Technische, economische en maatschappelijke aspecten van duurzame waterstof.Dit rapport is geschreven als achtergrondinformatie voor twee projecten waarbij de Hanzehogeschool Groningen betrokken is: de bouw van een waterstoftankstation in Groningen en deontwikkeling van een waterstofwoonwijk in Hoogeveen. Het waterstoftankstation is in november 2021 feestelijk geopend en de waterstofwijk is nog volop in ontwikkeling.Beide projecten dragen bij aan de realisatie van een klimaatneutrale toekomst. Nederland wil in 2050 klimaatneutraal is zijn, met andere woorden: er mag netto geen uitstoot meer zijn van broeikasgassen. Hierdoor wordt de opwarming van de aarde beperkt en worden ongewenste klimaatveranderingen voorkomen.Het rapport gaat over de rol die waterstof kan spelen in de transitie van fossiele energie naar duurzame energie.
DOCUMENT
De klimaatdoelstelling van de nederlandse overheid is om in 2020 de co2 uitstoot met 30 te reduceren ten opzichte van 1990. Diverse scenario’s gaan uit van een reductie van de co2 met 50% in 2050 [o.a. Uyterlinde 2007]. Voor 2020 wil men de doelstelling bereiken door inzet van 20% duurzame energie en een aanzienlijke efficiencyverbetering in het energiegebruik. Maar als we in 2050 de co2 emissie met 50% verminderd willen hebben, zullen ook andere maatregelen moeten worden genomen. Hierbij wordt onder andere gedacht aan afvang van co2 bij de industrie en elektriciteitsopwekking, en ondergrondse opslag van het afgevangen co2. Ook het wegtransport zal veel efficiënter moeten gaan plaatsvinden. Een belangrijk middel hierbij is om auto’s te laten rijden op een waterstof aangedreven brandstofcel. Alhoewel waterstof zelf geen duurzame brandstof is, kan het wel duurzaam geproduceerd worden met windenergie of uit fossiele energie met afvang van co2. Tot nu toe is er weinig aandacht geweest voor de veiligheidsaspecten van de energietransitiemaatregelen. Als het co2 tijdens het transport van de afvanglocatie naar de ondergrondse opslag door een ongeval vrij zou komen, kan dit gevolgen hebben voor de gezondheid van mensen die in de nabijheid van de transportroute wonen of werken. Het tanken en het vervoeren van het zeer brandbare waterstof (bij een druk van 700 bar), zal zodanig moeten plaatsvinden dat de bestuurder en passagiers even veilig kunnen rijden als in een auto met conventionele brandstoffen.
MULTIFILE
Kunstmest voor de velden en brandstof voor landbouwvoertuigen zijn belangrijke kostenposten voor de landbouw. Kunstmest en dieselbrandstof zijn energie-intensieve producten en daarmee ook een belangrijke bron van CO2 emissies vanuit de landbouw. Technologie voor hernieuwbare energie zoals zonne- en wind energie wordt steeds goedkoper waardoor het rendabeler wordt deze technologie ook te gebruiken. Terug leveren van geproduceerde hernieuwbare elektriciteit aan het elektriciteitsnet is echter niet altijd voordelig. De hernieuwbare energie moet hier concurreren met gesubsidieerde fossiele elektriciteit opgewekt met kolen, gas en kerncentrales. Kleinschalige decentrale productie op het boerenbedrijf van zowel kunstmest als transportbrandstof met behulp van hernieuwbare energie levert de boer en zijn omgeving direct voordeel op:Inkoopkosten voor deze producten worden lagerVermindert de CO2-emissie van de landbouw aanzienlijk, de carbo-footprint wordt verminderdRendement op hernieuwbare energie technologie wordt hogerAmmoniak (NH3) is zowel grondstof voor kunstmest als brandstof voor motoren. Ammoniak kan diesel voor meer dan 90% vervangen in bestaande dieselmotoren. Daarmee is ammoniak een uitstekende vervanger voor diesel in het landbouw en wegverkeer. Ammoniak