‘Ineens lijkt waterstof het antwoord op alle energieproblemen’ – Volkskrant

ACHTERGROND WATERSTOF

Ineens lijkt waterstof het antwoord op alle energieproblemen – waar komt al dat enthousiasme vandaan?

Een vrouw in Californië tankt waterstof voor haar auto. Foto Bloomberg via Getty Images

Geen woord erover in het regeerakkoord, maar de Klimaattafels van Ed Nijpels buitelen over elkaar heen om waterstof te bejubelen. Ook energiebedrijven staan te popelen om de energiedrager te gaan gebruiken, maar daarvoor is een grote systeemomslag nodig. De vraag is wie dat allemaal gaat betalen.

‘Waterstof is wat ons betreft de sleutel tot de energietransitie.’ Dat zei Ed Nijpels, voorzitter van de Klimaattafels die dinsdag de eerste stappen richting een Klimaatakkoord presenteerden. Terwijl het woord ‘waterstof’ in het regeerakkoord niet één keer voorkwam. Waarom kan dit doodeenvoudige molecuul – twee aan elkaar geplakte waterstofatomen, het meest voorkomende element in het universum – plots op zo veel enthousiasme rekenen, van de industrie tot milieubewegingen?

Omdat het gas waterstof een energiedrager is met een breed scala aan toepassingen. Het is potentieel een brandstof voor auto’s, fabrieken en cv-ketels, een opslagmiddel voor duurzame elektriciteit en een grondstof voor de chemische industrie. Daarmee vormt het een oplossing voor meerdere problemen die de energietransitie met zich meebrengt. Vandaar dat waterstof in de stukken van vier van de vijf Klimaattafels een belangrijke rol speelt.

Hoe kom je aan waterstof?

Waterstof is geen energiebron maar een energiedrager. Je moet het eerst maken, wat energie kost, waarna deze energie elders bruikbaar is. Nu al produceert de industrie zo’n 800 duizend ton waterstof per jaar, vooral voor raffinaderijen en voor de kunstmestindustrie, zegt Ad van Wijk, hoogleraar toekomstige energiesystemen aan de TU Delft. De industrie maakt dit nu nog door aardgas te splitsen, waarbij CO2 vrijkomt. Deze waterstof wordt ‘grijs’ genoemd.

Vang je deze CO2 af en stop je het onder de grond, dan spreek je van blauwe waterstof. Deze variant staat in de gepresenteerde plannen van de Klimaattafels genoemd voor de korte termijn. Milieuorganisaties hebben twijfels over de haalbaarheid en de prijs van ondergrondse CO2-opslag – een frictiepunt tijdens de onderhandelingen over het Klimaatakkoord.

Waar het uiteindelijk heen moet, is groene waterstof. Deze wordt op fundamenteel andere manier geproduceerd: door water met duurzaam opgewekte elektriciteit uit elkaar te trekken tot zuurstof en waterstof (elektrolyse). Daar komt geen CO2-molecuul aan te pas. Het is in feite gecondenseerde wind- en zonnestroom.

Foto de Volkskrant

Waarom is waterstof zo hard nodig?

In principe is het omschakelen van een economie op duurzame energie een makkie: je elektrificeert alle energieverbruik, ook voor verwarming en voor transport. Die stroom maak je met duurzame middelen, dus met windmolens, zonnepanelen en biobrandstoffen zoals biogas en houtsnippers. Klaar.

Maar er zijn twee problemen. Allereerst zijn sommige processen, vooral in de zware industrie, niet te elektrificeren, of alleen tegen heel hoge kosten. Het maken van staal, glas, cement en bakstenen bijvoorbeeld: de benodigde temperatuur is nauwelijks te bereiken met warmtepompen of elektrische ovens. Met waterstof kan het wel. Het Zweedse staalconcern SSAB is al begonnen met de bouw van een proefinstallatie voor dit procedé.

