Category: Case Study

Omdat de eisen aan waterstoftechnologie de laatste jaren vaste vorm beginnen te krijgen, moeten de specialisten in energieopslag voortdurend de nieuwste kwalificatienormen nastreven. Bij NPROXX is certificering een bedrijfsprioriteit, om te garanderen dat veilige drukvaten worden geproduceerd, die overal ter wereld kunnen worden gebruikt.

De afgelopen twee jaar ontving NPROXX verschillende nieuwe certificeringen, met name op het gebied van automotive. Opvallende successen waren de certificering van drukvaten voor een personenauto op waterstof en het Siemens-waterstoftreinproject.

Verder kende NPROXX recent verschillende doorbraken in de sector van zware voertuigen. “Wij beschikken nu over alle certificeringen voor onze toepassingen voor bussen en over een gespecialiseerde goedkeuring voor een bussysteem”, zegt Claus Klein, Manager Engineering Quality and Certification bij NPROXX. “Verder hebben wij een aantal nieuwe certificeringen voor bijvoorbeeld vrachtwagens en opleggers. Waterstofenergie is een geweldige en haalbare optie voor dergelijke grotere voertuigen. Wij zien een enorme kans om deze markt te bedienen en zullen ons blijven focussen op de kwalificering van dit soort producten.”

Behalve aan automotivetoepassingen heeft NPROXX ook hard gewerkt aan zijn stationaire oplossingen. Het ontwikkelen en aansluitend certificeren van systemen voor deze branche is echter een moeilijkere kwestie. “Binnen de stationaire sector is er nog steeds enige aarzeling bij klanten door de wereldwijde vertragingen in de toeleveringsketen”, aldus Klein. “Wij hebben de invloed van deze problemen in alle activiteiten gevoeld, maar vooral stationaire producten zijn getroffen, omdat voor dit type drukvaten bepaalde materialen moeten worden gebouwd. Door het oponthoud zijn projecten uitgesteld en vragen de betreffende klanten nu om andere drukvaten, die wij al in onze portfolio hebben. Hoewel dus niet alles verloren is, zullen wij ons moeten blijven inspannen om de druk op deze toepassingen te verlichten.”

Ondanks de voortdurende uitdagingen bij de productie blijft NPROXX toonaangevend op het gebied van de veiligheid van drukvaten. Dit betekent dat certificering een centraal onderdeel is van de bedrijfsstrategie. “Wij krijgen momenteel veel belangstelling van nieuwe klanten”, vult Klein aan. “De groeiende vraag naar alternatieve energieoplossingen neemt in geen geval af. Wij werken continu aan nieuwe certificeringen voor hogedruktechnologie voor verschillende projecten.”

Door consuquent de kwalificering van producten volgens de nieuwste normen na te streven, wil NPROXX de veiligheid van drukvaten voor diverse toepassingen garanderen. Wil je meer weten over de productportfolio van NPROXX? Lees dan over onze gespecialiseerde competenties of neem direct contact met ons op om te bespreken hoe wij bij jouw project kunnen helpen.

NPROXX legt op dit moment de laatste hand aan de productie van een innovatief tanksysteem voor waterstof, dat is ontwikkeld om ’s werelds grootste kiepwagen in een Anglo American PGM platinamijn in Zuid-Afrika van brandstof te voorzien.

Zodra dit geleverd, op het voertuig geïnstalleerd en gekwalificeerd is, zal het waterstoftanksysteem een brandstofcel voeden, die een nulemissie oplossing aanreikt voor het transporteren van materialen, dat momenteel nog niet verkrijgbaar is op de markt.

De door waterstof aangedreven dumptruck zal worden getest in Anglo American’s Mogalakwena mijn, de grootste dagbouwgroeve van Platinum Group Metals ter wereld, waarna de vrachtwagens naar verwachting zullen worden ingezet voor andere activiteiten van Anglo American over heel de wereld.

Anglo American heeft zichzelf ambitieuze doelstellingen opgelegd met het oog op koolstof, inclusief een publiekelijk engagement om tegen 2040 klimaatneutraal te zijn in alle wereldwijde activiteiten. Aangezien grote dumptrucks momenteel verantwoordelijk zijn voor meer dan 70% van het lokale dieselverbruik, zal de omschakeling van diesel op waterstof de onderneming helpen zijn doelstelling te realiseren om de mijnen klimaatneutraal te exploiteren.

