AVOXT is een innovatieve startup organisatie die zich buigt over de uitdagingen van het betaalbaar en schaalbaar maken van het inzetten van groene waterstof. Wij spraken met CEO Ton Rademaker en CTO Pascal van Bakel over de missie van AVOXT en hoe zij hun vermogenselektronica inzetten om efficiënte en duurzame elektrolysers te ontwerpen die door hun modulaire opbouw ook nog eens goed schaalbaar zijn wanneer de markt daarom vraagt.
Kennis, ervaring en creatieve energie komen samen
In de introductie vertelt Ton ons over het ontstaan van startup AVOXT zo’n anderhalf jaar geleden: “Ik werk al meer dan 15 jaar in directiefuncties. Eerst 5 jaar bij Philips en daarna nog 10 jaar bij een bedrijf in de medische technologie. Mijn 2 compagnons komen uit de techniek. Dario, de CFO en software expert, heeft een achtergrond in de elektrotechniek plus een MBA en heeft al een aantal startups mede opgericht waarmee hij behoorlijk succesvol is geweest.” Pascal introduceert zichzelf. “Ik heb aan de TU Eindhoven werktuigbouwkunde gestudeerd met een specialisatie op energy technologies. Daar heb ik veel geleerd over efficiency, warmte en verschillende vormen van renewable energy technologie. Tijdens mijn studie heb ik gewerkt bij grotere bedrijven, maar ook stage gelopen bij een startup. Dat is mij zo goed bevallen, dat het idee is ontstaan om zelf een startup te beginnen. Via het HighTechXL programma ben ik met Dario en Ton in contact gekomen en zijn wij met elkaar AVOXT gestart.” Daarmee hebben de heren zoals Ton dat zegt, ‘het beste in huis van de ervaren rot in het vak en de kennis en durf van de jeugd’.
Inzetten op een goede toekomst
AVOXT bestaat uit een team van 7 mensen waarmee zij op basis van een specifieke technologie, die is aangeleverd door het Zwitserse CERN (een Europese organisatie die fundamenteel onderzoek doet naar elementaire deeltjes), vermogenselektra ontwikkelen die ze willen integreren in elektrolysers.
“Deze technologie kan worden ingezet op plekken waar stroom heel nauwkeurig, heel gecontroleerd en heel efficiënt moet worden overgebracht.” Vertelt Ton hierover. “Toen ik mijn 2e kleinkind kreeg, realiseerde ik mij nog meer dat nu we met z’n allen in een klimaatcrisis zitten, wij iets moeten doen voor de toekomst. Het HightechXL programma richt zich onder andere op het bouwen van nieuwe proposities en zo ontstond het idee om deze technologie in te zetten om waterstof te kunnen maken.”
Uitdagingen in de waterstof industrie
De mannen van AVOXT hebben marktonderzoek gedaan waarbij het al heel snel duidelijk werd dat er heel veel wordt gepraat en geschreven over waterstof. “Er wordt een beeld geschetst dat we in 2030 heel veel waterstof nodig hebben om zo minder afhankelijk te worden van fossiele brandstoffen. Om daar te komen moet nog heel veel gebeuren. Er moet een infrastructuur komen om de waterstof te transporteren. Er moet groene energie zijn om waterstof mee te kunnen maken, want dat is er op dit moment nog niet voldoende. En er moeten gebruikers zijn van waterstof. Onze inschatting is dat waterstof voornamelijk gebruikt zal worden in zwaar transport: schepen en vrachtwagens. En als eerste in de chemische industrie want daar wordt al veel waterstof geproduceerd en gebruikt, al is dat op dit moment nog voornamelijk grijze waterstof.” Aldus Ton.
Dit is dan ook de markt waarvoor AVOXT heeft gekozen om de eerste pijlen op te richten in de ontwikkeling van de technologie. “Deze markt is de eerste logische markt, de vervangingsmarkt en daarna volgen de transport-, verwarmingsmarkt en energiemarkt.” Vult Pascal aan. “In die laatste zit nog wel een bijzonder aspect, want elektriciteit is lastig om op te slaan. Je kan het in een batterij stoppen maar die loopt leeg. Je kunt energie ook in waterstof opslaan, alleen verliest waterstof over tijd geen energie. Daardoor is waterstof een fijne manier om een buffer in energie op te bouwen. Want groene energie is variabel beschikbaar. De zon schijnt niet altijd en de wind waait ook niet altijd. Je hebt dus altijd een stuk overcapaciteit nodig om aan een normale energiebehoefte te voldoen en vervolgens ook een buffer op te bouwen en op te slaan. Er zijn nog geen hernieuwbare oplossingen om constant stroom te leveren dus je zal altijd moeten inspelen op hernieuwbare energietoevoer. Daar zal je altijd flexibiliteit in moeten hebben.”
