Koninklijke Van Twist ontwikkelt zelf waterstofmotor

‘Wij houden van een uitdaging’

Voor onder andere bouwplaatsen is sinds maart vorig jaar een op waterstof draaiende generatorset beschikbaar, die door noodstroomspecialist Koninklijke Van Twist is ontwikkeld. Deze waterstofmotor heeft niet alleen nauwelijks uitstoot, hij is nog betaalbaar ook. Gas development manager Martijn Friederichs van het bedrijf vertelt er meer over. “Bedrijven kunnen er nu mee starten; de oplossing is daar.”

Bij Koninklijke Van Twist zit het ontwikkelen, sleutelen en oplossen van problemen in het DNA verweven. Het bedrijf ontwikkelde in de jaren tachtig van de vorige eeuw zelfstandig een gasmotor. “Koninklijke Van Twist importeerde gasmotoren van Perkins, maar deze producent besloot veertig jaar geleden de productie hiervan te staken. Dat terwijl wij er een grote klantenkring voor hadden. Daarom hebben wij dieselmotoren van Perkins omgebouwd tot gasmotoren”, zegt Martijn Friederichs. De gasmotoren die Koninklijke Van Twist aanbiedt, lopen uiteen van kleine (drie- en viercilinder), grotere (drie-, vier- en zescilinder) tot zeer grote (achtcilinder). “Aanvankelijk werden deze veel gebruikt in mobiele toepassingen, zoals vorkheftrucks, en nu vooral in generatorsets.”

Laagste methaangetal

In de loop der jaren ging het bedrijf zich toeleggen op de ontwikkeling van motoren die op speciale gassen draaien. Een laag methaangetal is daarbij een vereiste, legt Friederichs uit. “Het methaangetal zegt niets over de hoeveelheid methaan in een gas, maar geeft de kans op detonatie aan. Hoe lager het methaangetal, des te groter de kans op motorschade. Door de brede kennis en door middel van het toegepaste motorcontrolesysteem kunnen wij toch garantie op de motor bieden.” Drie jaar geleden besloot men bij Koninklijke Van Twist op zoek te gaan naar het gas met het laagste methaangetal. “Dat is waterstof, dat een methaangetal van nul heeft. Wij vroegen ons af of wij als gasmotorspecialist een motor op waterstof zouden kunnen ontwikkelen. Na een haalbaarheidsstudie bleek het mogelijk, maar wel complexer dan eerder gedacht. Je kunt niet zomaar een, twee, drie, waterstof in een motor stoppen. Het bracht dus een grote uitdaging met zich mee. Norbert van Twist, de eigenaar van het familiebedrijf, houdt wel van een uitdaging: uitdagingen passen bij ons.”

Speciaal waterstof-injectiesysteem

“Kijk, waterstof is een knalgas”, vertelt Friederichs verder. “Als je een waterstofmengsel zomaar in een motor stopt, hoeft er maar een asdeeltje uit een geopende klep bij te komen en je hebt een knal te pakken. Wij hebben daar een speciaal systeem voor ontwikkeld. Het gas wordt in een bepaald tijdsbestek vlak voor de klep geïnjecteerd. Als je waterstof gewoon in de motor laat ontbranden, zoals in bestaande brandstofmotoren, lopen de temperaturen enorm hoog op. De hele motor zou smelten. Het voordeel van waterstof is echter dat je er een heel arm mengsel van kunt maken. Een arm mengsel – met relatief veel zuurstof en weinig waterstof – kan je heel goed in een motor inbrengen. En het mooie is dat waterstof dan nog steeds verbrandt. Het arme mengsel verbrandt ook koeler waardoor er een nagenoeg niet te meten hoeveelheid NOx wordt uitgestoten. Een arm mengsel betekent heel veel lucht. Hiervoor ontwikkelde het in samenwerking met een turbospecialist een nieuwe turbo die precies bij de motor past.” Om het hele verbrandingsproces en alles rond de motor aan te sturen schreef Koninklijke Van Twist een nieuw controlesysteem. 

Gunstig geprijsd

Het resultaat is een op waterstof lopende continu speed-motor. “Het werkt met een vonkje, maar dan net anders”, zegt hij. “De uitstoot van NOx – ik zei het al eerder – is minimaal: near zero. In vergelijking met de strengste dieselnorm voor motoren zit deze motor er 95 procent onder. De kleine hoeveelheid aan koolwaterstoffen die vrijkomt, is de smeerolie die een beetje verbrandt.” Inmiddels hebben verschillende klanten de waterstofmotor afgenomen. Zo wordt hij ingezet in een asfalteermachine, maar meestal maakt de waterstofmotor onderdeel uit van een hybride generatorset, die deels op waterstof en deels op accu’s draait. Behalve op bouwplaatsen draait de waterstofmotor ook op filmsets. “Ook in die sector wil men verduurzamen”, verklaart Friederichs. “De waterstofmotor is ook betaalbaar. In vergelijking met een dieselmotor is die drie keer zo duur, maar die motoren kun je eigenlijk niet met elkaar vergelijken aangezien diesel wel CO2 en NOx uitstoot. In vergelijking met een brandstofcel of batterijen is een waterstofmotor respectievelijk dertig en vijftig procent goedkoper. Daarbij komt dat bijna elke garage de waterstofmotor kan servicen. Het is een eenvoudige motor, zonder exotische materialen erin. Daarmee bieden wij een gunstig geprijsde zero-emission-oplossing voor onder meer bouwplaatsen, waar nu al een beroep op kan worden gedaan. Bedrijven kunnen er nu mee starten; de oplossing is daar.”

187 jaar Koninklijke Van Twist

Om als bedrijf het predicaat ‘Koninklijk’ te verkrijgen moet het onder meer minstens honderd jaar bestaan. Het in Dordrecht gevestigde Koninklijke Van Twist voldoet hier ruimschoots aan, want de huidige aanbieder van noodstroominstallaties en backup-systemen voor datacenters werd in 1836 (!) opgericht. Aanvankelijk was het een stalhouderij. In de loop der jaren verplaatsten de activiteiten zich naar personenvervoer, gemotoriseerd transport en kranen. Tachtig jaar geleden begon Koninklijke Van Twist met de import van dieselmotoren van Perkins, het motorenmerk dat nu als basis dient voor de waterstofmotor.