Het andere probleem is dat zon en wind niet altijd op afroep beschikbaar zijn. Denk aan windstille of bewolkte dagen. Daar zijn veel mouwen aan te passen. Zo kun je elektriciteitsnetten aan elkaar koppelen; het waait altijd wel ergens in Europa. Je kunt het gebruik van stroom afstemmen op het aanbod van stroom. Laad bijvoorbeeld de batterij van de elektrische auto ’s nachts op; dan is er meer windstroom en weinig vraag.

Maar er zijn grenzen. Eens in de twee jaar kampt Nederland met een aanzienlijke ‘Dunkelflaute’, een periode van dagen of soms weken dat de zon niet schijnt en de wind niet waait, ook niet in het buitenland. Daar zit je dan met je molens en panelen. Dat probleem wordt gaandeweg groter. Naarmate warmtepompen steeds meer woningen verwarmen, neemt juist in de winter, als de zonnestroom bijna wegvalt, de elektriciteitsvraag toe. Voor zulke momenten zou je een energievoorraad willen aanleggen tijdens energieoverschotten.

Je kunt elektriciteit toch in een batterij stoppen?

Dat kan, maar dat is duur. Om alleen al de elektriciteit op te slaan die huishoudens in Nederland op één dag verbruiken, moet voor 45 miljard euro aan batterijen worden aangeschaft.

Dezelfde hoeveelheid energie opslaan in de vorm van waterstof is veel goedkoper en makkelijker. Certificeringsinstituut Kiwa berekende eerder dit jaar dat het opslaan van 2.000 kilowattuur energie in een batterij rond de 40 duizend euro per jaar kost; honderd keer duurder dan het bewaren van diezelfde hoeveelheid energie in de vorm van waterstof. De batterij zou zo groot zijn als drie zeecontainers. Voor dezelfde energiehoeveelheid waterstof volstaat een tank van één kubieke meter.

Hoogleraar Van Wijk heeft de mogelijkheden ook bestudeerd. ‘In een zoutcaverne past 6.000 ton waterstof. Die bevat dan evenveel energie als 17 miljoen grote huisbatterijen voor zonne-energie.’

Ook als je energie wilt transporteren, kun je beter waterstof verplaatsen dan stroom. Er gaat weliswaar 60 procent van de energie verloren wanneer je elektriciteit omzet in waterstof en weer terug in elektriciteit. Maar ‘elektronen’ verplaatsen via nieuwe kabels is 100 tot 200 keer duurder dan waterstof verplaatsen via omgebouwde aardgasleidingen, zegt Van Wijk. Dat voordeel gaat zwaarder tellen naarmate de windmolens verder in zee komen te staan. En al helemaal wanneer je zonne-energie uit de Sahara naar Europa wil halen; volgens hem een reële mogelijkheid. Nederland heeft het voordeel dat er al een grote gasinfrastructuur ligt. Ook woonwijken kunnen hierdoor relatief eenvoudig van waterstof worden voorzien, volgens hem.

Hoe sla je waterstof op?

Je kunt het flink in elkaar persen, vloeibaar maken, in een oud gasveld stoppen of in een zoutholte. De eerste methode is voor grote hoeveelheden minder geschikt en de tweede is moeilijk omdat je het moet koelen tot -255 graden, en daarna weer verwarmen. Dat kost veel energie.

Of het in lege gasvelden kan worden opgeslagen, is nog onzeker. Mogelijk gaat waterstof reageren met elementen in de bodem, zoals zwavel, en ontstaan er giftige verbindingen. Opslaan in zoutcavernes is geen probleem.

Doordat waterstof het kleinste molecuul op aarde is, gaat het dwars door sommige materialen heen. Dat kan lastig zijn bij transport in pijpleidingen, maar is geen groot probleem: in industriegebieden zijn al prima werkende leidingnetwerken voor waterstof.

De energiecentrale van Nuon in de Eemshaven in Groningen. Foto Nederlandse Freelancers

Loopt het Klimaatakkoord op de muziek vooruit met dat waterstofplan?

