In 1874 schrijft Jule Verne zijn boek Het geheimzinnige eiland. Het gaat over vijf Amerikanen die met hun ballon luchtschipbreuk lijden en op een eiland stranden. Ze zullen daar kennismaken met kapitein Nemo. Hij is kapitein van de Nautilus, die de hoofdrol speelt in 20.000 mijlen onder zee, een andere bestseller van Verne. Tijdens hun gedwongen verblijf wordt er ‘s avonds heel wat besproken rond het vuur. Eén van hen vraagt zich af hoelang het succes van de stoommachine en daarbij horende welvaart nog aanblijven. Eens moet toch een einde komen aan de voorraden en wat zal men dan branden in plaats van kolen?
De Nemo H2, met de hdraulische radarmast van Blommaert.
Eén van de hoofdpersonen in het boek is Cyrus Smith die in het dagelijks leven ‘gewoon’ ingenieur was, compleet met snor en bolhoed. Handig zo’n personage: hij wist altijd raad en maakte met beperkte middelen alles wat op het eiland ontbrak. Het was dezelfde Smith die op de vraag over de slinkende voorraad kolen antwoordde “dat men in de toekomst water met water(stof) zou kunnen verwarmen”.
Daarmee bevestigde Jules Verne weliswaar voor de zoveelste maal zijn reputatie als visionair, alleen was ditmaal iemand hem ruim een eeuw eerder voorgegaan met die voorspelling. Henry Cavendisch, die in Cambridge natuurwetenschappen had gestudeerd, ontdekte in 1766 het waterstof opnieuw. Opnieuw, omdat Robert Boyle in 1671 er voor de eerste maal in slaagde met ijzer en zuur een reactie tot stand te brengen waarbij brandbaar gas vrijkwam.
De totstandkoming van een brandstofcel-aandrijving voor een schip met een voeding van waterstof heeft daarom een lange geschiedenis achter de rug.
Waterstof
In een fuel cell wordt waterstof samengebracht met zuurstof. Eenmaal samen ontstaat er water, waarbij op dat moment elektriciteit vrijkomt. De elektronen vinden hun weg naar de energievraag van de motoren of geven voeding aan de accu’s die voor een buffer zorgen.
Directeur Karel Lovers. (foto’s Hans Heiligers)
Technisch zijn we ondertussen zo ver gevorderd dat we net zoveel waterstof kunnen maken als we willen. Het water dat er voor wordt gebruikt gaat niet verloren, het is een tijdelijke energiedrager en komt na gebruik in de meest zuivere vorm terug. Astronauten drinken het dan ook.
De eerlijkheid gebiedt wel te melden dat voor het maken van waterstof elektrische energie nodig is. De energie voor de productie van de waterstof voor de Nemo H2 komt van een windmolenpark op de Noordzee. Ook zonnecellen zouden deze energie kunnen leveren.
Reeds nu wordt in veel publicaties betoogd dat we aan de vooravond staan van de blauwe brandstof als future fuel. Het zou kunnen dat er een wereldeconomie ontstaat die op waterstof draait. Niemand kan olie maken maar iedereen kan wel waterstof maken. Dat biedt perspectief voor woestijnlanden die met mega-zonnepanelen onbeperkt stroom en waterstof kunnen maken. Enige problemen zijn nog het transport en de opslag. De druk in een tank met waterstof kan vijftig tot honderd maal hoger zijn dan een tank met LPG. Met toepassing van ijzersterke coatings van bijvoorbeeld kevlar zal ook dat probleem op de middellange termijn waarschijnlijk worden opgelost.
Schone rondvaartboot
In Amsterdam presenteerde Karel Lovers van Rederij Lovers vorige maand de Nemo H2, een trendy rondvaartboot van 22 meter met een breedte van 4,25 meter en een diepgang van 1,00 meter.
Het schip biedt comfortabel plaats aan 87 passagiers. De Nemo H2 werd kort na de opening van de milieuconferentie in Kopenhagen gedoopt bij science center Nemo aan het Oosterdok in Amsterdam. Dat had Jules Verne’s kapitein eens moeten weten. Het spreekt voor zich dat Amsterdam heel blij is met stille en schone rondvaartboten die geen vlam in (of uit) de pijp hebben.
Model van een brandstofcel.
Alexander Overdiep is bij Fuel Cell Boat, het consortium dat de brandstofcelboot ontwikkelde en bouwde, ondermeer verantwoordelijk voor communicatie. Hij vertelt dat het initiatief voor de bouw van een milieuvriendelijke rondvaartboot op waterstof ontsproten is uit de wens van Integral Projecten. Deze onderneming gelooft in de ontwikkeling van waterstof als energiedrager voor de lange termijn. En om het maar simpel te zeggen: Integral vond dat daarover in Nederland veel wordt nagedacht maar weinig wordt gedaan. Vandaar dat zij het initiatief namen tot de ontwikkeling en bouw van de eerste commercieel geëxploiteerde passagiersboot op waterstof.
In december 2005 vonden de eerste verkennende gesprekken plaats, die in oktober 2006 resulteerden in het ondertekenen van een samenwerkingsovereenkomst tussen Integral, Alewijnse, Linde, Lovers en Shell. Twee maanden later werd bij de notaris de oprichtingsakte van Fuel Cell Boat b.v. ondertekend. De vennootschap stelt zich ten doel “de realisatie van een passagiersboot die door een brandstofcel op waterstof wordt aangedreven, inclusief de infrastructuur om waterstof te kunnen tanken.”
