Dit artikel wordt regelmatig geupdate met nieuwe informatie rond de ontwikkeling van waterstof  in Frankrijk.

Algemeen
In Frankrijk wordt jaarlijks 900.000 ton waterstof geproduceerd om aan de behoefte van de industrie te voldoen. De Franse waterstofsector heeft daarmee een sterk exportpotentieel dat in 2030 een omzet van 6,5 miljard euro zou kunnen bereiken en 15 miljard euro in 2050. Volgens McKinsey zou waterstof in 2050 aan 18 à 20% van het energieverbruik in de wereld kunnen voldoen. Maar niet alle waterstof is duurzaam. Frankrijk heeft weliswaar ambities, maar zijn deze groot genoeg om door te breken?
Net zoals op iedere opkomende markt, staan er vele verschillende Franse spelers in de startblokken. “Onmogelijk om te zeggen welke acteur morgen marktleider wordt want de markt staat nog in de kinderschoenen”, aldus Xavier Regnard, analyste bij Bryan, Garnier & Co. Wat zeker is, is dat het om grote projecten zal gaan, want er moet massief in R&D geïnvesteerd worden. » Het meest recente voorbeeld daarvan is de aankondiging door Patrick Gandil, directeur burgerluchtvaart (DGAC), dat Frankrijk vol gaat inzetten op het waterstofvliegtuig en dat men denkt over vijf jaar te weten of dit haalbaar is voor 2035.

De Franse waterstofspelers in een notendop
Air Liquide, Franse marktleider voor industrieel gas: is al heel lang één van de grootste waterstofproducenten ter wereld, goed voor een omzet van 2 miljard euro per jaar. De waterstof is voor 95% afkomstig van fossiel brandstoffen zoals gas en wordt vooral gebruikt bij raffinage. Air Liquide ontwikkelt ook andere toepassingen zoals verwarming en mobiliteit. Zo exploiteert Air Liquide’s filiaal Hype, samen met Toyota, Idex en Kouros, een grote vloot waterstoftaxi’s in de regio Parijs.

Voor Engie is waterstof per definitie duurzaam, alus Gwenaëlle Huet, algemeen adjunct directrice. Engie streeft ernaar in 2030 enkele gigawatts productiecapaciteit via electrolyse te hebben staan. Momenteel werkt Engie aan een dertigtal projecten. In Duinkerken en Fos-sur-Mer, testen GRTgaz en GRDF , filialen van Engie, het injecteren van groene waterstof in het Franse gasnetwerk (zie onder).

EDF en Total zitten ook in de race. EDF heeft een filiaal voor industrie en mobiliteit opgezet, Hynamics, en een deelname van 22% genomen in het Franse bedrijf McPhy, gespecialiseerd in energie-opslag. Total zet laadstations op voor voertuigen in Duitsland via een consortium H2 Mobility, waar het deel van uitmaakt. Total heeft net in Le Mans zijn eerste waterstofstation in Frankrijk geopend.

Automotive: Renault en PSA, Michelin, Faurecia, Plastic Omnium
Ook de automotive-sector is actief op waterstoftechnologie. De OEM’s Renault en PSA zijn recent begonnen te investeren in waterstof. Renault heeft enkele honderden elektrische Kangoo’s met een brandstofcel uitgerust waardoor de autonomie verlengd wordt. PSA voorziet enkele duizenden bedrijfswagens op waterstof.
De Tiers Michelin en Faurecia hebben gezamenlijk het jonge bedrijf Symbio overgenomen, een brandstofcelfabricant in 2010 opgericht, die range-extenders maakt en waarvan de fabriek bij Lyon in november opengaat. Een investering van 140 miljoen euro. Faurecia maakt reservoirs en heeft zojuist een groot contract binnengehaald om Hyundai-trucks uit te rusten. Plastic Omnium heeft 200 miljoen euro in de technologie geïnvesteerd om 5.000 bussen van een Duitse OEM uit te rusten. Ook werkt Plastic Omnium aan een brandstofcel om het gebruik van platina te beperken en de kosten te drukken.