Absoluut niet. Het bedrijfsleven is al hard bezig. In Groningen werkt Gasunie aan een waterstoffabriekje dat op zonnepanelen werkt. Op den duur kan dat worden opgeslagen in een zoutholte bij Zuidwending (Veendam). In Rotterdam heeft TNO, in opdracht van Uniper, BP, Stedin, Havenbedrijf Rotterdam en Smartport, de mogelijkheden van groene waterstof onderzocht. En afgelopen mei pleitte de Waterstofcoalitie, onder meer bestaand uit grote bedrijven en Greenpeace, ervoor dat Nederland voorop moet lopen op waterstofgebied.

Dat doet het nu nog niet. Een jaar geleden tekenden grote concerns als Shell, Total en Toyota in Davos een ‘waterstofpact’. In IJsland wordt waterstof gemaakt met de aardwarmte van hun befaamde geisers. In Duitsland stroomt ter plaatse gemaakt waterstof op enkele plaatsen gewoon door het gasnet. Tot een bijmenging van 20 procent levert dat geen enkel probleem op.

Maar Japan is pas echt gek op waterstof. Sinds het land zijn kerncentrales in de ban deed na het ongeluk met de centrale van Fukushima, ziet het land het gas als dé brandstof van de toekomst. De Olympische Spelen van 2020 in Tokyo zullen de eerste zijn die helemaal op waterstof draaien.

Waar moet Nederland die waterstof produceren?

De Noordzee lijkt er geknipt voor, gezien de vele windmolens die er kunnen staan. Op sommige gasplatforms kunnen waterstoffabriekjes staan.

Het is geen verre toekomstmuziek. Het consortium North Sea Energy, met daarin olie- en gasbedrijven, offshorebedrijven en kennisinstituten als TNO, heeft al vier bedrijven gevonden die het eerste experiment willen opzetten. René Peters, directeur gastechnologie bij TNO, verwacht dat nog dit jaar een besluit wordt genomen. In totaal, denkt hij, is er wel een tiental platforms inzetbaar bij de waterstofproductie.

De energiebedrijven willen dolgraag, en niet alleen omdat waterstof hun toekomst kan zijn. Zij zitten met productieplatforms en buizenstelsels die spoedig overbodig zijn, omdat de gasvelden in de Noordzee leeg raken. Dan moeten ze die installaties verwijderen: een dure grap. Het installeren van Peters’ waterstoffabriekjes kan die nare kostenpost naar een verre toekomst schuiven.

Zulke fabriekjes op oude gasplatforms is niet Peters’ einddoel. ‘Je kunt daar kleine installaties op zetten van 10 megawatt, en ook nog wel grotere van bijvoorbeeld 100 megawatt. Maar uiteindelijk heb je fabrieken nodig met een vermogen van meer dan duizend megawatt. En om die te herbergen, heb je een eiland in de Noordzee nodig.’ Aan dat eiland wordt al gewerkt. Tennet, het bedrijf dat in Nederland het hoogspanningsnet beheert, heeft een samenwerkingsverband met zijn Deense en Britse zusterbedrijven, Gasunie en de haven van Rotterdam. Op de Doggersbank willen ze zo’n eiland aanleggen. Maar voordat dat er ligt, is het wel 2040. Peters: ‘Tot die tijd kunnen we op die gasplatforms alvast beginnen en ervaring opdoen.’

Het duurt zeker tot 2030 voordat de waterstofproductie op grote schaal draait, denkt Peters. Al die windmolens die op de Noordzee gepland zijn, zijn natuurlijk prachtig, maar alleen al om alle kolencentrales te vervangen die uiterlijk 2030 dicht moeten, zijn 3.000 van de grootste molens nodig. ‘Het duurt echt nog wel tot 2030 voordat we zo veel stroom van de Noordzee hebben dat we een groot overschot kunnen gebruiken voor de productie van waterstof’, zegt hij.

Welke hordes zijn verder nog te nemen?

Om waterstof grootschalig in te zetten, is een grote systeemomslag nodig die volgens Ad van Wijk een ‘nationale aanpak’ vergt. Er zijn grote hoeveelheden windmolens op zee nodig. Elektrolysers, die groene waterstof maken, moeten massaal uit de grond worden gestampt. De huidige gasinfrastructuur moet aangepast, zodat deze ook waterstof aankan. Fabrieken moeten gasturbines en -ketels aanpassen. Wie dit soort investeringen betaalt, is in de huidige fase van het Klimaatakkoord hét twistpunt. De Industrietafel zou graag een tenderregeling zien, waarbij bedrijven subsidie kunnen aanvragen voor hun waterstofplannen, zoals eerder ook voor windmolenparken gebeurde.

