Techniekstudenten van de HAN deden onderzoek naar de opslag van waterstof in aardgasleidingen. Het onderzoek is onderdeel van de themaroute Waterstoftechniek, een project waarin studenten expertise opbouwen.

Kan de energiedrager niet een beetje natter zijn?

Studenten Werktuigbouwkunde gingen in hun 4e semester met die vraag aan de slag. “We zijn bezig geweest met de vraag: hoeveel water mag er nou eigenlijk in die pijpleidingen zitten zonder dat er schade ontstaat? Daarvoor hebben we richtlijnen geschreven voor HyMatters“, zegt student Jesse Mennink. De conclusie is dat de waterstof iets natter mag zijn dan de huidige norm voorschrijft. Daarmee was het eerste deel van hun project afgerond.

Opslag van waterstof

De studenten deden ook onderzoek naar de opslag van waterstof. Jesse: “In het tweede gedeelte van het project richtten we ons op de vraag: als je waterstof in een gasleiding doet, hoe zou je dat dan kunnen uitwerken? Stel: er wordt waterstofgas gemaakt met elektriciteit uit zonnecellen. Dan heb je grofweg 50% van de tijd groene waterstofproductie en 50% van de dag niet. Hoe kun je die tijd dan overbruggen? Onze begeleider Edwin Tazelaar kwam met het idee om een buffer te creëren van de gasleiding.”

Arnhemse wijk Vredenburg

De studenten richtten zich op een concrete case: de Arnhemse wijk Vredenburg. Heeft het leidingnetwerk genoeg capaciteit om waterstof op te slaan om de onbalans tussen vraag en aanbod op te lossen? Helaas.

Eren Özturk, een andere student die aan dit project meewerkte, zegt: “Het gasnetwerk is natuurlijk nooit ontworpen om als waterstofbuffer te dienen. Een van onze uitkomsten is dan ook dat het niet voldoende is om waterstof op te slaan. Met het huidige netwerk dat nu in de grond ligt, kunnen we maar tot 150 huizen voorzien van waterstof. Terwijl er 1.851 gasaansluitingen zijn!”

Waterstofgas bufferen in aardgasnet

Maar wat als je een groter deel van het aardgasnet gebruikt voor buffering, zijn er dan meer mogelijkheden? In het derde deel van hun project onderzochten de studenten hoe zij wél waterstofgas kunnen bufferen in het aardgasnet. Jesse: “Als we kijken naar het huidige netwerk, welke aanpassingen kunnen we dan doen om zo’n buffer te krijgen? En wat zou het kosten?”

Waterstof kan bijvoorbeeld gekoeld worden, vertelt student Martijn van Dijk die ook aan het project werkte: “Je kan de dichtheid nog verder opschroeven als je het waterstofgas heel erg koud maakt. Dan moet je denken aan zo’n -250 graden Celsius.”

Een andere methode om meer waterstofgas in een leiding te krijgen, is door het te comprimeren. Martijn: “Het is net alsof je een band oppompt. Dan druk je de lucht samen en dan wordt de dichtheid hoger. In een fietsband is dat vaak niet meer dan 7 bar. Maar wat als je dat opschroeft tot 200 bar? Dan kun je veel meer opslaan.”

Algemene kennis waterstoftoepassingen

De studenten dragen met hun opdracht bij aan de algemene kennis over waterstoftoepassingen. Ze keken naar het aardgasnet op verschillende niveaus. Daarover zegt Martijn: “De drukregelventielen zijn bijvoorbeeld een limitatie. Die zorgen dat je minder buffer in bepaalde leidingen kan creëren, doordat het drukverschil niet groot genoeg is. Als je die ventielen vervangt of verandert, dan kun je meer drukverschil maken waardoor je meer opslag hebt.” Een belangrijk innovatief inzicht!

Toekomst in waterstof

“Ik heb een rondleiding gekregen in het H2-Lab, het is superleuk wat ze daar aan het doen zijn”, vindt Eren. Hij is gegrepen door het onderwerp en wil genoeg studiepunten halen om de themaroute Waterstoftechniek af te ronden. “Nu hebben we onderzoek gedaan naar externe opslagmogelijkheden. Als stage zou ik wel op wijkniveau een opslag willen bedenken!”

Wil je ervaring opdoen met een belangrijke bouwsteen in de energietransitie?

In de themaroute Waterstoftechniek werk je als student aan waterstofvraagstukken binnen je huidige studiebelasting. De themaroute levert dus geen extra studielast op, maar krijgt vorm in een aantal van de keuzes die je tijdens je studie maakt. Met name voor de projecten, je stage en je afstudeeropdracht.

Bekijk tot slot waarom Jan Geurts van Kessel van de HAN en Jerom Janssen van HyMatters investeren in de kansen voor waterstof binnen het samenwerkingsverband Connectr:

Bron: SEECE