In het verduurzamen van de energievoorziening in Nederland, maar ook in de rest van de wereld wordt waterstof het alternatief van gas gezien. Waterstof is daarentegen geen energiebron, maar kan wel een energiedrager zijn. Dit betekent dat de energie wordt opgeslagen in deze stof en vrijkomt bij de verbranding. Maar wat is waterstof precies, welke soorten zijn er en hoe ziet de toekomst eruit? Dit komt in dit blog ter spraken.
Wat is waterstof?
Waterstof is een niet-giftige, kleurloze, smaakloze en geurloze stof. Het is een molecuul (H2) dat is opgebouwd uit twee waterstofatomen. Waterstof komt veel voor op aarde, maar is altijd verbonden met andere atomen. Bij kamertemperatuur is waterstof gasvormig. Bij -253 graden is het pas vloeibaar. Wanneer waterstof onder druk wordt gezet dan zal de dichtheid en dus ook de hoeveelheid energie per m³ toenemen.
Verschillende soorten waterstof
Aardgas of aardolie wordt uit de natuur gehaald, dat is met waterstof niet het geval. Waterstof moet eerst gemaakt worden. Waterstof wordt bijvoorbeeld gemaakt met aardgas en water. Vervolgens is er energie nodig om waterstof te maken. Hierbij kunt u denken aan aardolie of elektriciteit. Het resultaat is dan kleurloos en geurloos gas. Maar toch maken we onderscheid in verschillende typen waterstof. Dat zegt in eerste instantie niks over het waterstof zelf, maar hoe het gemaakt is. Er wordt onderscheid gemaakt in hoe waterstof gemaakt wordt. Je hebt dan groene, grijze en blauwe waterstof.
Grijze waterstof
De waterstof die tot nu het meest wordt gemaakt is grijze waterstof. Dat betekent dat bij de productie van waterstof CO2 vrijkomt. Het wordt gemaakt van fossiele brandstoffen. 80 procent van geproduceerde waterstof wordt gemaakt uit aardgas. Ook omdat dit nog de goedkoopste manier is. Daarnaast kan er, in relatief korte tijd, veel waterstof geproduceerd worden.
Groene waterstof
Groene waterstof wordt geproduceerd door middel van duurzame energiebronnen. Denk hierbij aan wind- of zonne-energie of waterkracht. Met groene stroom kan groene waterstof gemaakt worden. De methode om met behulp van elektriciteit water om te zetten in waterstof, heet elektrolyse. Elektriciteit wordt gebruikt om met behulp van elektrische lading water om te zetten in waterstof en zuurstof. Er komt dan geen CO2 vrij tijdens dit proces. Het produceren van groene waterstof is op dit moment nog duurder dan grijze waterstof.
Blauwe waterstof
We spreken van blauwe waterstof wanneer de CO2, die vrijkomt tijdens de productie van grijze waterstof, wordt opgeslagen. Dan komt het niet in de lucht terecht, maar wordt het opgeslagen of gebruikt voor andere doeleinden. Zoals tuinbouwkassen die CO2 inzetten als grondstof. Toch ontsnapt er altijd ongeveer 10 procent CO2 en dat komt alsnog in de lucht terecht. Daarnaast is dit een vrij dure techniek om CO2 op te slaan en/of te transporteren.
De voor- en nadelen van waterstof
De voordelen van waterstof
-
Waterstof kan veel processen verduurzamen. Denk hierbij aan de (chemische) industrie, vervoer of slecht geïsoleerde huizen.
-
Waterstof is goed te vervoeren. Daarom is het interessant om te importeren en het kan goed ingezet worden in het bestaande gasnet.
-
Waterstof kan veel energie opslaan, meer dan elke andere tof op aarde.
-
Daarnaast kan waterstof goed opgeslagen worden. Dit is beter dan opslag van energie in batterijen of accu’s. Het zorgt namelijk voor minder energieverlies.
De nadelen van waterstof
-
De productie van groene waterstof is erg duur, kost veel tijd en is ingewikkeld. De productie van grijze waterstof is makkelijker, maar is dan weer niet duurzaam.
-
Bij het maken van waterstof gaat veel energie verloren. Bij het omzetten van elektriciteit in waterstof gaat ongeveer 25 procent van de energie verloren. Ook van waterstof naar elektriciteit gaat er ongeveer 40 procent verloren.
-
Het aanleggen van een goede infrastructuur voor waterstof kost veel geld. Voor groen gas is dat niet nodig.
-
Op dit moment is er nog maar een zeer klein aanbod van groene waterstof. Voor grote toepassen is er daardoor nog niet genoeg groene waterstof om te gebruiken.
De integratie van waterstof
De integratie van waterstof in het energienetwerk is momenteel in volle gang. Een veelbelovende strategie is het omzetten van overtollige elektrische energie, bijvoorbeeld van fotovoltaïsche energie of windturbines, in waterstof dat vervolgens rechtstreeks in het waterstof gasnet wordt ingevoerd. Op deze manier kan overtollige energie worden opgeslagen zolang als dat nodig is. De waterstof moet comptabel worden gemeten waarbij de gFLOW1500 kan worden ingezet.
