In de Europese Green Deal wordt ingezet op elektrificatie. Het is alleen lang niet bij alle sectoren mogelijk over te schakelen op elektriciteit. In de landbouwsector zijn zonnepanelen en windmolens zeer populair, maar de toepassing van stroom op het bedrijf blijft nog altijd beperkt. Welke mogelijkheden zijn er nog meer?
De productie van windmolens en zonnepanelen is niet bij te sturen op de vraag en voor de tijdelijke opslag van elektriciteit zijn op dit moment nog slechts weinig mogelijkheden. Waterstof daarentegen kan voor opslag van energie gebruikt worden om variabele hernieuwbare energiestromen in evenwicht te houden, het is geschikt als brandstof en is eveneens toe te passen op een landbouwbedrijf. Het is een van de redenen dat de Amerikaanse boerenzoon Jay Schmuecker al sinds 2019 met waterstof experimenteert.
Schmuecker studeerde aan de MIT en maakte carrière bij NASA. Maar, de landbouw heeft hem nooit helemaal losgelaten. Hij rekende uit dat voor een bedrijf van 130 hectare groot zo'n 1400 kilo waterstof nodig is voor de grondbewerking en het zaaien. De installatie om die hoeveelheid energie te produceren, is veel te duur. Hij besloot daarom om een proefopstelling te bouwen voor 10% van deze behoefte. Het doel? Bewijzen dat waterstof op een praktische wijze kan worden gebruikt en dat een landbouwbedrijf in de eigen energiebehoefte kan voorzien.
Het idee is niet nieuw
Toch blijkt dat er al langer belangstelling is voor waterstof. Al in 1959 had Allis Chalmers een prototypetrekker op waterstof geïntroduceerd en New Holland lanceerde in het jaar 2009 een studiemodel. Er was echter geen praktijkrijp model beschikbaar en de brandstofcellen bleken te duur. In plaats van koos Schmuecker voor een omgebouwde verbrandingsmotor. "Deze motor is in een gebruikte 'John Deere 7810' gemonteerd en op het dak van de trekker is een frame gemaakt voor de gastanks."
Het bedrijf dat de aanpassing uitvoerde, wees Schmuecker tevens op de mogelijkheden van ammoniak als brandstof. De energiedichtheid is twee keer zo groot als die van waterstof, de stof is makkelijk te vervoeren en is daarnaast ook niet explosiegevoelig. Bijkomend voordeel is dat er (naast brandstof) kunstmest geproduceerd kan worden. Kortom: de aangepaste trekker kan zowel draaien op louter waterstof als op een mengsel van waterstof en brandstof.
Met vallen en opstaan
De Amerikaanse boerenzoon heeft de installatie ervan zelf ontworpen. Bij de start van het project waren er geen vergelijkbare projecten. Dit leverde problemen op. Bij de eerste ammoniakreactor waren er bijvoorbeeld wat problemen om het vat voldoende voor te verwarmen om een reactie op gang te brengen. Inmiddels heeft Schmuecker een actieve installatie en maakt hij batches waterstof, stikstof en ammoniak. Hij heeft dus bewezen dat het met de huidige techniek mogelijk is op een agrarisch bedrijf zelf brandstof en kunstmest te produceren.
Toch zijn er wel een aantal punten die verbeterd moeten worden voordat het systeem commercieel interessant is. "De prijs is nog te hoog. In de 10 jaar dat ik bezig ben, zijn de machines ongeveer de helft tot twee derde goedkoper geworden, maar kunnen daarmee nog niet concurreren tegen conventionele brandstof en kunstmest", aldus Schmuecker. "Voor mijn installatie gebruik ik alleen zonnepanelen. Deze leveren gemiddeld voor 5,5 à 6 uur per dag voldoende energie over een jaar om de installatie te laten draaien. Met een windmolen zou ik de machines meer uren kunnen benutten."