Spoor: Alstom
In de spoorsector is Alstom marktleider met zijn Coradia iLint, «de enige waterstoftrein die al commercieel geëxploiteerd wordt», aldus Alstom. De technologie werd in Tarbes ontwikkeld, maar de wagons in Duitsland. De trein rijdt in Nederland.

Grijs, groen, blauw
Waterstof is momenteel voor 94% afkomstig uit fossiele brandstoffen, de zogenaamde ‘grijze’ waterstof. De drie belangrijkste industriële markten zijn het ontzwavelen van fossiele brandstoffen, ammoniaksynthese (met name voor de kunstmestproductie) en de chemie. De zogenaamde ‘Groene’ waterstof, CO2-vrije waterstof die met een electrolyse-procédé wordt gemaakt op basis van duurzame energie, zorgt voor reductie van CO2-emissies en van het verbruik van fossiele energie.
Groene waterstof kent in Frankrijk vele toepassingen. Op het gebied van mobiliteit biedt waterstof schone en complementaire oplossingen voor elektromobiliteit en daarmee de ontwikkeling van schone mobiliteit, één van de doelen van de Franse energietransitie.
In de industrie worden grote hoeveelheden waterstof verbruikt, met name in de chemie en de raffinaderijen. Schone waterstofproductie is daarom een echt alternatief voor waterstofproductie waarbij grote hoeveelheden broeikasgassen vrijkomen.
Waterstof biedt ook een veelbelovende opslagmethode voor het overschot aan duurzame energie uit wind en zon dankzij het ‘Power to gas’-procedé. Groene waterstof wordt gemaakt door een conversieproces van duurzame elektriciteit en wordt vervolgens in het gasnetwerk geïnjecteerd waarmee het opgeslagen kan worden.
Tenslotte is er sprake van ‘blauwe’ waterstof indien de waterstof weliswaar met fossiele brandstoffen wordt geproduceerd maar de CO2 wordt afgevangen en opgeslagen.

Franse regelgeving
De energiewet
De uitrol van waterstof wordt met name bepaald in de Energie- en Klimaatwet n°2019-1147 van 8 november 2019 (loi Energie). Artikel 1 van de Energiewet heeft de doelstelling aan de wet toegevoegd om in 2050 een koolstofneutrale samenleving te behalen en om CO2-arme waterstof te ontwikkelen om 20 à 40% van het totale waterstofverbruik en van de industriële waterstof in 2030 te halen.
Ook biedt de energiewet de mogelijkheid om via verordeningen de regelgeving vorm te geven. Artikel 52 staat de regering toe om verordeningen op te stellen die de terminologie beschrijven van verschillende waterstoftypes, waarmee een steunkader gedefinieerd wordt dat op CO2-arme waterstof toepasbaar is en om het transport, de productie, de opslag en de traceernaarheid van waterstof op te zetten. Ook komt er een systeem voor garanties van oorsprong voor duurzame waterstof.
Tenslotte garandeert de Energiewet in artikel 49 een toegangsrecht tot het aardgasnetwerk voor producenten van duurzame waterstof. Dit recht dekt de transport- en de distributienetwerken, en de LNG-installaties. Het recht wordt gegarandeerd op voorwaarde dat alles naar behoren functioneert en dat de veiligheid gehandhaafd blijft.

De meerjarenprogrammering energie
Het Franse energiebeleid wordt bepaald door de meerjarenprogrammering energie (Programmation Pluriannuelle de l’Energie (PPE)) die in een decreet en een rapport de belangrijkste energiedoelstellingen vastlegt en ook de prioriteiten en actiepunten van de overheid.
De PPE 2019-2028 die op 23 april 2020 gepubliceerd werd, streeft ernaar om de concurrentiekracht van de Franse waterstofsector te versterken door tussen nu en 2030-2040 een aantal oplossingen uit te rollen. De PPE 2019-2028 heeft betrekking op industriële waterstof, waterstof voor mobiliteit en waterstof voor opslag, en geeft voor iedere toepassing de toenamedoelstellingen voor het waterstofverbruik voor 2023 à 2028:

• 10 power-to-gas demoprojecten in 2023 en 10 à 100 demoprojecten in 2028;
• een bijvoeggehalte van CO2-arme waterstof in industriële waterstof van 10% in 2023, en 20% à 40% in 2028;
• 5000 lichte bedrijfswagens op waterstof in 2023 en 20.000 à 50.000 in 2028;
• 200 zware bedrijfswagens op waterstof in 2023 en 800 à 2.000 in 2028.