Businesscase
Met deze kennis zijn de mannen aan de slag gedaan om tot een businesscase te komen. Hierin hebben ze zowel de inzet van PEM als alkaline onderzocht. “We kwamen al snel tot de conclusie dat je met PEM een schaarste probleem rondom materialen hebt. Je hebt veel platina of iridium nodig en je maakt hiermee een vrij gevoelig apparaat dat vrij veel onderhoud nodig heeft. Dat wilden wij niet.” Legt Pascal uit. “Ook vanwege duurzaamheid hebben wij gekozen voor alkaline. Daarbij is het een stuk goedkoper om een alkaline elektrolyser te maken dan om een PEM elektrolyser én is het minder complex. Dus daar zijn we mee aan de slag gegaan.”
Het Avoxt-team is gaan tekenen en experimenteren en heeft na wat probeersels zelf een elektrolyser-cel gebouwd. “En op dit moment zijn we bezig met de bouw van een voeding op basis van CERN-technologie en die is zo goed als klaar. In ons speciale electrolyser lab gaan we testen en kijken hoe goed het werkt. De eerdere testen met commercieel verkrijgbare onderdelen heeft ons aangemoedigd, dus zijn we hoopvol voor de volgende testen.”
Nadelige componenten omzetten naar efficiency
Er zit nu ook nog een negatief component in Alkaline, namelijk een lagere efficiency. Maar juist de vermogenselektronica moet de toegevoegde waarde zijn van de werkwijze en technologie van AVOXT. Pascal legt dit uit: “Bij waterstof heb je gelijkstroom nodig. Wanneer je water en stroom laat samenkomen ontstaan er gasbellen, en die wil je ook. Maar die gasbellen zorgen voor problemen. Ze blijven bijvoorbeeld plakken aan de elektroden waardoor het lastig wordt om ze rond te pompen en het gas eruit te halen. Hierdoor wordt de efficiency lager. Maar door met de stroom te spelen, kan je de bellen loswerken zodat ze sneller loskomen en je daarmee uiteindelijk minder stroom nodig hebt om dezelfde hoeveelheid of zelfs meer waterstof te produceren.
Op deze manier kan je je stroom veel beter in je systeem overbrengen en daarmee efficiënter stroom omzetten naar waterstof en dat is uiteindelijk het doel.”
Het doel van AVOXT is dan ook het ontwikkelen van een elektrolyser met deze vermogenstechnologie om daarmee de meest optimale, efficiënte en betaalbare elektrolyser te kunnen leveren.
Doorontwikkeling
Hiervoor is nog meer ontwikkeling nodig. Want wanneer de vermogenselektronica technologie van AVOXT wordt toegepast in een random elektrolyser, verhoog je wel de efficiency, maar verhoog je ook de stromen wat ervoor zorgt dat de levensduur achteruit. “Daarom is het belangrijk hoe de elektrolyser is opgebouwd en hoe die kan omgaan met de stroom die erin gaat.” vertelt Pascal. “Door de manier waarop wij het willen doen, komt er een heel stuk flexibiliteit bij de toepasbaarheid van de elektrolyser, maar zijn wel belangrijke aanpassingen voor nodig. Daarom hebben wij ervoor gekozen om de complete elektrolyser zelf ook aan onze propositie toe te voegen. De stroomtoevoer naar de elektrolyser en het stukje waar de elektrolyse plaatsvindt. Waar de stekker erin gaat tot aan waar het gas eruit komt.”
Het team van AVOXT is bezig om een nieuwe generatie elektrolyser te bouwen, gecombineerd met een effectievere en doelmatige manier om je vermogens te stroomlijnen én in staat is om meer flexibiliteit in te zetten. Hierdoor kun je beter inspelen op het aan en uitzetten van de elektrolyser bij vraag een aanbod. “Want een traditionele elektrolyser wil op één vermogenstand blijven werken en dat kan niet bij groene energie. Wij zorgen ervoor dat deze daar wel tegen kan. Het onderhoudsniveau gaat hiermee omlaag en dus ook de onderhoudskosten.” Licht Ton toe.
Inzetbaarheid van de elektrolyser
De inzetbaarheid van de elektrolyser die AVOXT gaat bouwen is breed. “Want het is op dit moment nog niet duidelijk hoe de markt zich gaat ontwikkelen. Er zijn plannen om honderden gigawatts aan parken neer te zetten. Maar wanneer dat gebeurt moet je ook grote systemen hebben die heel efficiënt zijn en waar je weinig onderhoud aan hebt. Uiteindelijk bestaat dit uit allemaal modules die aan elkaar gekoppeld zijn. En die kunnen wij maken.” Vertelt Ton.
“Het marktsegment waar wij ons op richten is de 2 tot 10 megawatt installatie. Dus modules van 2 tot 5 megawatt die als legoblokjes worden gestacked tot je een zo’n groot mogelijke plant hebt als die je wilt hebben.”
De primaire industrie waar AVOXT zich op richt is de chemische industrie waar ze nu al waterstof gebruiken die wordt aangevoerd. Om lokaal te kunnen produceren met een lokale elektrolyser en die gebruik maakt van groene energie die in de direct omgeving beschikbaar is.
