Case study: Testen van systemen voor vloeibare waterstof in complexe toepassingen
Deze case study belicht de uitdagingen, de expertise en het gedetailleerde proces dat komt kijken bij het testen van vloeibare waterstofsystemen (LH2, chemisch H₂), gebaseerd op de ervaring van Kiwa als onafhankelijk testlaboratorium. Om inzicht te geven in wat dit inhoudt, neemt deze case study u mee in het landschap waarin LH2-technologie zich ontwikkelt, de capaciteiten van Kiwa en het stapsgewijze testproces waarop onze klanten kunnen vertrouwen.
Achtergrond en marktontwikkelingen
Met de overgang naar hernieuwbare energie en de noodzaak om waterstof efficiënt te transporteren, komt vloeibare waterstof steeds meer in beeld. Omdat industrieën zoeken naar oplossingen die een hoge energiedichtheid combineren met veilige omgang, ontwikkelt LH2 zich tot een belangrijke enabler. Deze verschuiving brengt nieuwe technische en veiligheidsvraagstukken met zich mee die niet betrouwbaar kunnen worden beantwoord zonder gecontroleerde testomgevingen. Belangrijke opkomende markten en ontwikkelingen voor LH2 zijn met name zwaar transport en luchtvaart, waar de innovatiedruk en veiligheidseisen uitzonderlijk hoog zijn.
Fabrikanten van opslagsystemen en componenten kunnen vertrouwen op de expertise en ondersteuning van Kiwa Energy Technology (ET) om hun ontwikkeldoelen succesvol te realiseren. Door vroegtijdig en grondig te testen, voorkomen zij latere herontwerpen en zorgen zij ervoor dat hun systemen voorspelbaar functioneren in veeleisende toepassingen.
De technische positie en expertise van Kiwa ET
Wereldwijd zijn er slechts enkele onafhankelijke laboratoria met een LH2-testinfrastructuur die vergelijkbaar is met die van Kiwa Energy Technology. Kiwa heeft deze unieke positie omdat het werken met LH2 specifieke vergunningen, cryogene apparatuur en zeer hoge veiligheidsnormen vereist.
Wat Kiwa onderscheidt:
- Unieke testomgeving: LH2 gedraagt zich fundamenteel anders dan gasvormige waterstof. Testen met het werkelijke medium is essentieel om prestaties in de praktijk te begrijpen.
- Onafhankelijkheid en vertrouwelijkheid: Als onafhankelijk testlaboratorium garandeert Kiwa de vertrouwelijkheid van klantgegevens (gecertificeerd volgens ISO 27001 en TISAX). Onafhankelijk testen levert objectieve resultaten op, wat cruciaal is voor wettelijke acceptatie.
- Kortere ontwikkeltijden voor klanten: Gestroomlijnde testprocessen verkorten de testduur en voorkomen lange wachttijden die vaak voorkomen bij LH2-infrastructuur.
- Expertise van ervaren medewerkers: LH2-testen vereisen specialistische kennis om te kunnen omgaan met onverwacht gedrag van testobjecten tijdens de tests.
- Explosieveilige laboratoriumomgevingen voor testen met het oorspronkelijke medium (LH2): Deze maatregelen maken het mogelijk om storingen of lekkages tijdens tests veilig te beheersen.
Om te voldoen aan wettelijke en veiligheidgerelateerde eisen zijn passende exploitatievergunningen nodig, evenals gekwalificeerde specialisten die werken volgens de strengste veiligheidsnormen. Dit waarborgt dat LH2-testen kunnen worden uitgevoerd zonder risico voor personeel of apparatuur.
Componenten en systemen
Kiwa ondersteunt de ontwikkeling van waterstofopslagsystemen. Dit begint doorgaans vroeg in de ontwikkelketen. Testen starten op componentniveau, omdat individuele storingen vaak ontstaan in kleine onderdelen en niet in het volledige systeem.
Deze tests richten zich op tanks, sensoren en materialen. Ook componenten als pompen, kleppen, niveaumeters en warmtewisselaars worden getest. Elk van deze onderdelen speelt een cruciale rol in de veiligheid en prestaties van het systeem. Door ze afzonderlijk te valideren, worden geïntegreerde storingen in een later stadium voorkomen.