Johannes Lorenz, Director Marketing & Sales bij NPROXX, zei: “De omschakeling van diesel op waterstofenergie ligt uiterst voor de hand bij Anglo American. Door waterstof aangedreven aandrijflijnen kunnen de kracht opwekken die deze voertuigen nodig hebben. Door dit in de praktijk te brengen zal Anglo American het gebruik van fossiele brandstoffen voor deze activiteiten kunnen terugdringen. Wij geloven dat dit project een succesvolle sjabloon kan aanreiken voor Anglo American om oplossingen gebaseerd op waterstofenergie uit te rollen voor andere grote voertuigen in overige vestigingen over de hele wereld.”

Met zijn expertise in mijnbouw bezit Anglo American een enorme ervaring, en de onderneming heeft het op zich genomen om de klimaatneutrale voertuigen voor de mijnbouw zelf te ontwikkelen door de verschillende noodzakelijke componenten met de hulp van partners zelf te integreren – de onderneming deed een beroep op NPROXX om een tanksysteem te ontwikkelen dat op een veilige en kostenefficiënte manier genoeg waterstof onder hoge druk zou kunnen opslaan om de brandstofcellen van energie te voorzien.

NPROXX ging niet alleen met verve de uitdaging aan om de drukvaten te fabriceren en de tanks onder te brengen binnen de carrosserie van het voertuig, maar ontwierp en leverde ook een uniek leidingwerk- en bijtanksysteem, dat op het vat meerdere tanks zou kunnen ondersteunen met drukken van tot wel 350 bar.

De grootste uitdaging was om ervoor te zorgen dat er een veilig en robuust systeem werd ontwikkeld voor toepassing in de mijnbouw, d.w.z. van de waterstofproductie helemaal tot aan de veilige inzet van waterstof op het voertuig.

Lorenz verklaarde: “In een mijn zijn er hobbelige trajecten en daarom zijn de voertuigen zelf erg stevig, dus het spreekt voor zich dat ze een even robuust systeem vereisen om waterstof op te slaan. Het voertuig waarmee we werken is ’s werelds grootste kiepwagen in de mijnbouw; zijn voorwielen hebben een diameter van zo’n vier meter, het is 7,5 meter hoog en weegt meer dan 200 ton als het leeg is. De energie die nodig is om zo’n voertuig aan te drijven en het operationeel te houden doorheen de veeleisende bedrijfscycli is aanzienlijk.”

Levering van de module die de krachtcentrale vormt aan Zuid-Afrika liep enige vertraging op vanwege de coronavirus pandemie, maar NPROXX verwacht dat het voertuig in de tweede helft van 2021 operationeel zal zijn.

Groene waterstof produceren

Niet alleen het waterstoftanksysteem, dat in zijn geheel is ontworpen en gebouwd door NPROXX, ook de drukvaten die worden ingezet om de waterstof op te slaan in het bijtankstation zijn geleverd door NPROXX.

“Onze expertise in de productie van cilinders die betrouwbaarheid, kwaliteit, veiligheid en kostenefficiëntie perfect met elkaar hand in hand laten gaan, maakten dat wij voor de aannemer de logische keuze waren om dit tankstation te leveren”, voegt Lorenz hieraan toe. “Wij hebben hen twee 20ft (6m) tanks geleverd, die zullen werken met een druk van tot wel 500 bar om waterstof van de elektrolyseurs op te slaan, en die een steeds beschikbare, duurzame brandstofvoorziening voor de dumptruck zullen verzekeren.”

Anglo American plant om ter plaatse waterstof te genereren uit elektrolyse, met behulp van hernieuwbare energiebronnen, om de truck aan te drijven.

Anglo American en Engie bouwen op dit moment een demonstratiefaciliteit in Zuid-Afrika, inclusief een 3,5mW elektrolyseur om lokaal waterstof te produceren. Deze bezit een capaciteit om tot wel 1 ton per dag te produceren. Waterstof produceren om de vrachtwagen ter plaatse van brandstof te voorzien zal de noodzaak elimineren om brandstoffen te importeren en verdere kostenbesparingen opleveren.

NPROXX werkt samen met Siemens Mobility aan een spannend project om een op waterstof aangedreven trein te ontwikkelen. Het concept voorziet in een schoon en emissie-vrij alternatief voor dieseltreinen.

