Groene waterstof stroomt straks naar Shell Pernis
Voor een schonere productie draait de Shell-raffinaderij in Pernis binnenkort gedeeltelijk op de groene waterstof die in Holland Hydrogen 1 wordt gemaakt. Met een pijpleiding van 32 kilometer wordt dat mogelijk. Vera Wissel aan de kant van de raffinaderij en Thijs Bosboom aan de kant van de waterstoffabriek zorgen voor de aansluiting. Dat is voor technologen niet heel ingewikkeld. En toch ook weer wel.
Tekst: Matthijs Timmers. Beeld: Ernst Bode.
Onder het stalen hek van de raffinaderij in Pernis komt sinds kort een nieuwe pijplijn tevoorschijn. Het is de leiding, 61 centimeter in diameter, die binnenkort de groene waterstof van Holland Hydrogen 1 op de Tweede Maasvlakte naar de raffinaderij in Pernis transporteert. De groene waterstof — gemaakt met windenergie — vervangt een deel van de grijze waterstof — gemaakt met aardgas — die momenteel gebruikt wordt voor de raffinage van olie. Thijs Bosboom: “Gemiddeld gaat er dagelijks 55 ton aan groene waterstof door de nieuwe leiding, op een totale waterstofvraag van 550 ton per dag.”
Waar is de waterstof voor nodig?
Waterstof wordt gebruikt in een aantal van de kraakinstallaties op de Shell-raffinaderij. Met het kraken worden de moleculen van de ruwe olie opgebroken voor het maken van kerosine, diesel en benzine. In het kraakproces wordt de olie bij hoge druk en temperatuur in contact gebracht met waterstof, die wordt verbruikt in de chemische reacties. Ook in het proces om zwavel uit de brandstoffen te halen, is waterstof de belangrijkste grondstof.
Relatief eenvoudig, vinden de technologen
Eerst over het relatief eenvoudige gedeelte van deze aansluiting tussen Holland Hydrogen 1 en Shell Pernis. Dat is de aansluiting zelf. Een kwestie van de pijpleiding op de fabriek “schroeven”, is de meest simpele uitleg. “En een meetstation installeren waarmee we de druk, de kwaliteit en de hoeveelheid waterstof kunnen meten. Dat is allemaal niet zo heel ingewikkeld, voor een technoloog”, zeggen Bosboom en productiespecialist Vera Wissel. “Het is als je gasmeter thuis”, maken ze de parallel.
Wie zijn Thijs Bosboom en Vera Wissel?
Thijs Bosboom studeerde Chemische Technologie aan de TU Delft. Hij begon zijn Shell-loopbaan in 2015 bij de Energy Transition Campus Amsterdam [[link]]. Hij werkte aan het ontwerpen van ontzwavelingsfabrieken. Vervolgens werd hij technoloog bij Shell Pernis en raakte hij betrokken bij de ontwikkeling van een grijze waterstoffabriek aldaar. Nu is Bosboom technoloog bij Holland Hydrogen 1 en bewaakt hij ook de economische kant van de waterstofproductie.
Vera Wissel studeerde ook Chemische Technologie aan de TU Delft. Ze begon in 2019 als technoloog bij Shell Pernis. De laatste jaren is ze productiespecialist en samen met haar team operationeel verantwoordelijk voor een aantal fabrieken op de raffinaderij. Ze richt zich onder meer op de waterstofaanvoer.
‘Meebewegen met het windprofiel’
Dan komt het complexe gedeelte. Wissel: “Voor de aanvoer van waterstof geldt dat we houden van stabiliteit en voorspelbaarheid.” Die stabiliteit is er op nu, omdat voor de grijze waterstofde gaskraan aan en uit kan worden gezet wanneer gewenst.
Voor het gebruik van groene waterstof ligt dat net even anders. Er is namelijk bij wet afgesproken dat die moet ‘meebewegen met het windprofiel’ van een windpark relatief in de buurt. Met andere woorden: er mag pas groene waterstof geproduceerd worden als het waait. De waterstoffabriek op de Tweede Maasvlakte gebruikt stroom gemaakt door Hollandse Kust Noord, een windpark 18,5 kilometer voor de kust van Noord-Holland gebouwd en gerund door de joint venture CrossWind (Shell 60%, Chubu 30%, Eneco 10%) Nu waait het niet altijd even hard. Soms is het zelfs windstil. “Dat levert dus een continu veranderende stroom aan groene waterstof op”, legt Wissel uit. “Dat is een uitdaging.”
Grijs past zich aan op groen
Concreet: momenteel kan Wissel een dag van tevoren aangeven hoeveel waterstof ze voor de fabrieken op Pernis nodig heeft. Met de wisselende aanvoer van de nieuwe groene waterstof zal dat op regelmatige basis moeten. Wissel over de oplossing: “We hebben onderzocht welke producenten van grijze waterstof goed kunnen inspelen op die nieuwe, veranderende instroom van groene waterstof. En díe gaan hun productie daarop aanpassen, om het hele systeem in balans te houden.” Als het hard waait, is er veel groene waterstof en hoeft er minder grijze waterstof bij. Is het windstil, dan moet er weer meer grijze waterstof richting de raffinaderij.
Veel meer rekenkracht nodig
Het vereist veel extra rekenkracht om die steeds maar veranderende instroom goed op de vraag af te stemmen. “Het lijkt een soort magie”, vertelt Wissel. “Maar er zijn veel aanpassingen in de software nodig om de aansturing in Pernis aan te passen.” Shell Nederland werkt samen met de Duitse Shell-dochter Next Kraftwerke, specialist op dit gebied, om dat soepel samenspel van groen en grijs goed te regelen. “Het is uitdagend om een deel van de controle uit handen te geven, maar het wordt ook heel leuk en interessant”, blikt Wissel vooruit. “De raffinaderij van Pernis bestaat al meer dan 90 jaar. En daar gaan we nu weer iets nieuws aan toevoegen. Dat is mooi!”
Vera Wissel, productiespecialist Shell Pernis"De raffinaderij van Pernis bestaat al meer dan 80 jaar. En daar gaan we nu weer iets nieuws aan toevoegen"
Werken aan samenwerking
Zo denkt Bosboom van de nieuwe waterstoffabriek er ook over. “We gaan nu de details uitwerken, onderzoeken hoe we reageren op onvoorziene omstandigheden en leren hoe we gaan samenwerken met de operators van Shell Pernis, die van Holland Hydrogen 1 en andere betrokken partijen. Dat is allemaal finetunen.” Het is uiteindelijk een teamprestatie om de waterstofvoorziening van de raffinaderij goed te regelen.
De eerste klant, volgen er meer?
Bosboom: “De raffinaderij van Pernis is vooralsnog de enige klant van Holland Hydrogen 1. Shell levert aan Shell, dat klinkt misschien wat schizofreen.” Het past echter binnen de afspraken over de raffinageroute met de Europese Unie en de Nederlandse overheid. En de waterstof leidt dus tot CO2-uitstootvermindering op Pernis.
Op den duur moet deze eerste stap leiden tot een uitgebreider waterstofnetwerk door het Rotterdamse havengebied, met allerlei vertakkingen, en uiteindelijk doorlopen naar het achterland: Limburg, Duitsland en Groningen. Dat is dan voor zware industrieën voor wie de verduurzaming op andere manieren moeilijker is. Vooralsnog willen Wissel en Bosboom eerst hun onderlinge aansluiting goed regelen. De levering van de eerste groene waterstof komt inmiddels langzaam in zicht.