Volgende stappen in de productontwikkeling
“Het prototype is zo goed als klaar. We zijn nu aan het testen met enkele honderden watts voor zowel de vermogenselektronica als de elektrolyser. De volgende stap is 1 kilowatt of een paar kilowatt en de stap daarna is een systeem van ongeveer 100 kilowatt. We zijn op dit moment een pilotproject gestart om in het veld te kunnen draaien door het aan een windmolen te koppelen en te testen. Laatste stap is dan alle lessen die we daarvan hebben geleerd opschalen naar de module waar we mee bezig zijn.” Vertelt Pascal.
AVOXT is voornamelijk bezig met het ontwikkelen van de techniek en wil het bouwen van het systeem samendoen met verschillende partners. “Want er zijn genoeg partijen te vinden die het maken van delen van ons ontwerp beter kunnen dan wij. Onze focus ligt op de aansturing van de powersupply en stacks, want daar ligt onze toegevoegde waarde. Voor de ‘balance of plant’ werken wij graag samen met partijen die dat als expertise hebben. Dus als er een partner binnen het EMP netwerk aangeeft dat hij de balance of plant kan maken, dan zouden wij daar graag mee in contact komen.” Aldus Ton.
Meegroeien met de markt
De markt is zich nog aan het ontwikkelen dus je hoeft niet morgen klaar zijn, maar je wilt wel minstens zo snel klaar zijn als de rest van de spelers in de markt. “Zoals het er nu naar uitziet, dan verwacht men dat er in 2030 ongeveer 100 keer zo veel capaciteit moet zijn voor het maken van groene waterstof dan dat er nu beschikbaar is. Daar moet echt nog behoorlijk wat voor gebeuren en moeten miljarden voor worden geïnvesteerd. Ons streven is om ergens halverwege die tijdslijn op orde en capaciteit te zijn. Het pilotproject wat wij op dit moment in de steigers hebben staan, waarbij we praten over honderden kilowatts, kan zelfs al eind 2024, begin 2025 draaien.”
Op zoek naar samenwerking met partners
Het AVOXT team is bijna op het punt om op zoek te gaan naar partners. “We zijn ons hier op dit moment op aan het oriënteren.” Vertelt Ton. “Bijvoorbeeld voor de powersupply. Het hele systeem moeten gebouwd worden, net als de prototypes en uiteindelijk ook de opschaling. Als we daar al een partner in kunnen vinden zou dat mooi zijn. Om deze expertise al in een vroeg stadium in te kunnen zetten om tot de juiste specificaties te komen. De huidige prototype-onderdelen komen bij verschillende partijen vandaan, maar we hopen uiteindelijk met een beperkt aantal competente partners te kunnen samenwerken.”
Wat verwacht je van het Elektrolyser Makersplatform?
“Wij willen ons specialiseren en kunnen ons niet op alles richten. Hier hebben we anderen bij nodig. Dan is het fijn dat je in een netwerk zit waar je deze partners kan vinden. Daarbij hebben wij al veel kennis opgedaan over wat een elektrolyser allemaal kan. Dit klinkt basaal, maar de locatie en techniek zijn niet altijd geschikt voor elkaar. Daar hebben wij veel over moeten nadenken om tot ons ontwerp te komen. Deze kennis zouden wij graag met partners delen.” antwoordt Pascal hierop. “Veel groter denken dan alleen de eigen mogelijkheden en van daaruit samen ontwikkelen. We hebben al veel mensen gesproken uit de branche en iedereen is nog op zoek. Het is allemaal nog niet uitgekristalliseerd en er is nog veel te leren. Samen kom je sneller vooruit. Een platform in een niche zoals het Elektrolyser Makers Platform kan volgens ons goed helpen om deze partijen bij elkaar te brengen.”
“Daarnaast moeten we met elkaar optrekken in de lobby.” Vult Ton aan. “In Europa is veel geld beschikbaar voor deze industrie, maar het is heel moeilijk om als startup aan dat geld te komen. Als we daarmee vanuit het platform geholpen kunnen worden zou dat veel kunnen helpen. Wij zijn een startup met ervaring en jonge energie. En daar moet het van komen in deze innovatieve markt, samen met ervaren MKB bedrijven met R&D capaciteit. In deze industrie heb je ervaring en nieuwe competenties met ondersteuning van de overheid heel hard nodig.”
Samenwerken met AVOXT of andere deelnemers
Ben jij actief binnen de elektrolyser industrie en wil je in contact komen met AVOXT om jullie kennis en productieproces aan elkaar te verbinden? Of op zoek naar een andere samenwerkingspartner binnen de keten?
Wij brengen jullie graag samen. Word deelnemer van het Elektrolyser Makers Platform en kom naar een van onze netwerkbijeenkomsten of laat ons jou rechtstreeks koppelen aan een van onze deelnemers.