Om deze doelen te bereiken voorziet de meerjarenprogrammering energie verschillende maatregelen:

• 50 miljoen euro per jaar steun aan de ontwikkeling van CO2-vrije waterstof via calls for projects met betrekking tot mobiliteit en waterstofproductie met electrolyse;
• Het opzetten in 2020 van een traceerbaarheidssysteem voor duurzame waterstof;
• De maatregelen m.b.t. het over-afschrijven van waterstofvoertuigen voortzetten onder dezelfde voorwaarden als voor auto’s op aardgas;
• De financiële instellingen mobiliseren en co-financieringsmodellen voor lokale projecten standaardiseren voor lokale ecosystemen waarbij verschillende toepassingen (mobiliteit, industrie, etc) worden gecombineerd;
• Een debat voeren met alle betrokkenen over de versimpeling en harmonisatie van de autorisatie- en homologatieprocedures voor boten en oplossingen voor het laden met waterstof;
• Steun aan innovatie voortzetten, in het bijzonder om de industrialisatie en de upscaling van de Franse spelers te begeleiden.

Een decreet voor waterstofstations
Twee teksten hebben de regelgeving voor waterstofstations geïntroduceerd. Het decreet n° 2018-900 van 22 oktober 2018 heeft een nieuwe rubriek gecreëerd no 1416 « Opslag of gebruik van waterstof» in de termen voor gevaarlijke installaties. Het 2^e decreet, ook van 22 oktober 2018 beschrijft de regelgeving die sinds 1 januari 2019 van toepassing is. Het decreet heeft betrekking op stations, al dan niet open voor het grote publiek, die meer dan 2 kilo waterstof per dag produceren en waar de waterstof in voertuigtanks wordt overgebracht. De tekst bepaalt de veiligheidsregels voor de waterstofstations, maar ook het beheer van het water, afval en geluid(soverlast).

Steunmaatregelen: industrie, transport, energie
In 2018 heeft Frankrijk een nationaal plan voor de uitrol van waterstof voor de energietransitie opgesteld dat geleid wordt door het Ministerie van Ecologische en solidaire transitie. Het actieplan heeft drie assen:

• Waterstofproductie via electrolyse door de industrie;
• Valorisatie van schone mobiliteit in aansluiting op de batterijensector;
• Waterstof als element voor stabilisatie van de energienetwerken.

In het kader van dat plan werden verschillende calls for interest gelanceerd.
Het agentschap ADEME (Agence de la Transition Ecologique) heeft in 2018 de call “Ecosystemen voor waterstofmobiliteit” opgezet die tot een selectie van 20 laureaten hebben geleid. De 10 laatste laureaten werden in januari 2020 bekend gemaakt.
Voor deze call was 80 miljoen euro uitgetrokken waarmee 43 waterstoftankstations gebouwd kunnen worden en 158 vrachtwagens die op waterstof rijden.

