ACHTERGROND

Waterstof (H2) speelt een belangrijke rol in de energietransitie.

Met name in het noorden van Nederland en Duitsland, waar in toenemende mate duurzame energie wordt opgewekt, wordt de toepassing van waterstof als energiedrager steeds belangrijker.

Kenmerken/eigenschappen van waterstof (H2):

Waterstof kenmerkt zich door een hoge energiedichtheid op basis van gewicht. Onder normale omstandigheden is het echter gasvormig, zodat de energiedichtheid per volume-eenheid relatief laag is.

Dit betekent dat de opslag van waterstof een grotere uitdaging vormt dan de opslag van vloeibare energiedragers.

  • niet toxisch & niet irriterend

  • milieuvriendelijk & niet waterbedreigend

  • reukloos

  • smaakneutraal

  • onzichtbaar

  • vluchtig, 15 x lichter dan lucht

Kleurenpalet waterstof

blauw

Blauwe waterstof is grijze waterstof, waarvan het CO2 bij het ontstaan echter wordt afgescheiden en opgeslagen (Engels: Carbon Capture and Storage, CCS). Het bij de waterstofproductie opgewekte CO2 komt daarom niet in de atmosfeer terecht en de waterstofproductie kan per saldo als CO2-neutraal worden beschouwd.

grijs

Grijze waterstof wordt uit fossiele brandstoffen gewonnen. Bij de productie van grijze waterstof wordt doorgaans aardgas onder grote hitte omgezet in waterstof en CO2 (stoomhervorming). Het CO2 wordt vervolgens ongebruikt in de atmosfeer afgegeven en versterkt daardoor het broeikaseffect: bij de productie van een ton waterstof ontstaat ongeveer 10 ton CO2.

groen

Groene waterstof wordt geproduceerd door elektrolyse van water, waarbij voor de elektrolyse uitsluitend elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen wordt gebruikt. Ongeacht de elektrolysetechniek die wordt toegepast, komt er bij de productie van waterstof geen CO2 vrij, omdat de ingezette elektriciteit voor 100% uit hernieuwbare bronnen afkomstig is en zodoende CO2-vrij is.

Bron: www.bmbf.de/de/eine-kleine-wasserstoff-farbenlehre-10879.html

Productie van groene waterstof

Momenteel wordt waterstof nog grotendeels gewonnen uit fossiele energiebronnen zoals aardgas of kolen. Hierbij komen echter grote hoeveelheden CO2 vrij, die op een omslachtige manier moeten worden opgevangen en opgeslagen om een positief effect op de klimaatverandering teweeg te brengen. Gunstiger is in dit geval het principe van elektrolyse, waarbij water door middel van elektrische stroom wordt opgesplitst in de bestanddelen waterstof en zuurstof.

Om groene waterstof te produceren is de inzet van hernieuwbare energie als stroombron onvermijdelijk.

Voordelen van waterstof ten opzichte van andere energiedragers

  • Opslag:

  • waterstof maakt het mogelijk om grote hoeveelheden overtollige hernieuwbare elektriciteit via elektrolyse chemisch op te slaan en op een later tijdstip te gebruiken.

  • Gebruik:

  • Omzetting in brandstofcellen of gasmotoren voor decentrale toepassingen of voor het opvangen van piekbelasting

  • Directe invoer in het gasnetwerk of inzet als zuivere stof

  • Toevoer van waterstof in industriële toepassingen

  • Gebruik in voertuigen die door brandcellen worden aangedreven

Uitdagingen bij de implementatie van waterstof

  • Uitstoot bij de productie van waterstof uit fossiele energiebronnen

  • Gebrek aan landelijk dekkende infrastructuur (bijv. waterstoftankstations)

  • Omslachtige opslag van grote hoeveelheden energie

  • Nu nog relatief hoge kosten