.Circulariteit onder de aandachtCirculariteit kwam onder de aandacht van Kiveron en CEO Mark de Lange door de snelle groei van het bedrijf. Ace & Tate breidde de samenwerking uit met fabrieken in onder andere Italië en China. Door de groeiende volumes viel de hoeveelheid afval en de impact meer op dan voorheen.Ace & Tate snijdt de brillen uit plaatmateriaal. Voor één bril is vier keer het volume in acetaat nodig. Het restmateriaal kan nu nog niet zinvol worden hergebruikt. Hetzelfde geldt voor de lenzen. Dit inzicht kwam 1,5 jaar geleden. “Er werd besloten dat we daar iets aan moesten gaan doen, want we worden steeds groter en daarmee is de impact die we hebben op de aarde ook steeds groter.”Het brillenmerk begon met het bepalen van de basislijn door een levenscyclusanalyse te combineren met een CO2-rapportage. Daarmee bepaalde het bedrijf de impact van het product; van het ruwe materiaal tot aan het moment dat de klant de bril weggooit. De impact van alle processen en onderdelen is meegewogen. “Om te kijken waar de grootste brokken impact lagen en te bepalen waar we het eerste moesten gaan handelen.”Uit deze analyse bleek dat de impact van de verpakkingen nog groter was dan de relatieve impact van het product: meer dan 50 procent van de totale impact van de complete keten komt voor rekening van de verpakking van de bril. “Als je erover nadenkt is dat eigenlijk ook logisch, want als je kijkt naar het volume van een bril versus het volume van packaging is het laatste qua volume veel groter”, aldus Kiveron. Daarom stond 2018 voor Ace & Tate in het teken van het optimaliseren van verpakkingen.Aanpak verpakkingenKiveron vertelt dat Ace & Tate begon met het verminderen van overbodige items zoals de papieren tas en de sleeve om de brillenkoker. De kostenbesparing die dit opleverde investeerde het bedrijf in de zoektocht naar nieuwe materialen. Vervolgens linkte Ace & Tate de leveranciers van deze materialen aan de relevante ketenpartners.Het brillenmerk wil zoveel mogelijk gerecyclede materialen gaan gebruiken, zoals gerecycled katoen en gerecyclede PET-flessen als grondstof voor het brillendoekje. Ook wil het bedrijf ervoor zorgen dat er maar één type materiaal per verpakking wordt gebruikt zodat inzameling en recycling daarvan makkelijker wordt.De ontwikkelingen gaan niet zo snel, vindt Kiveron. “Enerzijds merk ik dat de verpakkingswereld al heel veel doet, anderzijds zijn ze nog niet klaar voor de echte vraag.” Daarmee doelt zij op het bereiken van échte circulariteit. Dat de verpakkingsindustrie nog niet klaar is voor de grote circulaire vragen merkt zij bijvoorbeeld aan de afhankelijkheid van lijm of een bepaald type garen waar geen recyclebaar alternatief voor is. “Wat we proberen is door het wel in te kopen en door leveranciers aan elkaar te linken zo snel mogelijk naar de duurzaamste oplossing te komen.”Die route is niet recht-toe-rechtaan. Het is een proces van vallen en opstaan, met vele tussenstappen. Sommige van die tussenstappen zijn meetbaar slechter, daar is Kiveron heel open over. Zo stapte Ace & Tate over van ‘on-traceerbare’ katoenen tassen naar fairtrade, organisch katoen. Het is een tussenstap tot er goed gerecycled katoen beschikbaar is. De tussenoplossing scoort beter op sociaal gebied, maar tegelijkertijd ligt de waterconsumptie voor organisch katoen veel hoger dan voor normaal katoen. “Dus in die zin is de impact nog niet zoveel verbeterd.”Aanpak product designNaast circulariteit in verpakkingen onderzoekt Ace & Tate ook de circulaire mogelijkheden op het gebied van het product design. Bijvoorbeeld door op zoek te gaan naar nieuwe materialen en naar manieren om restproducten toe te passen. Dat is vernieuwend in de brillensector, omdat het een sector is die al jarenlang dezelfde materialen gebruikt. "De industrie is super oud. Er wordt weinig geïnnoveerd anders dan op de lenzen zelf; niet op de materialen en niet op de productiemethodes.”'We zijn er nog niet, maar we zijn er wel heel hard mee bezig'Een van de weinige ontwikkelingen op het gebied van nieuwe materialen is bio-acetaat vertelt Kiveron. “Daar maken wij ook gebruik van, maar eigenlijk willen wij gewoon een stap verder gaan. Zodat je een circulaire bril hebt die je uiteindelijk kan inleveren en waarbij de materialen dan weer opnieuw dat proces in gaan.”Recent werden in samenwerking met ATM en DGTL 15.000 lenzen verwerkt in het kunstwerk Refract. Het kunstwerk werd gelanceerd op het duurzame festival DGTL en zal nog op verschillende plekken in Nederland te zien zijn. Bijvoorbeeld van 30 juni tot 31 juli in de Pulchri studio in Den Haag.Het kunstwerk creëert bewustwording voor het behoud van waarde van materialen: van afval naar kunst. Daar is Kiveron blij mee, maar tegelijkertijd benadrukt ze dat het geen constructieve oplossing biedt. “En dat is wel waar we uiteindelijk naar op zoek zijn. Het constructief op grote schaal kunnen recyclen van lenzen; dat is natuurlijk waar we uiteindelijk naartoe willen ”, zegt Kiveron. Zij benadrukt dat Ace & Tate er nog lang niet is. De boodschap die zij wil uitdragen: "We zijn er nog niet, maar we zijn er wel heel hard mee bezig."Vernieuwing van de brillenindustrie“Wij willen de drijvende kracht zijn in de brillenindustrie. Dat doen we door het meetbaar te maken, maar ook door het proces te delen. We delen ook wat niet goed gaat zodat anderen daarvan kunnen leren.” Dat doet het Ace & Tate bijvoorbeeld door blogs te schrijven.“Ik had verwacht dat mensen daar sceptisch op zouden reageren, omdat we er nog niet zijn”, zegt Kiveron. Dat blijkt echter niet het geval. Juist door eerlijk te zijn over de uitdagingen merkt zij dat mensen mee willen denken en met oplossingen komen. Die oplossingen zijn hard nodig, want de route naar een circulaire bril is nog lang en het eindpunt is nog niet in zicht. Sterker nog, Kiveron denkt dat het proces nooit af is. Dat weerhoudt haar er niet van om in te zetten op circulariteit. “Wij willen de markt opnieuw uitvinden.”Tip voor bedrijven met circulaire ambitiesVoor bedrijven met circulaire plannen heeft Kiveron de tip om vooral de connectie te zoeken met andere, duurzamere bedrijven. Zo werkt Ace & Tate bijvoorbeeld met buddy companies die per afdeling duurzaam advies kunnen geven. Haar ervaring is dat de gesprekken met andere bedrijven haar het snelst verder helpen, omdat die gesprekken heel pragmatisch advies opleveren. “Dus als ik een advies moest geven dan zou dat zijn: Ga zo veel mogelijk koffie drinken.”Lees meer over circulariteit op onze themapagina.Afbeeldingen: Tim Buiting voor Ace & Tate