In februari 2019 werd de call “Productie en aanvoer van CO2-arme waterstof voor industriële verbruikers” uitgeschreven, gecoördineerd door de Franse staat. Voor een financiering van 11.5 miljoen euro werden vijf laureaten geselectioneerd: 2 projecten met fatale waterstof door Kem One en door een bedrijf van Storengy en Engie Solutions, en drie projecten waar de productie on site plaatsvindt, gedragen door Engie Solutions in de farmaceutische en de agrofood-sector en door Hynamics (filiaal van EDF) in de chemische sector voor materialen.
Volgens het ministerie van Ecologische en solidaire transitie, kan door deze projecten gezamenlijk 40.000 ton grijze waterstof vervangen worden door groene waterstof, waarmee gedurende de levensduur van de installaties (15 jaar) 418.000 ton CO2-emissies vermeden wordt.
Een call “Grote projecten over het ontwerp, de productie en het gebruik van waterstofsystemen” is begin 2020 gelanceerd met als doel om grote industriële en infrastructuurprojecten te identificeren die ervoor zouden kunnen zorgen dat de Franse industriële knowhow in de waterstofsector zich verder ontwikkelt. Voor deze call is vooralsnog geen budget uitgetrokken. De geselectioneerde projecten krijgen in een later stadium budget of anders in het kader van een Europees project.
Een laatste call is uitgeschreven, “Steun aan de opkomst van waterstofmobiliteit in de spoorsector”, waarvoor 22 miljoen euro is uitgetrokken. Deze call sloot op 23 maart 2020. De call streeft ernaar dat regionale autoriteiten investeren in waterstoftreinen en in het bijzonder in hybride treinen elektrisch/waterstof.
Wij schreven al eerder (mei 2019) over deze calls op ons blog.

Waterstof voor energiesystemen als doorbraaktechnologie
Noemenswaardig is dat waterstof voor energiesystemen in maart 2020 genoemd werd als één van de 10 kansrijke doorbraaktechnologieën in een Frans rapport over ‘technologies de rupture‘, waar wij eerder over rapporteerden op ons blog. Het gaat hier om 10 opkomende markten waar Frankrijk bij de wereldtop kan horen, belangrijke technologieën die aan maaatschappelijke uitdagingen beantwoorden. Voor waterstof worden de volgende beoogde doelen genoemd in antwoord op de maatschappelijke uitdaging:
1. Schone mobiliteit
2. Schone waterstof
3. Opslag van elektriciteit

Met als betrokken Franse spelers:
Grote bedrijven: waterstofdistributie Air Liquide, EDF, Engie, Total;
Assemblers: Naval Group, Alstom, PSA, Renault, Airbus;
Installeerders: Symbio, Michelin, Faurecia, Plastic Omnium, Helion Technologies, McPhy, Safran, Axane
Beroepsorganisaties : Association française pour  l’hydrogène et  les piles à combustible; Hydrogen Raad voor de promotie van de rol van H2 in de energietransitie voor mobiliteit.

Waterstof grote rol in post-Covid19 steunplannen luchtvaart- en automotivesector
Waterstof heeft ook een prominente plaats in beide post-Covid19 steunplannen van de Franse overheid voor de luchtvaartsector en voor de automotivesector. (Zie onze blogberichten hierover)

Lopende projecten en vooruitzichten

Power to gas, een kans voor de waterstofsector
GRHYD, het eerste Franse demoproject voor de woonsector
Het project GRHYD19, dat in 2014 gelanceerd en op 11 juni 2018 geïnaugureerd werd, is een lokaal project dat door Engie gecoördineerd wordt samen met GRDF, het CEA, Areva H2Gen en het agentschap ADEME.
Dit demoproject gebruikt stroom afkomstig van windenergie en voedt een honderdtal woningen met groene waterstof in en rond Duinkerken, voor verwarming, warm water en voor het koken.
De waterstof wordt voor maximaal 20% gemengd met aardgas. Met de opgedane ervaring van dit demonstratieproject kunnen de economische technische vooruitzichten van het gebruik van power-to-gas technologie voor woningen geëvalueerd worden. Uiteindelijk kan power-to-gas wellicht op nationaal niveau ingezet kunnen worden als de technische en economische optimalisatie het toelaat.

