◀ Back to news overview

Mierenzuuraggregaat als ruggengraat voor de geëlektrificeerde bouwplaats

Edo Beerda 14-01-2021 BRON: Cobouw. Steeds meer bouwplaats materieel is elektrisch, maar dat levert weinig milieuvoordeel op als het opladen gebeurt aan een stinkend dieselaggregaat. Het mierenzuuraggregaat biedt uitkomst. Bijtanken kost wat, maar dan heb je wel een milieuvriendelijke energiebron.

De bouwplaats van De Groene Boog in Rotterdam krijgt binnenkort de eerste ‘hydrozine-aggregaat’. Voorbij Funderingstechniek, dat hier werkt aan een nieuw stuk A16, gaat met de DENS X2 zijn elektrische materieel opladen: een midi-graver, een ankerboormachine, een machine voor hogesnelheidspalen en een 20 tons shovel. “Op dit werk vormt ons aggregaat de ruggengraat van de bouwplaats, het voorziet alle elektrische machines van energie”, vertelt een trotse Max Aerts van leverancier Dutch Energy Solutions (DENS). “Laadinfrastructuur is de grote uitdaging van de geëlektrificeerde bouwplaats. Wij hebben er een oplossing voor.”

Het aggregaat dat hij met zijn jonge Helmondse bedrijf ontwikkelde draait op Hydrozine, beter bekend als mierenzuur. Dat is een vloeibare waterstofdrager, die ten opzichte van gasvormig waterstof een belangrijk voordeel heeft: voor opslag ervan zijn geen compressor en zware druktanks nodig.

Hydrozine bevat 53 gram waterstof per liter en kan worden [MA1] geproduceerd door toevoeging van CO₂, na elektrolyse van water. Het aggregaat dat DENS ontwikkelde is uitgerust met een brandstofcel. Nadat het aggregaat de waterstof weer uit het mierenzuur heeft gehaald, maakt deze brandstofcel er schone elektrische energie van. “Het proces verloopt net als wanneer je Mentos in een fles Cola gooit”, zegt Aerts. “Het gas dat vrijkomt als het gaat bruisen, wordt opgevangen en door de brandstofcel omgezet in elektriciteit.”

Bijtanken is eenvoudig. Mierenzuur is een vloeibare brandstof die gewoon in plastic tanks naar de bouwplaats komt. Je hoeft het alleen maar in de 1000 liter tank te kieperen. Het aggregaat van DENS levert een nominaal vermogen van 20 kW en heeft een 60 kWh accu. “Als hij 24 uur per dag doordraait, kan hij zo’n 480 kWh schone energie per etmaal produceren”, vertelt Aerts. “Dat is genoeg om al het materieel van Voorbij op te laten draaien.” Urban Mobility Systems (UMS) is bij het project betrokken als leverancier van de batterijsystemen en zorgt voor de elektrificatie van het materieel.

Gesloten koolstofkring

Het innovatieve aggregaat is behoorlijk hongerig. Per minuut gaat er bijna een liter mierenzuur doorheen. Dat komt doordat in een liter mierenzuur maar een vijfde van de hoeveelheid energie zit die een liter diesel (10 kWh) bevat. De afvalproducten die vrijkomen bij het proces zijn waterdamp en CO₂. Toch werkt de mierenzuuraggregaat CO₂-neutraal, legt Aerts uit. “Je voegt eerst CO₂ toe om hydrozine te maken en stoot het bij het gebruik weer uit. Het is dus een gesloten koolstofkring, waarin kooldioxide fungeert als verpakking.” [MA2]

Verdere uitstoot komt er bij het mierenzuuraggregaat niet aan te pas. Er komt geen stikstof, zwaveloxide, fijnstof vrij en het apparaat draait ‘fluisterstil’. Dat komt doordat de energieproductie geen verbrandingsproces is, maar het resultaat van een chemisch reactie.

DENS heeft grote plannen met zijn innovatie. De eerste vier aggregaten zullen worden ingezet tijdens pilots bij verschillende bouwbedrijven. “Maar we verwachten er dit jaar in totaal tientallen te gaan leveren”, vertelt Aerts.

De ambities reiken nog verder. Het bedrijf onderzoekt samen met UMS of het mogelijk is bouwmachines uit te rusten met een Hydrozinesysteem. Want dan hoeven ze niet meer te laden aan het aggregaat, ze kunnen simpelweg tanken. Vooral voor zwaarder materieel kan dat een interessant optie zijn. “Want daarvoor heb je dusdanig veel batterijen nodig dat een mobiele Hydrozine aandrijving praktischer, efficiënter en goedkoper is”, zegt Aerts. “In plaats van verwisselbare batterijpakketten krijg je dus verwisselbare Hydrozinepakketten.” Een zware graafmachine zou met een dergelijk modulair systeem veel langer onafgebroken kunnen werken. Dat het kan, bewezen de oprichters van DENS al als studenten aan de TU Eindhoven. Toen bouwden ze voor VDL Groep een mierenzuursysteem voor een bus.

Gebruik van een Hydrozine-aggregaat is duurder dan een dieselaggregaat, de kosten per kWh zijn ongeveer twee maal zo hoog, schat Aerts. “Maar als je de maatschappelijke kosten meerekent van fijnstof, CO₂ en stikstof die vrijkomen bij dieselverbruik ben je goedkoper uit.” Hij verwacht dat de kosten fors gaan dalen als de schaalgrootte van de markt voor elektrisch bouwmaterieel groeit en afvangen van CO₂ meer gemeengoed wordt. “Dit kan groot worden, zeker bij zwaar materieel, want Hydrozine is een veel efficiëntere energiedrager dan waterstof.”

Team FAST

Dutch Energy Solutions (DENS) ontstond vijf jaar geleden aan de TU Eindhoven als Team FAST. Dit studententeam bouwde in samenwerking met VDL een concept systeem voor een bus waarin een elektromotor werd voorzien van energie door middel van mierenzuur. Na afloop van dit project ontwikkelde de het team het systeem verder door tot een stationaire generator voor de bouw. Deze werd als aggregaat getest op de bouwplaats van BAM Infra bij de aanleg van de N211 bij Poeldijk, de eerste CO₂ negatieve weg van Nederland.

In 2018 ging het studententeam als zelfstandige start-up verder op de Automotive Campus in Helmond.


[MA1]Er zijn namelijk meerdere methodes mogelijk.

[MA2]Kan ook uit verschillende bronnen

https://www.cobouw.nl/innovatie/nieuws/2021/01/mierenzuuraggregaat-als-ruggengraat-voor-de-geelektrificeerde-bouwplaats-101291904