Waterstof wordt gezien als de ontbrekende schakel in de energietransitie. De productie uit water door elektrolyse met duurzame energie van zon en wind speelt hierbij een cruciale rol.

Het omzetten van elektrische energie, opgewekt met wind en zon, naar chemische energie in waterstof maakt het mogelijk om wind en zonne-energie niet alleen in te zetten voor verduurzaming van elektriciteit, maar ook voor verduurzaming van de blijvende behoefte aan moleculen voor grondstof in de chemische industrie en voor brandstof in toepassingen waar elektriciteit of batterijen niet toereikend zijn. Voorbeelden zijn hogetemperatuurwarmte voor de industrie, brandstof voor zwaar wegverkeer, de luchtvaart en de scheepvaart.

Hierbij levert de veelzijdigheid van waterstof veel flexibiliteit voor het energiesysteem. Het is relatief eenvoudig in grote hoeveelheden op te slaan, over grote afstanden te transporteren, en is op afroep stuurbaar in te zetten in diverse markten en een breed scala aan toepassingen.

Voor duurzame waterstof is duurzame energie nodig. De uitbouw daarvan kost tijd. Voor ontwikkeling van de waterstofoptie is het echter niet nodig hierop te wachten. Er kan namelijk een start worden gemaakt via blauwe waterstof. Dit is waterstof geproduceerd op basis van aardgas waarbij de gevormde CO2 wordt afgevangen en opgeslagen.

De klimaat-neutrale inzet van aardgas via waterstof kan het pad effenen voor groene waterstof en op kortere termijn al een aanzienlijke bijdrage leveren aan het halen van klimaatdoelen. 

“Hoewel waterstof steeds meer gezien wordt als energiedrager van de toekomst, is het zeker niet de heilige graal,” vertelt Jörg Gigler, directeur van Topconsortia voor Kennis en Innovatie (TKI), een stichting die binnen de negen topsectoren publiek-private samenwerkingsprojecten stimuleert.

“Het is één van de mogelijkheden op het gebied van duurzame energie, maar zeker niet de enige. Wel is het zo dat veel partijen enthousiast zijn over het gebruik van waterstof als duurzame energiedrager: milieubewegingen, consumenten, projectontwikkelaars en de industrie-sector. Toch vergen specifieke toepassingen van waterstof nog de nodige aandacht.

Hoewel waterstof steeds meer gezien wordt als energiedrager van de toekomst, is het zeker niet de heilige graal.

Afhankelijk van waar je het wilt inzetten, zal dus steeds moeten worden gekeken of het de meest geschikte mogelijkheid is. Hierbij gaat het niet alleen om technische vraagstukken, maar ook om het maatschappelijk aspect. Zo is het gebruik van waterstof binnen de industrie geen enkel probleem, maar binnen de gebouwde omgeving zijn er nog wel wat vragen te beantwoorden. Voor een maximale acceptatie is het belangrijk dat burgers mee worden genomen in de transitie, de verschillende opties begrijpen, en hun eigen keuzes mogen maken.”

Potentie

De potentie van waterstof is bijna oneindig. Als energiedrager is het breed inzetbaar in de industrie, in de mobiliteit, in de energiesector en in de gebouwde omgeving. Hierbij kun je de volgende toepassingen onderscheiden: productie van hogetemperatuurwarmte voor processen in de industrie, als grondstof voor de chemische industrie, de staalindustrie en in olieraffinaderijen, elektrisch aangedreven nul-emissie brandstofcelvoertuigen zoals auto’s, bussen, vrachtwagens, treinen en schepen, productie van elektriciteit in flexibele gascentrales (combined cycle gasturbines), productie van warmte voor ruimteverwarming (lagetemperatuurwarmte) in de bestaande gebouwde omgeving en mogelijk ook voor warm tapwater.

Uitdagingen

Grijze (fossiele), blauwe (klimaatneutrale waterstof via Carbon Capture en Storage (CCS)) en groene (duurzame) waterstof kunnen alledrie helpen om snelheid te maken. Om succesvol te kunnen zijn heeft waterstof namelijk schaalgrootte nodig. Dat betekent dus innoveren. Nederland kent inmiddels vele waterstofinitiatieven die zich in diverse stadia van ontwikkeling bevinden, en dat aantal groeit.

Een mooi voorbeeld zijn vuilniswagens op waterstof in Groningen die daarmee geruisloos het afval ophalen en toch voldoende vermogen hebben om te laden, te persen en naar de afvalcentrale te rijden. Ook is het aantal bussen op waterstof voor comfortabel en schoon regionaal streekvervoer gegroeid. Of wat te denken van het transport van waterstof door oude gasleidingen in Zeeuws-Vlaanderen, waardoor de gasleidingen een nieuwe toekomst krijgen en kosten worden bespaard. Komen tot grootschalige toepassingen is een van de grootste obstakels bij de inzet van waterstof als energiedrager.

“De orde van grootte van projecten moet echt omhoog,” legt Marcel Weeda, senior onderzoeker bij TNO uit. “Van enkele tientallen megawattten, moeten wij naar honderden megawatten. We zitten nu in een tussenfase waar we door moeten komen. We moeten dus situaties en markten creëren om waterstof aan de man te brengen. Die opschaling moet nu concreet vorm worden gegeven.

De orde van grootte van projecten moet echt omhoog

Daarnaast moeten de kosten van waterstoftechnologie omlaag; het is nu nog relatief duur. Ook kan de technologie rondom waterstof nog efficiënter. Daar is nog meer onderzoek en ontwikkeling voor nodig. Een set van fiscale maatregelingen en subsidie zullen het mogelijk moeten maken om grootschalige projecten te realiseren, zodat alle partijen er beter van worden. Om de klimaatdoelstellingen te realiseren is haast geboden. Naast studeren en onderzoeken moeten we het nu ook gewoon gaan doen. ”