Jupiter 1000, het eerste industriële demonstratieproject dat aan het Franse aardgasnet is aangesloten
Het Jupiter 1000-projet, dat door de gasnetwerkbeheerder GRTgaz gecoördineerd wordt, heeft op 20 februari 2020 de eerste injecties in het gasnetwerk opgeleverd. Het demoprojet bevindt zich in Fos-sur-Mer (in de Bouches-du-Rhône), met een kracht van 1 MW en een productiecapaciteit van 5 miljoen kWh over drie jaar. Door de waterstof in het gasnet te injecteren, zorgt de power-to-gas technologie ervoor dat het overschot aan duurzame (wind- of zonne-)energie gevaloriseerd wordt en opgeslagen in bestaande gasinfrastructuur. Dit biedt een grotere flexibiliteit van het stroomnet. Met dit project kunnen enerzijds verschillende technologieën rond power-to-gas ontwikkeld worden en anderzijds kunnen de economische perspectieven onderzocht worden door de resultaten van de installatie te evalueren en het gebruik van waterstof in een industriële omgeving te testen.

De waterstofbus voor schone mobiliteit

Tethys in Lyon
Eén van de geselectioneerde projecten in het kader van de call “Ecosystemen voor waterstofmobiliteit” is het Tethys-project door Sytral in Lyon. Het doel hiervan is het experimenteren met twee waterstofbussen op een buslijn van het busnetwerk in Lyon die met een bestaande infrastructuur gevoed worden. Als dit slaagt wil Lyon overgaan op een waterstofbus-wagenpark in 2025. De bussen rijden op een brandstofcel die stroom maakt uit waterstof.

Fébus in Pau
Het Tethys-project is niet het eerste: de stad Pau inaugureerde in december 2019 zijn busdienst met een hoog waterstofniveau, Fébus. Ook dit project is laureaat van de call van ADEME. De bussen worden voortgestuwd dankzij een brandstofcel die dagelijks in en waterstofstation worden opgeladen. De bussen van 18 m lange rijden in minder dan 18 minuten een traject van 6 km. Deelnemers aan het project zijn gemeente Pau, Engie, Van Hool en ITM Power.

Witboek voor de ontwikkeling van de waterstofbus in Frankrijk
Ter ondersteuning van de lokale overheden en de OV-vervoerders heeft de Franse vereniging voor waterstof en brandstofcellen (Afhypac) in juni 2020 een witboek gepubliceerd met de titel “Hoe kan Frankrijk de kansen van waterstofbussen benutten?” 
Dit document, dat werd opgesteld door Mobilité Hydrogène France, een consortium van particuliere en publieke stakeholders binnen de Afhypac, is bedoeld als een praktisch instrument om de doelstelling van de uitrol van 1.000 waterstofbussen tegen 2024 te realiseren. Volgens de Afhypac kan Frankrijk met dit witboek koploper in Europa worden op het gebied van waterstofbussen. Momenteel rijden er in Frankrijk 17 waterstofbussen, is men bezig met de uitrol van 53 waterstofbussen en zijn er meer dan 300 waterstofbussen gepland.

Inzet van de brandstofcel voor zeetransport
Hydrogène de France en ABB Marine International, een bedrijf gespecialiseerd in elektrisch vervoer over zee, hebben een MoU getekend met als doel om een brandstofcel te ontwikkelen met een kracht van meer dan 1 MW bedoeld voor schepen. Het systeem wordt gebruikt voor de stroomtoevoer aan de kade voor grote schepen en de voortstuwing van kleine schepen.

De brandstofcellen worden gemaakt in de fabriek van Hydrogene de France (HdF Industry) in Bordeaux. Op den duur kunnen deze toepassingen  bijdragen aan de ontwikkeling van de waterstofsector in de maritieme industrie en bijdragen aan het terugdringen van CO2-emissies door de maritieme industrie. Volgens de Internationale maritime organisatie, onderdeel van de VN, is de maritieme sector verantwoordelijk voor 2,5% van de mondiale CO2-uitstoot. Het doel is om de jaarlijkse emissies met 50% te verlagen tussen nu en 2050 ten opzichte van 2008.