is ook grondstof voor waterstof (H2) in waterstofmotoren. De technologie om ammoniak te maken is gebaseerd op het Haber-Bosch proces uit het begin van de vorige eeuw. Deze technologie vraagt veel energie voor het creëren van de hoge druk en de hoge temperaturen. Daarom is het voordelig het Haber-Bosch proces in grote installaties uit te voeren.Nieuwe brandstofcel-technologie maakt het mogelijk het Haber-Bosch proces (elektro-katalytisch) op kleine schaal uit te voeren. Het Kiemkracht concept Greenfertilizer onderzoekt de mogelijkheden van deze technologie voor ammoniak productie en benutting op het eigen boerenbedrijf.Het onderzoek is uitgevoerd door TU-Delft en Hanzehogeschool. Het doel was een opgeschaald ammonia elektrolyse synthese proces te ontwikkelen waar een eerste schaal-sprong gemaakt zou worden.Het elektrochemisch ammonia synthese proces is gebaseerd op zuurstofgeleidende elektroden, (proces figuur3. zie onder). Het voordeel van deze zuurstofgeleidende electroden boven proton geleidende electroden is dat er met omgevingslucht gewerkt kan worden in plaats van met stoom. Stoom maakt technologische ontwikkeling van het proces gecompliceerder. Experimenteel en theoretisch onderzoek van TU-Delft laat zien dat met deze elektroden ammonia te produceren is. TU-Delft heeft met zuurstof geleidende electroden ammonia productiesnelheden behaald van 1,84x 10-10 mol s-1 cm-2 bij 650oC. Deze snelheden zijn een factor 100-1000 hoger dan tot nu toe gerapporteerd in literatuur (Kyriakou et al 2017). Simulatie-studies van TU-Delft laten zien dat het ammonia synthese proces met een factor 100-1000 versneld kan worden door het proces onder druk te brengen bij een temperatuur van 400-500C. Op basis van deze simulaties is een ontwerp gemaakt en uitgevoerd voor een “hoge-druk electrolyse reactor”. Technische complicaties met deze hoge druk elektrolyse reactor maakte het onmogelijk betrouwbare resultaten te verkrijgen. Met name gas lekkages bij hoge temperaturen maakten het onmogelijk ammonia massabalansen op te stellen. Bovendien was ammonia productie niet aan te tonen. Hiermee zijn de simulatie voorspellingen niet bevestigd en blijft het onduidelijk of de onderliggende hypothesen correct zijn. De Hanzehogeschool heeft onderzoek uitgevoerd naar het concentreren van ammonia voor toepassing als vloeibare kunstmest. Uitgangspunt hierbij waren de ammonia productieniveau van de experimentele opzet en de voorspelde gesimuleerde opzet. Met de juiste technologie is het mogelijk de ammonia te concentreren voor verdere verwerking als kunstmest. Echter dit proces is economisch rendabel bij een ammonia concentratie in de uitstroom van de elektrolyse reactor die een factor 1000 hoger is dan tot nu toe is gemeten. Het feit dat de TU-Delft er niet in is geslaagd een kleine schaalsprong (factor 10) te maken met de drukreactor betekent dat commerciële toepassing van dit proces voorlopig nog niet aan de orde is. Achteraf gezien was het wellicht beter geweest de keuze te maken voor de proton geleidende electroden die bij lagere temperaturen werkzaam zijn, hier is een schaalsprong van een factor 100 ten opzichte van de recent gerapporteerde ammonia synthese snelheden. Een recente review door Kyriakou et al 2017 geeft als aanbeveling onderzoek te verrichten naar verbeterde elektrodematerialen en geleidende elektrolyten in de reactorcellen. Uiteindelijk zal het elektrochemisch ammonia synthese proces er komen vanwege de vele voordelen die het beidt. Processen moeten met een factor 100-1000 verbeterd worden eer het proces economisch rendabel is. Op dit moment is het nog niet te voospellen wanneer dit moment er is.