Dan is er nog de vraag: is dit gas wel veilig? Absoluut, zegt Van Wijk. ‘Waterstof is het lichtste element, het stijgt op met 20 meter per seconde. Stel dat er een lek is, dan zit het voordat het met zuurstof is gemengd – waardoor het kan branden – al hoog in de lucht.’ Maar, zo weet hij, dat betekent niet er geen maatschappelijke zorgen kunnen zijn, wat het draagvlak voor waterstof aantast. ‘Daar moeten we dus aandacht aan besteden.’

Draait de cv-ketel uiteindelijk op waterstof?

Die kans is niet heel groot. De efficiëntste manieren om woningen te verwarmen zijn aansluiting op een warmtenet dat wordt gevoed met afvalwarmte van de industrie, en de al veel genoemde elektrische warmtepomp. Maar voor sommige woningen of wijken kan waterstof zomaar een (deel van de) oplossing blijken. Erop koken kan ook: afgelopen mei bakte Van Wijk zelfs de eerste waterstof-omelet van Nederland. Al is dan wel een kleurstof nodig: de vlam is onzichtbaar.

Dit artikel verscheen eerder in de Volkskrant

Waarom waterstof onmisbaar is

Volgens hoogleraar Ad van Wijk is wind- en zonne-energie niet genoeg

Het is de komende jaren een kwestie van meters maken. Dat zegt hoogleraar Ad van Wijk over de transitie naar duurzame energie. “De technieken die we nodig hebben om de doelstellingen van het klimaatakkoord van Parijs te halen, bestaan gewoon. We moeten ze nu op grote schaal gaan toepassen.” Het is vooral van belang om in te zetten op het gebruik van waterstof. Dat is volgens Van Wijk hét alternatief voor aardgas.

“Ik ben een boerenzoon en letterlijk opgegroeid met de krachten van de natuur”, vertelt Ad van Wijk. “Als kind was ik altijd buiten, in de zon, de regen, of de wind. Ik denk dat ik al op heel jonge leeftijd intuïtief aanvoelde wat een energie er in de natuur huist.”

Van Wijk studeerde in de jaren 70 natuurkunde in Utrecht. “Het was de tijd van het rapport van de Club van Rome: Grenzen aan de groei. Dat heeft mijn aandacht voor de draagkracht van de aarde wel aangewakkerd. En door de oliecrises in die periode besefte ik ook de kwetsbaarheid van ons energiesysteem dat volledig afhankelijk was van olie uit het buitenland. Het antwoord op de ecologische en geopolitieke vragen lag wat mij betreft voor de hand: zelf duurzame energie opwekken.”

Duurzame energie voor iedereen

Van Wijk was in 1984 medeoprichter van Ecofys, een adviesbureau op het gebied van duurzame energie. Later werd hij directievoorzitter van Econcern. Dat bedrijf realiseerde verschillende grote duurzame energieprojecten, zoals het Prinses Amalia windpark op de Noordzee, en omvangrijke zonne-energieprojecten in Spanje.

Econcern ging echter failliet in 2009. Het bedrijf kreeg tijdens de financiële crisis steeds meer moeite met het financieren van de grote projecten en kon uiteindelijk zijn verplichtingen niet meer nakomen. Van Wijk: “Toen zat ik ineens thuis op de bank. Maar voor mij was het al snel duidelijk dat ik me wilde blijven inzetten voor de energietransitie.” Dat doet hij momenteel onder meer als deeltijd professor Future Energy Systems aan de TU Delft. Van Wijk: “Hier werk ik samen met een grote groep inspirerende ondernemers en onderzoekers die innovatieve oplossingen ontwikkelen voor de toekomstige energievraag.”

