In de Waal bij IJzendoorn drijft sinds kort 4 driehoekige modules met zonnepanelen. Het is het eerste demonstratieproject van de Nederlandse startup SolarDuck, dat op dit moment het elektriciteitsnet voedt. Later zal het systeem worden aangesloten op een elektrolyser waarmee waterstof wordt geproduceerd voor waterstof-olie. De uiteindelijke toepassingsmogelijkheden als autonome energievoorziening op zee zijn uiteraard nog veel breder en hebben internationaal de volle belangstelling.
SolarDuck is geen bedrijf waar een aantal jonge opportunisten is samengekomen om de wereld te verbeteren. Integendeel. Het team bestaat uit mensen met in totaal meer dan 80 jaar ervaring in de maritieme sector en het vlak van zonnepanelentechniek. Door de wol geverfd.
Don Hoogendoorn, CTO & Co-Founder studeerde bijvoorbeeld lucht- en ruimtevaarttechniek in Delft en heeft daarna 15 jaar onderzoek gedaan naar de sterkte van schepen bij scheepsbouwer Damen in Gorinchem.
‘In die tijd heb ik onder meer kennis gemaakt met getijde-energie en andere vormen van duurzame energieopwekking. Hier ontstond ook het idee om een drijvend systeem te ontwikkelen dat op het water elektrische energie kan opwekken uit zonlicht. En dan niet zozeer op binnenwateren, daarvoor is de ruimte te beperkt. Maar vooral op zeeën en oceanen.’
Bestand tegen extreme omstandigheden
Hoogendoorn kreeg van Damen toestemming om in de avonduren de mogelijkheden van een dergelijk systeem te onderzoeken. ‘De pv-techniek zelf is het probleem niet’, geeft hij aan. ‘Hiervoor is gebruikgemaakt van bestaande panelen.’
‘We hebben echter ruim de tijd gestoken in de ontwikkeling van een systeem dat bestand is tegen corrosieve omstandigheden (zout en nat), zoals deze op zee heersen. Daarnaast kan het systeem last hebben van de aangroei van bijvoorbeeld algen en schelpen én – last but not least – moet het bestand zijn tegen orkaanachtige omstandigheden.’
De oplossing werd gevonden in een systeem dat bestaat uit driehoekige structuren met afmetingen van 16x16x16 m. Deze elementen zijn zodanig aan elkaar te koppelen dat de krachten slim worden verdeeld en het totaal bestand is tegen de eerder genoemde golfslag.
In het eerste project is een systeem gebouwd dat uit 4 delen bestaat met een piekvermogen van 65 kW. Duidelijk zal zijn dat deze driehoekige elementen tot theoretisch in het oneindige te koppelen zijn.
‘Het idee is gebaseerd op technieken die worden gebruikt in de offshore wind- en olie-industrie, geeft Hoogendoorn aan. ‘Wij hebben onze driehoekige elementen op drijvende pijlers geplaatst waardoor er minder weerstand ontstaat tussen het systeem en de golven.’
‘Daarnaast worden hiermee de zonnepanelen dermate hoog boven het water getild – meer dan 3 meter – dat de kans op beschadiging van de zonnepanelen en elektronica verwaarloosbaar is. Een positief efficiëntie-effect van zonlicht dat terugkaatst op het water is gering. Wél profiteert het systeem van de koelende werking van de zee dat de efficiëntie van de panelen verbetert.’
Waterstof-olie
De eerste praktijktest heeft het systeem ondergaan tijdens de sleeptocht van Damen in Gorinchem naar de testlocatie in de Waal bij IJzendoorn. Een sleeproute van ruim 50 km waarbij hard werd gevaren om krachten op te wekken die vergelijkbaar zijn met de krachten die vrijkomen op zee.
Deze test heeft het systeem glansrijk doorstaan. Een volgende stap was het daadwerkelijk genereren van zonne-energie. Ook dat lukte probleemloos, wat concreet betekent dat het systeem momenteel het elektriciteitsnet voedt.
Drijvend benzinestation
In de toekomst zal het pv-eiland worden gekoppeld aan een elektrolyser van 10 kW die waterstof produceert. Deze waterstof wordt gekoppeld aan een Liquid Organic Hydrogen Carrier van Voyex waarmee een nieuwe en veilige brandstof voor de binnenvaart is te produceren.
Eigenlijk is dit deel van het project in het kader van duurzaamheid net zo interessant. Hoogendoorn: ‘De olie fungeert in deze brandstof als drager voor waterstof; een schone brandstof die een belangrijke rol zal spelen in het verduurzamen van de scheepvaart. In vloeibare vorm is waterstof bij zowel het transport als tanken relatief gevaarlijk. Door een waterstof-olie te produceren, is dit gevaar geweken aangezien deze niet verdampt, niet explosief is, niet brandbaar en bovendien chemisch zeer stabiel.’
De waterstof-olie is in dit project bedoeld voor Dekker Groep die over een eigen binnenvaartvloot beschikt voor het transport van grondstoffen voor de bouw. 90 % wordt per schip vervoerd en het bedrijf ziet in waterstof een geschikt alternatief voor fossiele brandstoffen. ‘Met deze combinatie van systemen heeft hij feitelijk een drijvend tankstation met waterstof-olie gecreëerd’, aldus Hoogendoorn.
Autonome energievoorziening
Naast deze eerste toepassing worden in de toekomst vooral mogelijkheden gezien in het realiseren van een autonome, betrouwbare energievoorziening voor de kust van kleinere eilanden in warme gebieden. Hier is vaak minder wind en is zonne-energie het meest efficiënt om te voorzien in de behoefte aan elektrische energie.
Hoogendoorn: ‘Met dit systeem hoeft de bevolking van zo’n eiland geen vervuilende aggregaten in te zetten maar kan ze betrouwbaar energie uit duurzame bronnen produceren. Daarbij bieden deze systemen het voordeel dat ze ver genoeg uit de kust liggen en hiermee praktisch onzichtbaar zijn.’
‘Er is op dit moment wereldwijd veel belangstelling voor deze oplossing. En niet zonder reden. De vraag groeit exponentieel, geeft een studie van DNV GL aan. Wanneer de trend aanhoudt, zal de markt rond 2050 ongeveer 1.800 GW bedragen. Alle reden om de druk op de ketel te houden zodat de oplossing op zo kort mogelijke termijn commercieel beschikbaar is.’
Heb jij ‘n tip voor deze rubriek? Stuur je suggestie naar demakersvanmorgen@technieknederland.nl!