Ecosystemen op land voor groene waterstof

Groene waterstof in de Morbihan
Op 6 maart 2020 tekenden Engie Solutions, Michelin en Morbihan Energies een akkoord om de fabriek van Michelin in Vannes en een nabij gelegen laadstation voor lichte en zware voertuigen van stroom te voorzien. Dit project was laureaat van de call “Ecosystemen voor waterstofmobiliteit” van ADEME en moet eind 2020 starten. Het wordt geleid door het bedrijf Hygo, opgericht door Engie en Morbihan Energies. Met dit project kan de inzet van waterstof op lokaal niveau in de Morbihan ontwikkeld worden.
Het ontwikkelen van regionale ecosystemen, waarmee tegelijkertijd verschillende toepassingen kunnen worden bediend, vormt een waar vooruitzicht voor de ontwikkeling van een concurrerende Franse waterstofsector. Net als de Zero Emission Valley in de regio Auvergne-Rhône-Alpes, een project van de regio Auvergne-Rhône-Alpes, Michelin, Engie, de Banque des Territoires en de bank Crédit Agricole. De Zero Emission Valley zorgt ervoor dat op lokaal niveau de waterstofmobiliteit ontwikkeld wordt dankzij de uitrol in de regio Auvergne-Rhône-Alpes van 20 laadstations, 1.000 voertuigen en 15 electrolysers tussen nu en 2023.
In juni 2020 kondigde de joint-venture Hympulsion, die verantwoordelijk is voor het waterstofproject Zero Emission Valley (ZEV), aan met Engie Solutions in zee te gaan voor het ontwerp en de bouw van 14 waterstoftankstations in de regio Auvergne-Rhône-Alpes (meer informatie).

Lhyfe (Vendée): groene waterstofproductie op zee
Acht miljoen euro heeft de Franse start up uit Nantes Lhyfe onlangs opgehaald om in de Vendée zijn eerste industriële productieplant van 100% groene waterstof, afkomstig van offshore windenergie, te installeren. Lhyfe heeft een technologie ontwikkeld waarmee het de onregelmatigheid van windenergie kan ondervangen en daardoor groene waterstof kan produceren zonder connectie met het elektriciteitsnetwerk. Wat Lhyfe van plan is, is uniek. Volgens de CEO Matthieu Guesné, zou Lhyfe als eerste groene waterstof produceren via een electrolyseprocédé, en dit uitsluitend uit windenergie zonder connectie met het net (meer informatie).

Blauwe waterstof
Blauwe waterstoftoepassingen staan nog behoorlijk in de kinderschoenen. Dit is ook niet een echt duurzame oplossing, want blauwe waterstof komt immers van fossiele brandstoffen, maar de CO2 wordt afgevangen opgeslagen. Een technologie die inmiddels wel behoorlijk ontwikkeld is. Blauwe waterstof wordt bijvoorbeeld gemaakt uit geïmporteerde methaan bij grote havenplaatsen waarbij de CO2 , bijvoorbeeld onder de zee, wordt afgevangen en opgeslagen, een procédé waarmee Noorwegen experimenteert.

Franse waterstofspelers
Franse innovatieve spelers die het ertoe doen in de waterstofwereld zijn Alstom, Symbio (van Michelin en Faurecia), H2V, Areva H2gen, McPhy, Mahytec, Ergosup, Sylfen, Pragma, Safra en het kennisinstituut CEA.

Symbio vervult waterstofambities van Michelin, Faurecia en Renault
De hierboven genoemde Franse start-up Symbio (departement Isère) heeft Faurecia, Michelin en Renault weten te verleiden in het waterstofavontuur. Het bedrijf maakt range-extenders op waterstof, integreerbare brandstofcel-modules voor elektrische voertuigen zodat deze niet alleen op een batterij maar ook op waterstof kunnen rijden en zodoende hun autonomie vergroten.
300 Renault Kangoo’s werden reeds uitgerust met de Symbio brandstofcel. Sinds 2010 is de mkb bezig met de in-house ontwikkeling van complete waterstofmodules met een koelingssysteem, een luchtcircuit, een bestuursysteem en natuurlijk de kostbare brandstofcel. Het reservoir wordt extern ingekocht. Door zijn modules kan Symbio de autonomie van bestaande elektrische voertuigen flink verhogen (meer informatie).