Het innovatieve project van 26 maanden, dat in november 2017 van start ging, is opgesplitst in twee fasen: fase 1 is een testfase waarin de brandstofcel, die de trein zal aandrijven, wordt getest in een treinachtige omgeving op de universiteit van RWTH Aken; fase 2 omvat de ontwikkeling van de waterstof drukvatsystemen die de brandstof opslaan.
Gedurende de eerste fase wordt bij het project gekeken naar hoe de brandstofcel reageert op en werkt onder verschillende operationele en omgevingsomstandigheden.

Voor NPROXX ligt de belangrijkste uitdaging van fase 2 in het ontwerpen en ontwikkelen van de drukvaten zelf, alsmede van het daarmee verbonden montagerek en kleppenframe. Optrekken en trillingen zijn allebei cruciale thema’s in spoorwegtechnologie waarmee bij het ontwerp rekening gehouden moet worden.

Schone waterstofkracht leveren voor de spoorwegen

Gedurende dit project zal NPROXX zijn hele vier decennia aan knowhow op het gebied van geavanceerde koolstoftechnologie inzetten om deze thema’s de baas te worden en waterstofkracht voor de spoorwegen te leveren. “We plannen om aangepaste vaten te ontwikkelen met het oog op de beperkte ruimte die op de treinen beschikbaar is” legt projectmanager dr. Christian Wies uit. “Het is voor onze klant van groot belang om het bereik van de trein zo groot mogelijk te maken.”

NPROXX werkt momenteel aan een project voor het ontwerpen, bouwen en installeren van cruciale onderdelen van een waterstoftankstation in het Rijngebied in Duitsland. Optredend als onderdeel van een consortium zal NPROXX voorzien in innovatieve waterstofopslagfaciliteiten voor het tankstation. Het waterstoftankstation, bij Meckenheim in de buurt van Keulen, is een van twee tankstations dat werd besteld door het regionale vervoersbedrijf, Regionalverkehr Köln GmbH (RVK).

RVK heeft als doel, het niveau van schadelijke emissies dat door zijn huidige dieselbussen wordt uitgestoten, inclusief CO₂, NO_x, fijnstof en lawaai, duidelijk te reduceren, zonder negatieve invloed op de efficiency en het operationele bedrijf. Om dit te bereiken is RVK begonnen met de aanschaf van 30 brandstofcelbussen, een stap die een duidelijke indicatie vormt voor de visie binnen de transportsector om schone, duurzame oplossingen te vinden, die geschikt zijn voor het intensieve dagelijkse gebruik in een stedelijk en regionaal milieu.

Emissievrij openbaar vervoer

“De waterstoftankstations die gebouwd worden, vormen een cruciaal element voor RVK om de weg vrij te maken voor een emissievrij lokaal vervoer in onze regio,” zegt RVK managing director Eugen Puderbach. “De twee inrichtingen die gebouwd worden, kunnen momenteel tot wel 20 milieuvriendelijke waterstofbussen elk voorzien van in totaal 500 kilo waterstof per dag.”

De NPROXX tankinstallatie die bij Meckenheim wordt gebruikt, is uiterst energie-efficiënt, met snel en efficiënt bijtanken door gebruik te maken van innovatieve waterstofopslagfaciliteiten. H₂ wordt opgeslagen in stevige, lichtgewicht drukvaten van koolstofvezels, ingericht over twee aparte opslagsystemen, die meer dan een ton waterstof op een druk van 500 bar leveren.

“RVK streeft naar een aanzienlijk wagenpark aan waterstofbussen om voor het openbaar vervoer in Keulen te zorgen, en dus bestaat er een duidelijke behoefte aan infrastructuur om dit te ondersteunen” aldus NPROXX Project Manager dr. ing. Stephan Kronholz. “Deze brandstofcelbussen bieden een aantal zeer aantrekkelijke voordelen, inclusief een groot bereik, een korte tanktijd en flexibiliteit. Ze vormen een ideale oplossing voor elke transportstrategie die uitgaat van een lage of geen emissie. Maar uiteraard is de mogelijkheid om de bussen snel bij te tanken cruciaal, en dat is waar NPROXX’ innovatieve opslagtechnologie om de hoek komt kijken.”