Ad van Wijk voor een auto van Green Village TU Delft

Ad van Wijk: “Duurzame energie voor iedereen is nog steeds mijn persoonlijke missie. “

“Duurzame energie voor iedereen: dat was indertijd de missie van Econcern”, zegt Van Wijk. “En het is nog steeds mijn persoonlijke missie. Want ik ben ervan overtuigd dat het kan: een volledige overstap naar duurzame bronnen. Maar dat gaat niet zonder slag of stoot. Dus voor het zover is, zijn we echt een aantal decennia verder. Want het bouwen van voldoende duurzame opwekkingscapaciteit kost veel tijd. Maar dat pleit er alleen maar voor om zo snel mogelijk en grootschalig te beginnen.”

C.V.
AD VAN WIJK

Ad van Wijk (1956) is duurzame energieondernemer en deeltijd professor Future Energy Systems aan de TU Delft. In 1984 was Van Wijk medeoprichter van het bedrijf Ecofys, later een onderdeel van Econcern. Van Wijk was CEO van Econcern, een bedrijf dat veel nieuwe duurzame energieprojecten ontwikkelde. Voorbeelden zijn het offshore windpark Prinses Amalia in de Noordzee, diverse zonne-energieparken in Spanje en een bio-methanol fabriek in Nederland.
profadvanwijk.com

Waarom is een grootschalige aanpak noodzakelijk?    

“Laten we reëel zijn: we komen er niet met alleen maar kleinschalige en lokale projecten voor bijvoorbeeld het opwekken van groene stroom. Dat soort projecten – zoals de aanleg van lokale zonneparken – is absoluut van belang, maar ze leveren al met al gewoon te weinig op. De komende tien tot vijftien jaar moet het accent wat mij betreft vooral liggen op het bouwen van fors meer windparken op zee én op de overschakeling naar waterstof.”

“Om te beginnen bij wind op zee: dat is veruit de meest efficiënte vorm van duurzame energieopwekking op dit moment en in de komende jaren. Een molen op zee wekt ongeveer tweemaal meer energie op dan een op land. Tot voor kort moest de bouw van offshore windparken worden gesubsidieerd, maar dat is inmiddels niet meer nodig.” Begin dit jaar maakte minister Wiebes van economie en klimaat bekend dat het bedrijf Vattenfall voor het eerst een offshore windmolenpark bouwen zónder subsidie. Dat park moet in 2022 klaar zijn en zal 1 miljoen huishoudens van stroom voorzien.

Windmolens op zee

Momenteel telt Nederland drie windmolenparken op zee, en worden er twee bijgebouwd. Tussen 2023 tot 2030 komt er nog een zo’n 7.000 megawatt aan opwekkingsvermogen op zee bij, zegt Van Wijk. “In totaal staat er tegen 2030 zo’n 11.500 megawatt aan offshore windmolenparken.” Dat is genoeg om ruim elf miljoen huishoudens van stroom te voorzien. Aangezien Nederland niet zoveel huishoudens telt, kan een deel van de opgewekte energie ook voor bijvoorbeeld de industrie worden gebruikt.

Nordsee One windpark in zee in Duitsland

Het Duitse off shore windpark Nordsee One, dat door Triodos Bank gefinancierd wordt.

 

 

 

 

 

 

 

De totale geplande capaciteit van wind op zee lijkt weliswaar fors, toch zijn de bestaande en voorziene parken volgens Van Wijk niet meer dan een begin. “Ik schat in dat we in de periode 2023-2030 ongeveer viermaal zoveel extra opwekkingscapaciteit op zee moeten bouwen dan het kabinet nu voor ogen heeft. Haalbare en betaalbare grootschalige alternatieven voor wind op zee zijn er niet, want alle andere opties zijn veel duurder. Ook windmolens op land zijn geen haalbaar alternatief. Natuurlijk, ook daar moeten er meer van komen, alleen is de ruimte in een klein land als het onze beperkt.

Er is ook kritiek op windparken op zee. Ze zouden een aanslag plegen op bijvoorbeeld het leven op de zeebodem en de biodiversiteit.

