Tekst Bas Nieuwenhuijsen Beeld Waterschap Drents Overijsselse Delta
Winst van waterstof
Pure zuurstof geeft lucht aan hart van zuivering
Waterschap Drents Overijsselse Delta is bezig met een veelbelovende proef bij de rioolwaterzuiveringsinstallatie op bedrijventerrein Hessenpoort in Zwolle. Pure zuurstof, die vrijkomt bij de productie van waterstof, wordt gebruikt om actief slib te beluchten. Een forse energiebesparing is maar een van de mogelijke voordelen.
‘We zijn benaderd door een ondernemer die een waterstoffabriek wil bouwen,’ vertelt Michel Masseus, adviseur energie en duurzaamheid van waterschap Drents Overijsselse Delta. ‘Die zag mogelijkheden voor synergie tussen de waterstofproductie en de rioolwaterzuiveringsinstallatie (rwzi) op Hessenpoort.’ Tony Flameling, coördinator van het onderzoek waaraan ook STOWA deelneemt, spreekt van een doorbraaktechnologie: ‘Bij de rioolwaterzuivering beluchten we actief slib nu met zuurstof uit de buitenlucht. Daarvoor moet je veel lucht aanzuigen en onder druk brengen en dan met grote beluchters aan het afvalwater toevoegen. De beluchting is het hart van de zuivering: de bacteriën die voor de zuivering essentieel zijn, hebben zuurstof nodig om te blijven leven. Het proces kost veel energie: de buitenlucht bestaat maar voor 20 procent uit zuurstof, waardoor je een groot gasvolume onder druk moet brengen om voldoende zuurstof in het proces te krijgen.’
‘De besparing die pure zuurstof oplevert is enorm’
Testen Flameling gaat verder. ‘Met behulp van groene stroom uit bijvoorbeeld zonnepanelen wordt door middel van elektrolyse waterstof uit water gewonnen. Daarbij houd je twee restproducten over: warmte en pure zuurstof. Die pure zuurstof wordt bij de waterstofproductie al onder druk gebracht en kan via een leiding direct naar de rwzi worden gestuurd.’ ‘Aangezien de zuurstof al onder druk staat, hoeven de beluchtingscompressoren van de rwzi niet te worden aangezet. Omdat het om pure zuurstof gaat, heb je bovendien veel minder gasvolume nodig, waardoor een deel van de beluchters niet nodig is. Op grond van metingen in een testkolom weten we dat we 6 keer minder gasvolume hoeven te gebruiken, dus ook 6 maal minder beluchtingselementen. Binnenkort gaan we de beluchting met pure zuurstof in de praktijk testen.’
Voordelen De besparing die deze methode oplevert, is enorm. ‘De energie voor de beluchting is ongeveer de helft van het energieverbruik van de rwzi,’ zegt Flameling. Naast die besparing en de winst voor het milieu zijn er nog meer voordelen. ‘Bij veel rwzi’s staat ook een vergister die biogas produceert. Die vergister moet je op temperatuur brengen en houden. De restwarmte die bij elektrolyse vrijkomt, kun je daarvoor gebruiken.’
Masseus ziet nog een voordeel: ‘We doen dit samen met de omgeving op Hessenpoort, zoals de provincie Overijssel, de gemeente Zwolle en ondernemers daar. Een ander belangrijk maatschappelijk punt: we ontlasten het elektriciteitsnet als we dit proces kunnen laten draaien met groene stroom die we op ons eigen terrein opwekken. Het is allemaal nog in onderzoek hoe we het precies willen gaan doen. In de toekomst willen we waterstof gebruiken voor bijvoorbeeld zwaar materieel zoals graafmachines en transport. We moeten naar zero-emissie toe. Batterijen voor werktuigen en voertuigen zijn zwaar en in het veld moeilijk op te laden. Waterstof kan een oplossing zijn. Zo kunnen we bijdragen aan de energietransitie.’