Luchtvaart
‘Een Airbus op waterstof in 2035? Over 5 jaar weten we of dit mogelijk is!’
In het in juni gepresenteerde herstelplan voor de Franse luchtvaart willen de fabrikanten en de Franse regering tegen 2035 een middelgroot waterstofvliegtuig in gebruik nemen dat geen CO2 uitstoot. Ten overstaan van enkele journalisten heeft Patrick Gandil, directeur van het directoraat-generaal voor de burgerluchtvaart (DGAC), in augustus 2020 de uitdagingen van dit project, in het bijzonder die van de waterstofopslag, en de mogelijkheden om hier een oplossing voor te vinden, uiteengezet. Volgens Gandil zullen we pas over vijf jaar weten of de technologieën volwassen genoeg zijn om een dergelijk vliegtuig te lanceren. Een “groen” vliegtuig dat binnen 15 jaar geen kooldioxide (CO2) uitstoot: dat is de doelstelling van de Franse luchtvaartindustrie, die uitdrukkelijk wordt vermeld in het herstelplan voor de sector dat de Franse regering in juni jl. heeft gepresenteerd voor de opvolger van de A320neo, het middelgrote vliegtuig van Airbus.
Om een dergelijke prestatie in zo’n korte tijd te leveren, is alle hoop gevestigd op duurzame waterstof, waardoor alleen waterdamp zou worden uitgestoten. Duurzaam d.w.z. waterstof die niet uit fossiele koolwaterstoffen wordt gewonnen.

Een waterstofvliegtuig brengt echter een aantal problemen met zich mee. Meer dan het gebruik van brandstofcellen, legt de directeur van de DGAC uit, wordt het liefst gekozen voor “het verbranden van waterstof in een gasturbine” (“de centrale kern van onze motoren is een gasturbine”), zoals elk verdampt gas of kerosine (deze laatste gaat in niet vloeibare toestand de verbrandingskamer binnen). De complexiteit komt echter niet zozeer voort uit de manier waarop waterstof wordt gebruikt, maar uit de opslag en het transport ervan in het vliegtuig. En dat is het belangrijkste probleem met waterstof, aldus Gandil.
“We zouden bijna waterstof kunnen gebruiken met de huidige motoren zonder veel aanpassingen. Het zou niet erg optimaal zijn, maar het zou toch goed werken. De technologische uitdagingen van waterstof bevinden zich stroomopwaarts, op het niveau van het vervoer en de opslag in het vliegtuig, en deze uitdagingen zijn aanzienlijk”.

De vorm van de vliegtuigen zal minder aerodynamisch zijn
Aangezien waterstof een uiterst licht gas is, is het niet mogelijk om het in zijn gasvormige toestand aan boord te nemen. De volumes die nodig zijn om een vliegtuig te laten vliegen zijn onvoorstelbaar groot en daarom is het essentieel om de dichtheid van waterstof te verhogen. Hiervoor moet het in een vloeibare toestand worden omgezet. Waterstof wordt echter pas vloeibaar vanaf -253° bij een druk van 1,0131 bar. Om dit te bereiken is het gebruik van cryogene tanks noodzakelijk, zoals bij raketten.

Probleem: zonder ook maar te spreken over het extreme temperatuurverschil tussen die van de tanks en van de motoren (1.500 voor de heetste en 800 voor de koelste delen), de volumegrootte en de cilindrische of bolvormige vorm die de tanks moeten hebben, maakt het onmogelijk om ze in de vleugels te plaatsen zoals nu het geval is met kerosine. Het gevolg hiervan is dat de vorm van het vliegtuig, die 70 jaar lang niet is veranderd (een romp, twee vleugels met daaronder de motoren), zeker zal worden aangepast.
Sinds enkele maanden werkt een consortium dat bestaat uit Airbus, Safran, ArianeGroup en Onera (het Franse onderzoekscentrum voor de lucht- en ruimtevaart) aan het vraagstuk van de opslag van waterstof in vliegtuigen.

Een ambitieus tijdschema
Niet alleen het project is ontzettend ambitieus, maar dit geldt ook voor het tijdschema. Op de Parijse luchtvaartshow van 2019 op Le Bourget werd een waterstofvliegtuig niet voor 2050 verwacht. Voor 2035 was er eerder sprake van een ultra-zuinig vliegtuig dat ongeveer 30% minder brandstof zou verbruiken dan nu het geval is dankzij het grootschalige gebruik van composietmaterialen, een nieuw aandrijfsysteem en een elektrificatie van het vliegtuig.

