Waterstof

Waterstof (ook wel Hydrogen) speelt nog geen belangrijke role binnen de energietransitie, maar kan dit wel zijn. Steeds meer partijen zien een belangrijke rol weggelegd voor deze veelzijdige energiedrager in energieopslag, elektrisch vervoer en het duurzaam verwarmen van woningen.

Wat is waterstof?

Het is schoon, veilig en overal. Het is het meest voorkomende element in het universum en komt voor in zo’n 70 procent van alle materie. En juist omdat er zo veel van is, kan je het overal winnen. In zijn pure vorm is waterstof een onzichtbaar, reukloos en niet-giftig gas dat lichter is dan lucht. Het komt van nature niet voor als dat pure gas, dus moeten we het winnen.

Winning of productie

Het winnen van hydrogen kan door middel van elektrolyse, waarbij we (gezuiverd) water (H20) opsplitsen in waterstof (H) en zuurstof (O). Voor elektrolyse is veel elektriciteit nodig, waardoor het proces inefficiënt is. Het is dus alleen interessant als er veel overproductie van elektriciteit is. Het energieverlies is ongeveer 2,5 keer zo groot ten opzichte van andere toepassingen.

Grijze, blauwe of groene hydrogen

Als de benodigde elektriciteit afkomstig is uit fossiele bronnen, dan spreken we van grijze waterstof. Er komt namelijk nog steeds (evenveel) CO2 vrij. Vangen we de vrijgekomen CO2 op en slaan we deze daarna op, dan spreken we over blauwe waterstof. Deze vorm gebruiken we op dit moment voor vervoer en delen van de industrie. Als de benodigde elektriciteit afkomstig is van duurzame bronnen, zoals zon of wind dan spreken we over groene waterstof. Hier komt geen CO2 bij vrij.

Veiligheid

Waterstof is geen explosieve stof, maar wel een brandbare stof. Waterstofauto’s zijn daarmee net zo veilig als een elektrische auto of een benzineauto. De tank van de waterstofauto is extra dik en zit meestal in het midden van de kreukelzone van de auto. Ook het verwarmen van je woning kent geen grotere risico’s op brand of ontploffing. Deze zijn vergelijkbaar met die van aardgas. Net als aardgas is waterstof van nature ook reukloos.

Hydrogen auto

Op dit moment rijden er ongeveer 150 waterstofauto’s rond in Nederland en 5 Hydrotankstations waar deze auto’s kunnen tanken. In een hydrogenauto tank je binnen enkele minuten de auto vol met vloeibare waterstof. Dit werkt dus net zoals bij de huidige benzineauto. Een groot tijdsvoordeel ten opzichte van de elektrische auto. Ook de actieradius ligt veel hoger, waar deze bij de elektrische auto maximaal 400 km is, is dat bij de waterstofauto rond de 800 km.

Ontwikkeling 

Het grote nadeel is het energieverlies dat bij elektrolyse optreed en de transport naar de tankstations. Dit is ook de reden waarom hydrogen nog niet volop ingezet wordt binnen de energietransitie.

Vergelijking elektriciteitsverbruik

Om een waterstofauto te laten rijden treed er 3x zoveel energieverlies op, als bij een elektrische auto.

Waterstofauto vs elektrische auto

Geschikt voor energieopslag

Waterstof is eenvoudig op te slaan, waardoor dit een uitermate geschikte methode is voor energieopslag. Ook hieraan kleeft het nadeel van energieverlies door elektrolyse. De omzetting van de in de zomer teveel opgewekte elektriciteit naar waterstof, om deze vervolgens in de winterperiode weer om te zetten naar bruikbare elektriciteit is natuurlijk niet heel efficiënt.

Gasnetwerk -> Waterstofnetwerk

Recent onderzoek bewijst dat het huidige gasnetwerk (met wat kleine aanpassingen) geschikt is voor de distributie van hydrogen. Dit betekent wel dat gasfornuizen en cv-ketels in de aangesloten woningen worden vervangen. Net als bij aardgas zal waterstof een geurstof krijgen om lekkages vroegtijdig te signaleren. Daarnaast vervangt een waterstofmeter de huidige gasmeter.

Warmtepomp of waterstof

Veel discussie gaan over de voor- en nadelen van beide toepassingen. Feit is dat beiden nodig zijn om de energietransitie van aardgas naar een duurzame warmtevoorziening te laten slagen. Niet overal is een warmtepomp mogelijk en niet elke woning is (straks nog) aangesloten op het aardgasnetwerk. Het grote voordeel van waterstof is dat het één op één aardgas kan vervangen, waardoor het op grote schaal en snel kan worden toegepast.

Bouwplannen waterstofnetwerk

Het kabinet heeft de GasUnie opdracht gegeven om het gasnetwerk om te bouwen naar een waterstofnetwerk. Deze beslissing betekent een revolutie binnen de Nederlandse energietransitie. De GasUnie verwacht binnen 5 jaar de eerste huishoudens aan te sluiten op het nieuwe waterstofnetwerk, maar eerst is de zwarte industrie aan de beurt.

Nationaal Waterstof Programma

Op 9 juli 2021 ontving staatssecretaris Yeşilgöz-Zegerius (VVD) het Nationaal Waterstof Programma. Hierin is uiteengezet hoe waterstof deel kan uitmaken van de energietransitie. In het programma worden 3 sporen gevolgd voor toepassing in de periode 2022 t/m 2025. Ook wordt vooruitgekeken naar de periode tot 2030.

De drie sporen zijn:

  • Grootschalige toepassing voor de industrie (eigen opwek en import)
  • Koppel decentrale waterstofproductie aan lokale energieopwek
  • Creëer randvoorwaarden om beiden mogelijk te maken

Potentieel voor energieopslag

Waterstof lijkt vooral als opslagmethode of warmtevoorziening een geschikte oplossing, welke goed past binnen de energietransitie. De toepassing voor vervoer is misschien wel te laat met het oog op de ontwikkelingen van de elektrische auto. Toch kan het nog steeds prima ingezet worden voor openbaar vervoer of vrachtverkeer.

Oudere onderzoeken

Playlist: Waterstof

  • Nuttige pagina?
  • 31   2
Deel deze pagina!