Op zoek naar de vlam

De Spelen in Tokio zijn verknoopt met waterstof. Maar wat te doen met vlam en fakkel als waterstof vrijwel onzichtbaar brandt? De experts van DNV bouwden een fakkel waarvan de vlam toch, op meerdere plaatsen in Nederland, te zien zal zijn.

Het was een zoektocht, maar uiteindelijk is de puzzel gelegd. Vorig jaar februari kwam het verzoek binnen om een op waterstof brandende fakkel te bouwen voor Missie H2, partner van TeamNL. Johan Knijp, Country Manager voor de olie- en gassector van DNV in Nederland, had naar eigen zeggen minder dan een minuut nodig om tot een antwoord te komen: “Ja, we doen het”.

Zijn beweegredenen volgden het gelijk van de ingenieur. Wij zijn experts op het gebied van gassenverbranding, zo wist hij. En met testen, certificeren en adviseren op het gebied van veiligheid verdient het Noorse bedrijf al sinds 1864 zijn geld. Met een kleine 600 werknemers in Nederland, waaronder de onderzoekers van het voormalige KEMA en Gasunie Research, zou deze uitdaging succesvol te volbrengen moeten zijn. En Knijp kreeg gelijk, maar wist van tevoren niet dat de weg ernaartoe de karakteristieken zou hebben van een marathon.

Replica
Het begon al met de vormgeving. Het was in eerste instantie de bedoeling een replica te maken van de fakkel in Tokio. De Japanse fakkel heeft aan de vlamzijde de vorm van kersenbloesem. Maar al snel bleek die vorm wettelijk beschermd te zijn. De oplossing was simpel. “We hebben gekozen voor de vorm van een tulp. Dat past goed bij TeamNL.”

Kijkend naar het technisch ontwerp van eerdere fakkels in Atlanta, Sydney en Londen, doemde het volgende probleem op. De steel van de eerder gebruikte fakkels bevatte een tankreservoir met een vloeibaar mengsel van, huiselijk gezegd, campinggas. Maar opdrachtgever Missie H2 wilde dat de nieuwe fakkel, net als in Japan, op waterstof zou branden.

Sokkel
Die wens had gevolgen. Waterstof is een gasvormige brandstof. Om enige brandduur te creëren dient de waterstof onder druk te worden opgeslagen. In de steel zou daarom een dikke, en dus relatief zware, gastank moeten komen, met daarin waterstof onder druk. Daarnaast zou je dan nog aanvullende apparatuur nodig hebben om die druk te reduceren. Dan zou de fakkel veel te zwaar worden. Een lichtere opslagtank met waterstof ging niet werken. Dan brandde de vlam veel te kort om ermee te kunnen lopen. En dus verviel die optie. Uiteindelijk viel de keus op de bouw van een sokkel met daarin een installatie met een tank met 10 liter inhoud. Met een snelkoppeling is de fakkel op de sokkel te plaatsen. De in de sokkel verstopte tank van 10 liter zorgt dat de 10 centimeter hoge vlam zo’n 16 uur onafgebroken kan branden.

Fotonen

Die keuze betekende niet het einde van de technische puzzeltocht. Waterstof brandt immers nagenoeg onzichtbaar. Hoe krijg je dan toch een zichtbare vlam? “Je vraagt Hans Kazan toch ook niet hoe hij dat doet?”, zegt Knijp lachend. Collega Remco Zeijlmaker, verantwoordelijk voor het fakkelproject, wil best een tip van de sluier oplichten. “Op het branderbed hebben we een soort gaasje gemonteerd”, zegt hij. “In dit gaasje is natrium aanwezig. Daardoor ontstaan in combinatie met de brandende waterstof zogeheten fotonen die de vlam geel maken.”

Lees verder

Elke week nieuwe verhalen! Volg Missie H2 op LinkedIn