“Dat zijn terechte opmerkingen. Het is absoluut van belang om de windparken op zee goed in te passen, ook in ecologisch opzicht. Je moet windparken niet zomaar ergens neer zetten, maar bij het bepalen van locaties rekening houden met natuurwaarden. Om de ecologie niet onnodig aan te tasten, is het ook van belang om bepaalde rustgebieden aan te wijzen op zee. Maar het is wel goed om je te beseffen dat binnen een windmolenpark de flora en fauna zich juist vaak kan herstellen.”
> Bekijk meer informatie over en onderzoek naar het ecologisch inpassen van windmolenparken

Meer wind op zee dus. De andere noodzakelijke stap is in uw ogen een overstap naar waterstof.

“Dat klopt. Waterstof is een belangrijk alternatief voor aardgas. Voor het maken van waterstof is elektriciteit nodig. Als we extra windmolens op zee hebben, kan de waterstof met elektriciteit van die molens worden gemaakt. Het grote voordeel van waterstof is dat de infrastructuur voor het transport al bestaat. Want op zee liggen talloze leidingen die nu in gebruik zijn voor het transport van aardgas vanaf offshore gasvelden. Die leidingen kunnen zonder veel aanpassingen worden gebruikt voor veilig transport van waterstof. Hetzelfde geldt voor het aardgasnet op land. En als het gaat om huishoudens: bestaande cv-ketels en gasfornuizen werken ook op waterstof. Zij het dat er relatief kleine aanpassingen voor nodig zijn aan met name de brander.”

Waterstof is ook een energiebron voor de industrie, en voor verkeer en vervoer, zegt Van Wijk. “Je kunt waterstof weer omzetten in elektriciteit. Dat betekent dat je er elektrische auto’s op kunt laten rijden, mits je ze uitrust met een brandstofcel die de waterstof omzet. In Duitsland wordt momenteel een netwerk van 400 pompstations aangelegd, speciaal voor waterstof voor personenauto’s.”

Opslag onder de grond

Een groot nadeel van duurzame energiebronnen zoals windmolens en zonnepanelen is dat de energieopwekking ervan zo onvoorspelbaar is. Op onbewolkte dagen met veel wind is de productie maximaal. Maar op windstille en bewolkte dagen wordt er veel te weinig opgewekt om in onze energiebehoefte te voorzien.

“Grootschalige opslag van elektriciteit in bijvoorbeeld batterijen is geen haalbare optie”, zegt Van Wijk. “Daarvoor is de hoeveelheid die je moet opslaan gewoon veel te groot. Ook hier kan waterstof uitkomst bieden. Want waterstof kun je wél vrij eenvoudig opslaan, bijvoorbeeld in ondergrondse zoutkoepels die in het verleden zijn ontstaan door zoutwinning.” Volgens Van Wijk is opslag en gebruik van waterstof veilig. Van Wijk: “Op de een of andere manier heeft waterstof geen goed imago als het gaat om veiligheid. Maar dat is onterecht, want het is veiliger dan aardgas.”

Zijn we er als we meer windparken op zee hebben en overschakelen op waterstof?

“Dat zijn wel de twee grote stappen, maar uiteraard moet er nog meer gebeuren. Zoals een forse verbetering van woningisolatie waardoor de energiebehoefte afneemt. En daarnaast is het van belang om onder meer in te zetten op meer zonnepanelen op huizen en gebouwen. En op de aanleg van warmtenetten: transportsystemen van warmwaterbuizen waarmee gebouwen kunnen worden verwarmd. Dat water kan worden opgewarmd met restwarmte van de industrie. Nu blaast de industrie veel warmte zo de lucht in. Dat is doodzonde.”

Green Village van TU Delft

Ad van Wijk onderzoekt duurzame energiesystemen op de TU Delft. Op de campus is de Green Village gerealiseerd: een proeftuin voor innovaties.

Innovatie en wetenschap

De rol van de wetenschap en innovatie is uiteraard zeer belangrijk volgens hoogleraar Van Wijk, maar het gaat in de periode tot 2030 vooral om implementatie. “Het kabinet wil in 2030 de CO2-uitstoot met 49% verminderen ten opzichte van 1990. We hebben de kennis in huis om dat doel te realiseren. Het is dus zaak om vol in te zetten op het toepassen van bestaande technieken. Ondertussen staan de wetenschap en de innovatie natuurlijk niet stil. Er kan bijvoorbeeld nog heel wat winst worden geboekt met de verbetering van het opwekkingsrendement van zonnepanelen. Maar denk aan het verbeteren van de capaciteit van windturbines. Dat is allemaal van belang. Maar voorlopig – tot 2030 – moeten we vooral meters maken. Gewoon doen dus.”

