Hydrozine: De brandstof van de toekomst?

07-04-2018

Gijs Broere

Volgens veel DWARSers hebben elektrische auto’s de toekomst. Daar valt echter nog wel wat op af te dingen, en dus wordt onderzoek gedaan naar betere alternatieven. Namens zijn commissie interviewde Arthur Oldeman student Thomas Stroes, die met zijn Team FAST een duurzaam brandstofalternatief ontwikkelt: Hydrozine.

door Arthur Oldeman, secretaris van Commissie Energie en Grondstoffen  van DWARS

Goed nieuws! In Europa is Nederland de koploper in de groei van het percentage elektrische auto’s. Echter, op een totaal van zo’n acht miljoen auto’s in Nederland, zijn nog maar zo’n 20.000 (0.25%) daarvan elektrisch. Bovendien komen er ook steeds meer berichten van ontevredenheid over bijvoorbeeld de laadpalen, vaak doordat de gemeente niet fatsoenlijk heeft nagedacht over de inrichting van parkeerplaatsen.

Dus, ook al ziet de elektrische auto een enorme opmars, het is duidelijk dat de implementatie in de huidige infrastructuur problemen met zich meebrengt.

Is er dan geen betere oplossing?
Zeker wel. Tenminste, wel als het aan Team FAST, een interdisciplinair studententeam van 25 studenten van de Technische Universiteit in Eindhoven, ligt. Team FAST (Formic Acid Sustainable Technologies), een aantal jaar geleden nog een studieproject over de mogelijkheden van een nieuw ontworpen katalysator, is inmiddels uitgegroeid tot een grote organisatie, zelfs met plannen om een eigen bedrijf op te richten.

De focus is door de jaren heen enigszins verschoven, en Team FAST houdt zich momenteel bezig met het ontwerpen van het eerste energiesysteem dat Hydrozine, duurzaam geproduceerd mierenzuur, omzet in elektriciteit, en het onderzoeken van de mogelijkheden en toepassingen van zo’n energiesysteem in sectoren als transport en energie opslag.  Ik spreek met Thomas Stroes, 4e jaars student Sustainable Innovation aan de TU Eindhoven, en ‘Chief Marketing’ bij Team FAST.

Wat is Hydrozine precies?
Onderstaande video van Team FAST zet het aardig uiteen.

Thomas legt uit: “Mierenzuur kun je maken door CO2, water en elektriciteit te combineren. Als je dit produceert met duurzame CO2 en elektriciteit, noemen we dit Hydrozine. Coval, onze partner die de Hydrozine produceert, haalt momenteel de CO2 uit mestfabrieken. Wij gebruiken vervolgens de Hydrozine in ons eigen energiesysteem, waar het weer omgezet wordt in water, CO2, en elektriciteit. Je stoot dus CO2 uit, maar in een gesloten koolstofkring.”

Dit klinkt een beetje contra-intuïtief. Hoe kun je nou zeggen dat je met een duurzame brandstof te maken hebt, als je alsnog CO2 uitstoot?
Het verschil met conventionele, fossiele brandstoffen, is dat de CO2 die hierbij uitgestoten wordt, niet eerder in de lucht zat. De CO2 waarmee Hydrozine wordt geproduceerd, komt al uit de lucht (CO2 – plant – vee –  mest – CO2).

“Je stoot dus geen extra CO2 uit, waar dit bijvoorbeeld bij benzine wel het geval is. Het liefst wil je CO2 daarnaast direct uit de lucht kunnen halen om dit als bron voor je brandstof te gebruiken, maar momenteel is dat kostenefficiënt nog niet haalbaar.”

Dat brengt ons meteen bij een van de focuspunten van Team FAST: het aanbieden van een energiesysteem dat werkt met een alternatieve, duurzame brandstof.
“Ons doel is het op de kaart zetten van Hydrozine als potentiële energiedrager. In Europa is er een grote focus op onderzoek naar waterstof als energiedrager, maar in onze ogen is dit geen praktische brandstof. Waterstof omzetten in elektriciteit met behulp van een brandstofcel is een mooie technologie, maar het gas moet onder hoge druk worden opgeslagen en is licht ontvlambaar. Het is alsof je met een bom in je auto rijdt. Daarnaast, omdat Hydrozine een vloeistof is, is het veel eenvoudiger te implementeren in de huidige infrastructuur.”

Maar hoe verhoudt het zich dan bijvoorbeeld met elektrisch rijden, waar gebruik gemaakt wordt van een accu?
We zien hier tegenwoordig een grote opkomst in, met veel succesvolle voorbeelden van een efficiënte toepassing (met Tesla als grootste voorbeeld). “Batterijtechnologie is een stuk efficiënter in de energie omzetting, maar batterijen zijn zwaar en groot.”

Daarom wil Team FAST zich profileren door zich voor de toepassing van hun energie systeem te focussen op zwaar transport. “Als jij een transportbedrijf bent, zit je niet te wachten op een truck die voor de helft gevuld is met batterijen en die vervolgens twintig uur moet opladen voordat die weer verder kan rijden. Wij denken dus dat er in het gebied van zwaar transport een niche markt ligt voor onze technologie.”