Niet in de akte maar wel op de agenda stonden nog veel meer zaken. Er moest een vergunning voor een waterstof tankstation worden gerealiseerd, de vijf participanten moesten kennis uitwisselen en gaan samenwerken. Er moest naar de buitenwereld een goed beeld worden gecommuniceerd van de plannen, de financiering moest geregeld worden et cetera.
Regels
Nadat SenterNovem subsidie toekende begon scheepswerf Bodewes in Hasselt in het voorjaar van 2008 met de bouw. Als we nu een opsomming zouden moeten geven van bestaande regels die ‘geacht’ worden van toepassing te zijn maar zeker niet voor schepen met een brandstofcel bedacht zijn, komen we ruimte te kort. Hulde aan het geduld en de tact van alle betrokkenen bij de bouw. Zij moesten uiteindelijk toch in goed overleg blijven met partijen als IVW, de brandweer, de Dienst Binnenwaterbeheer van Amsterdam, de Dienst Milieu en Bouwtoezicht en het Gemeentelijk Havenbedrijf.
En dan moest ook nog dispensatie worden verkregen voor de overschrijding van de maximale scheepslengte waarmee op de Amsterdamse grachten mag worden gevaren. Officieel houdt dat op met 20 meter terwijl de Nemo H2 er 2 langer is. Maar: overal werd enthousiast gereageerd op de bouw. Vandaar dat Fuel Cell Boat b.v. eveneens met voldoening terugblikt op de samenwerking met SenterNovem, Amsterdam en de faculteiten Industrieel Ontwerp en Werktuigbouwkunde & Maritieme Techniek van de TU Delft.
Thruster
Eind 2008 begon Alewijnse met het plaatsen van de vermogenselektronica. De aandrijving op het achterschip geschiedt met een elektrisch aangedreven thruster van Voith. Amsterdamse rondvaartboten en thrusters van Voith vormen al vele jaren een vertrouwde combinatie. En dat is geen overbodige luxe: je moet eens op een knooppunt bij de grachten op een brug gaan staan om te zien hoe er in de krappe ruimte moet worden gemanoeuvreerd. Dat zou zonder de thrusters ondenkbaar zijn.
Kalkman leverde de jet. Omdat met het schip eveneens wordt gevaren op klasse 3-wateren moet het voldoen aan de daaraan gestelde veiligheidseisen. Dat betekent dat de Nemo H2 bij een theoretische, onverhoopte uitval van de thruster moet beschikken over een noodaandrijving. Niet voor niets is daarom gekozen voor een jet van Kalkman. Die heeft de Nemo H2 voorzien van een gelouterde en betrouwbare Epsilon Super 15 E jet.
Vaarprofiel
Alewijnse Marine Technology raakte ruim vier jaar terug betrokken bij dit project. Bart van den Bosch van Alewijnse legt uit dat de onderneming op dat moment een bedrijfsrisico nam door te investeren in een project dat nog niet eerder was uitgevoerd in Nederland. Het management had echter het volste vertrouwen in de afdeling Research & Development en gaf groen licht voor een verkenning van het project. De medewerkers van R&D voerden veel gesprekken met de opdrachtgever en de keurende instanties waarmee ze gezamenlijk het programma van eisen voor het schip bepaalden.
Een van de belangrijkste stappen was het vaststellen van het vaarprofiel. Aan de hand van het totale programma van eisen presenteerde een team enthousiaste medewerkers een conceptual design dat de haalbaarheid van het project ruimschoots onderstreepte. Ze hebben met de succesvolle uitvoering van het project veel kennis verzameld die Alewijnse nu een goed toekomstperspectief biedt.
Het interieur van de rondvaartboot. Er is plaats voor 87 passagiers.
Vanuit de gedachte dat ‘ieder zijn vak’ heeft, verliet het schip maart 2009 de werf in Hasselt per dieplader naar Klaver Yacht Painting in Vollenhove. Daar is de Nemo H2 vanuit een lichtblauwe ondergrond met airbrushtechniek nog stralender gemaakt door de volle lengte van het schip te voorzien van druppels.
Nadat de lak voldoende was gedroogd ging het schip per luchtbanden naar Scheepswerf De Kaap in Meppel, waar het met twee mobiele kranen en de nodige voorzichtigheid te water ging. Omdat zelfs een fuel cell-schip gebonden is aan lokale wetmatigheden voor de kruiplijn en ook aan de voorschriften om radar te voeren op het IJ bedacht Blommaert een geweldige oplossing: op het achterschip werd een hydraulische rvs radarmast geplaatst die meteen vriendjes werd met de styling van het schip.
Evenals bij diesel-elektrisch aangedreven hybride motoren wordt een piek in de energievraag afgewimpeld op de loodaccu’s. Bij dit schip kunnen die ook worden gebruikt als voeding voor een noodaandrijving. In de ballastruimte van de Nemo H2 staan er 55 opgesteld.
En nu we het toch aantallen hebben: in het schip ligt 3,5 kilometer bekabeling. Op de 24 kilo waterstof die in zes cilinders bij een druk van 35 MPa is opgeslagen, kan het schip negen uur varen, uiteraard afhankelijk van de snelheid. De maximumsnelheid is 16 kilometer per uur.
(Hans Heiligers)