De testseries met opslagsystemen zijn ontworpen om alle functies van een tanksysteem systematisch te controleren en de eigenschappen ervan te karakteriseren. De functies die worden getest zijn onder andere:
- Tanken en hervullen
- Langdurig parkeren, rusttoestand en beheersing van boil off
- Onttanken, werking en brandstoftoevoer
- Niveaumeting
- Drukontlastingsfunctie
Systeemmonitoring
Deze functies bestrijken de volledige gebruikscyclus van een opslagsysteem, van vullen tot gebruik en standby, en zorgen voor betrouwbaar gedrag in alle fasen.
Speciale uitdaging: superkritische waterstof
Het werken met LH2 brengt specifieke uitdagingen met zich mee, zoals extreem lage temperaturen, snelle faseovergangen en bijzondere veiligheidsaspecten. Daarnaast heeft Kiwa ervaring met het werken met ondergekoelde en superkritische waterstof (sLH2). Deze expertise is nodig omdat sommige toepassingen waterstof vereisen buiten de standaard vloeibare omstandigheden, waarbij de fysica en het systeemgedrag nog complexer worden.
Het test- en certificeringsproces
De testfaciliteiten en testbanken kunnen flexibel worden aangepast aan specifieke projecteisen. Deze flexibiliteit is noodzakelijk omdat LH2-systemen sterk verschillen in omvang, geometrie en drukniveaus. Kiwa maakt gebruik van een flexibel modulair systeem van componenten voor voorbereiding en aanpassing, waardoor snelle wijzigingen en een efficiënte uitvoering van tests mogelijk zijn.
Testproces en werkpakketten
Het testproces is gestructureerd van voorbereiding tot eindrapportage en is gebaseerd op testen volgens specificaties of eisen. Het werk wordt doorgaans opgedeeld in de volgende werkpakketten:
Voorbereiding van de testserie
Aanpassing van testopstelling en meetsystemen en integratie van het testobject
Uitvoering van de tests
Na afloop van de tests
Documentatie
Resultaten en voordelen
- De resultaten bestaan uit gedetailleerde meetgegevens en testrapporten, die een verifieerbare basis vormen voor technische beslissingen en certificering.
- De testresultaten vormen de basis voor een veilig en functioneel product en zijn essentieel voor markttoegang en internationale goedkeuring.
- Kiwa ondersteunt klanten bij het plannen en vaststellen van testdoelstellingen en werkt in nauwe samenwerking aan de optimale testopstelling en testprocedure.
- Klanten profiteren van Kiwa’s expertise en de continue technische uitwisseling met specialisten gedurende het gehele project, waardoor potentiële knelpunten vroegtijdig worden onderkend en gezamenlijk oplossingen worden ontwikkeld.
Meer informatie
Het testen van systemen voor vloeibare waterstof is geen standaardactiviteit, maar een cruciale randvoorwaarde voor veilige opschaling en succesvolle marktintroductie. Juist vanwege de complexe fysica, de hoge veiligheidsrisico’s en de beperkte beschikbaarheid van geschikte testfaciliteiten is gespecialiseerde en onafhankelijke expertise onmisbaar. Kiwa beschikt over de infrastructuur, vergunningen en kennis om LH2-systemen realistisch, gecontroleerd en conform de geldende eisen te testen. Wilt u weten hoe onze aanpak er in de praktijk uitziet en hoe fabrikanten Kiwa inzetten als betrouwbare partner in de ontwikkeling en validatie van systemen voor vloeibare waterstof? Neem contact met ons op en wij vertellen u er graag meer over!
Meer weten over de energietransitie?
Onze experts hebben diepgaande kennis en ervaring in de specifieke vakgebieden. Heeft u vragen dilemma’s of bent u gewoon nieuwsgierig?
Energietransitie
Er ontstaat een nieuw energiesysteem. De opwarming van de aarde moeten we tegengaan door een vermindering van de schadelijke koolstofuitstoot die gepaard gaat met onze energiesystemen.