DOCUMENT
Om de opwarming van de aarde onder de 1,5 graden te houden en ernstige gevolgen van klimaatverandering zoveel mogelijk te voorkomen, moeten we naar nul uitstoot in 2050 (Net Zero). Welvarenden kunnen hierin een sleutelrol vervullen. Mensen met een hoge sociaaleconomische positie (SEP) consumeren namelijk relatief veel en hebben een grote ecologische voetafdruk. Daarnaast heeft de hoge SEP groep grote invloed op de voetafdruk van anderen via hun sociale netwerk en financiële middelen, ook wel de ‘handafdruk’ genoemd. Aansturen op minder consumptie en veranderen van de sociale norm ten aanzien van duurzame keuzes, met name bij én door mensen met een hoge SEP, is tot dusverre nog relatief onderbelicht in onderzoek, beleid en uitvoering. In dit rapport delen we de resultaten van de 55 vragen die we deelnemers hebben gesteld verdeeld over vijf thema's: 1. Zorgen over klimaatverandering; 2. Percepties van rol(len); 3. Huidig gedrag, descriptieve norm, samenlevingsnorm; 4. Veranderbereidheid - vrijwillig en via regulerend beleid; 5. Kennis van klimaatimpact van gedrag.
DOCUMENT
Luchtbevochtiging is een specifiek onderdeel in de luchtbehandeling en kent een brede toepassing binnen de zorghuisvesting, met name in ziekenhuizen maar ook in de langdurige zorg. Echter, luchtbevochtiging zoals met de huidige technologie gerealiseerd is een energie-intensief proces. Deze opvallende constatering, en de wens voor duurzamere vormen van bevochtiging vormen de aanleiding om te onderzoeken wat de noodzaak van bevochtiging is en of er goede alternatieven zijn voor bevochtiging waarbij gebruik gemaakt kan worden van hernieuwbare energie in plaats van fossiele brandstoffen.
DOCUMENT
Saxion heeft in opdracht van de gemeente Enschede de duurzaamheid berekend van:- Het oorspronkelijke warmtenet, met warmte die voornamelijk uit de met aardgas gestookte - WKK afkomstig is, in combinatie met beperkte inzet van warmte uit AVI Twence (jaar 2011).- Het huidige situatie warmtenet, met een beperkte hoeveelheid warmte afkomstig uit de met aardgas gestookte WKC Enschede en een ten opzichte van 2011 uitgebreide inzet van warmte uit de AVI Twence (jaar 2012);- Het warmtenet na de voorziene uitbreidingen - inclusief de verder vergrote inzet van warmte uit de AVI Twence (toekomst)
MULTIFILE
Combining electric cars with utility services seems to be a natural fit and holds the promise to tackle various mobility as well as electricity challenges at the same time. So far no viable business model for vehicle-to-grid technology has emerged, raising the question which characteristics a vehicle-to-grid business model should have. Drawing on an exploratory study amongst 189 Dutch consumers this study seeks to understand consumer preferences in vehicle-to-grid business models using conjoint analysis, factor analysis and cluster analysis. The results suggest that consumers prefer private ownership of an EV and a bidirectional charger instead of community ownership of bidirectional charger, they prefer utility companies instead of car companies as the aggregator and they require home and public charging. The most salient attributes in a V2G business model seem to be functional rather than financial or social. The customer segment with the highest willingness to adopt V2G prefers functional attributes. Based on the findings, the study proposes a business model that incorporates the derived preferences
DOCUMENT
Rede in verkorte vorm uitgesproken bij de installatie als lector duurzame energievoorziening bij de Saxion Hogescholen op 19 maart 2004 in Enschede door Dr.W.Gilijamse. Iedere dag wordt door de NOS het radioprogramma “Met het oog op morgen” uitgezonden. Zo worden de late luisteraars naar Radio 1 voorbereid op de dag van morgen. Onze energievoorziening is niet ingericht “met het oog op morgen”. In het huidige jargon: onze energievoorziening is niet duurzaam. Het is mijn missie bij te dragen aan een energievoorziening die wel voorbereid is op de dag van morgen. Deze missie deel ik met veel mensen en met veel wat zeker ook leeft bij de Saxion Hogescholen. Een week geleden werd bij de Saxion Hogeschool IJselland in Deventer Theo de Bruijn geïnstalleerd als lector duurzame ontwikkeling van de leefomgeving. Eerder vandaag heeft u kunnen vernemen wat er bij de Saxion Hogeschool Enschede al vóór mijn komst als lector is gedaan aan energie-efficiency en duurzame energie.
MULTIFILE