En daar zou Thomas best eens gelijk in kunnen hebben. De huidige elektrische auto’s hebben een actieradius van ongeveer 150 tot 400 kilometer, wat voor personenauto’s prima is. Voor zwaar transport, dat niet alleen langere afstanden moet overbruggen, maar ook veel meer gewicht moet verplaatsen, zijn de huidige batterijen vaak niet geschikt. Hetzelfde geldt voor scheepvaart, maar bijvoorbeeld ook voor vliegverkeer.

Terwijl we het over dit onderwerp hadden, was ik ook benieuwd hoe Team FAST zelf keek naar de toekomst van transport, en de eventuele rol van Hydrozine daarin.
“Op de korte termijn lijkt elektrisch rijden voor woon-werkverkeer de voornaamste optie. Echter voor scheepsvaart, zwaar transport maar ook generatoren, is dus een andere oplossing nodig.” En daar hopen ze met hun energiesysteem in de komende jaren een slag te kunnen slaan. Hydrozine is een goed alternatief, omdat je het energiesysteem efficiënt kunt inbouwen en de huidige infrastructuur niet drastisch aangepast hoeft te worden.”

Maar Thomas blikt ook verder vooruit: “Batterijen hebben ook op de lange termijn een aantal nadelen. De meeste batterijen komen uit het buitenland, waardoor je dus afhankelijk bent van een externe markt. Daarnaast komt er uiteindelijk veel afval bij kijken, omdat accu’s niet honderd procent recyclebaar zijn.” Verder komen er veel zware metalen kijken bij de productie van batterijen, dat vaak ook schaarse grondstoffen zijn en waarvan de winning vaak negatieve effecten heeft op het lokale landschap en milieu.

Hij legt uit dat er voor de katalysator, dat ze zelf ‘het gouden ei’ van hun energiesysteem noemen, niet zoveel zware metalen nodig zijn en dat deze katalysator bovendien in veel kleinere mate benodigd is. “Hydrozine is naast brandstof ook een ideale manier van energie opslag, met zelfs een hogere energiedichtheid dan batterijen en waterstof. Hierdoor zou je Hydrozine dus ook kunnen toepassen om bepaalde piekenergieën die je overhoudt bij de winning van zon- en windenergie op te slaan.”

Thomas benoemt bovendien dat je nooit kunt weten hoe technologieën zich in de markt zullen gedragen, maar dat het wel belangrijk is om met het ontwikkelen van een nieuwe technologie in te spelen op de juiste markt en eventuele niches.

Hoe je het wendt of keert, ook opkomende technologische innovaties zijn afhankelijk van beperkte subsidies, sponsoring en marktwerking.
Ik ben daarom ook benieuwd of Thomas vindt dat er in het huidige politieke klimaat wel genoeg aandacht is voor de verduurzaming van transport.

“Vanuit Team FAST zijn we zeker van mening dat er meer geld moet worden gestoken in de ontwikkeling van alternatieve en duurzame brandstoffen en energiedragers. Er gaan bijvoorbeeld nog steeds subsidies naar bedrijven die zich bezig houden met niet-duurzame energiebronnen.” Hiermee verwijst Thomas naar subsidies en belastingvrijstellingen die de fossiele industrie in Nederland, maar ook in andere Europese landen nog steeds ontvangen.

“Zelf ben ik het niet eens dat de politiek in Nederland vaak zegt dat we als land te klein zijn om een impact te maken op het gebied van duurzame ontwikkelingen. Juist als je als land internationaal voorop gaat lopen op het gebied van duurzame technologieën, kun je hier later ook economisch profijt uit halen. De korte-termijnvisie om economie boven duurzaamheid te zetten, zal niet werken.”

Het interview begint langzamerhand af te dwalen.
Thomas en ik hadden waarschijnlijk nog een tijdje door kunnen discussiëren over dit interessante onderwerp. Als afsluiting vraag ik wat de toekomstplannen van Team FAST zijn.

“Als studententeam willen we doorgaan met het ontwikkelen van ons energiesysteem, en vooral laten zien aan het grote publiek waartoe Hydrozine allemaal toe in staat is. Laatst hebben we samen met VDL een personenbus op Hydrozine ontwikkeld, de volgende stap zou een toepassing in een truck kunnen zijn. Verder zijn er serieuze plannen om een BV op te starten, dus nu wordt er geëvalueerd wat de beste markt is om ons op in te zetten, op basis van waar er een marge gemaakt kan worden en waar er een productie opgezet kan worden.”

De auteur wil Thomas Stroes bedanken voor zijn openheid. 

De Commissie Energie en Grondstoffen is momenteel bezig met het thema ‘de Energietransitie’, met als subthema ‘Duurzaam transport’. Vind je de discussie rondom duurzaamheid en de energietransitie ook erg interessant, bekijk dan hun pagina en woon een keer een van hun vergaderingen bij.