Een vliegtuig, twee onderzoeksprogramma’s
Om in minder dan een jaar 15 jaar te winnen, is de aanpak op zijn kop gezet. In plaats van sequentieel te werken (eerst het ultra-zuinige vliegtuig, dan het waterstofvliegtuig), zal het onderzoek parallel worden uitgevoerd op zowel het ultra-zuinige voortstuwingssysteem als een systeem van cryogene tanks.
Hierdoor “winnen we een etappe”, legt Patrick Gandil uit. En hij voegt eraan toe: “Het is hetzelfde vliegtuig, maar het werk wordt parallel gedaan”, met een gemeenschappelijk gedeelte, ongeacht de gebruikte energie. Maar op een bepaald moment moet er een keuze worden gemaakt.
Er wordt in modules gewerkt waarmee wordt voorkomen dat er te vroeg voor een bepaalde technologie wordt gekozen. Na vijf jaar, wanneer er een beslissing moet worden genomen, is er genoeg bekend over waterstof om te beslissen of het redelijk is om hiermee door te gaan.

Tien miljard euro voor R&D
Het programma voor R&D wordt geraamd op 10 miljard euro en zal worden gefinancierd op een 50-50-basis tussen de overheid en de industrie. De deelname van de staat is een teken van vertrouwen voor de industrie. Begin augustus bevestigde de CEO van Airbus, Guillaume Faury, in een interview met La Tribune zijn vertrouwen in het tijdschema:
“De sterke politieke wil om de luchtvaart koolstofvrij te maken zorgt ervoor dat wij steun ontvangen die ons in staat stelt dit doel te bereiken. Een ingebruikname van een gedecarboniseerd vliegtuig is realistisch voor 2035. Dit veronderstelt een start van het programma rond 2027 en de technologieën moeten al in 2025 klaar zijn, aangezien het twee jaar duurt om zich voor te bereiden op een dergelijke lancering. Er is al veel werk verricht. De ontwikkelingen zijn enkele jaren geleden in gang gezet, omdat sommige technologieën waarop we willen voortbouwen al in andere industriële sectoren worden toegepast. Natuurlijk zijn er veel uitdagingen om ze in een vliegtuig te introduceren, maar het is zeker niet onmogelijk. Met de financiële hulp van regeringen hebben we nog meer vertrouwen dan voorheen. Het is nog steeds onmogelijk om te zeggen hoe dit vliegtuig er uit zal zien, voor welk segment, met welke impact op de eerste ingebruikname in termen van marktpenetratie…. Vanuit technologisch oogpunt lijkt ons een ingebruikname in 2035 volledig realistisch”.
Als een dergelijk vliegtuig zou worden ontworpen voor het gebruik op middellange afstanden, zouden de voordelen voor de luchtvaart op wereldschaal enorm zijn. Omdat deze vliegtuigen vandaag de dag meer dan 70% van de wereldvloot vertegenwoordigen en Airbus deze markt al voor de coronaviruscrisis en de B737 MAX-crisis domineerde. Voor het decarboniseren van langeafstandsvluchten zal daarentegen een grootschalige ontwikkeling van biobrandstoffen noodzakelijk zijn.

Evenement: HyVolution Parijs
                                                  Franse partners ontmoeten?
Jaarlijks vindt in Parijs de Hyvolution-beurs plaats, gewijd aan energie-, industrie- en mobiliteitstoepassingen. In 2021 zal dat op 10 en 11 februari zijn. In 2020 nam een aantal Nederlandse partijen aan het evenement deel. Zij waren erg tevreden over het -overigens redelijk kleinschalige- evenement.

Bronnen:
– NortonRoseFulbright.com
– LVSL.fr
– Usine Nouvelle
– Les Echos
-La Tribune
– HyVolution 2021
-Bus&Car Connexion