Wat zijn de lastige vragen en dillema’s als het gaat om de energietransitie?

“Ik denk dat vooral de politiek een onvoorspelbare factor is. Ik vrees dat het huidige kabinet kiest voor lapmiddelen. Op zich is het natuurlijk positief dat ook in de politiek inmiddels breed draagvlak bestaat voor de energietransitie. En zoals gezegd is ook het kabinet tamelijk ambitieus met dat doel van 49% CO2-reductie in 2030. Toch vrees ik dat de uitwerking van die doelstelling een soort poldercompromis wordt.”

“We zijn sterk in offshore. Dat betekent dat het bedrijfsleven internationaal veel orders in de wacht kan slepen voor projecten op zee”

“Dat zie je al een beetje aan het regeerakkoord, dat zwaar inzet op de opslag van de CO2-uitstoot van de industrie. Daarbij komt het erop neer dat de industrie CO2 niet zomaar de lucht in blaast, maar afvangt en vervolgens ondergronds – bijvoorbeeld in lege gasvelden op zee– opslaat. Ik ben daar niet echt op tegen, want het kan best iets zijn dat ons tijdelijk uit de brand helpt. Maar het blijft een lapmiddel. Bovendien is de kans groot dat het de aandacht en inzet afleidt van maatregelen die de CO2-uitstoot daadwerkelijk terugdringen, zoals de bouw van windmolens. Het kabinet is bijna klaar met het nationale klimaatakkoord, dat in juli echt af zou moeten zijn. Maar ik moet nog zien of daar échte keuzes in worden gemaakt.”

Achter het net vissen

Van Wijk ziet de komende jaren een internationale markt voor duurzame energie ontstaan. “Zeker ook op het gebied van waterstof. Landen als Japan en Duitsland zetten daar fors op in. En omdat je waterstof goed kunt vervoeren per transportleiding of per schip, zijn er geen obstakels voor het ontstaan van een internationale waterstofmarkt.”

Het ontstaan van zo’n markt en het ontwikkelen van de capaciteit om duurzame energie op te wekken, bieden ook Nederland economische kansen. Van Wijk: “We zijn sterk in offshore. Dat betekent dat het bedrijfsleven internationaal veel orders in de wacht kan slepen voor projecten op zee.”

“En als het gaat om waterstof: dat Nederland over een uitgebreid aardgasnet beschikt, maakt de omschakeling naar waterstof een haalbare optie. Als we het snel oppakken kunnen we kennis en ervaring opbouwen, en dat kan het bedrijfsleven ook internationale projecten opleveren. Maar dat snelle oppakken van de overstap naar waterstof moeten we dan wel doen. Dat kan alleen als de politiek er ook werkelijk voor kiest. Doet ze dat niet, dan vissen we achter het net en worden we voorbijgelopen door anderen.”

Itske Lulof: “De aardbevingen in Groningen maken klip en klaar duidelijk dat we niet door kunnen op de weg van fossiele brandstoffen.”

ALLEEN DUURZAME WATERSTOF
DE ROL VAN WATERSTOF VOLGENS TRIODOS BANK

Itske Lulof is directeur Energie & Klimaat bij Triodos Investment Management. Ze ziet een grote rol weggelegd voor waterstof. “Vooral in de industrie en voor het zwaardere vervoer als vervanging voor dieseltreinen en de scheepvaart. Inderdaad kan het aardgasnet gebruikt worden voor het transport van waterstof. Maar alleen als de waterstof duurzaam wordt opgewekt met wind op zee. In de gebouwde omgeving zie ik minder potentie voor waterstof want daar gaan we de overstap naar elektrisch maken. Dus koken en verwarmen door middel van zonnepanelen en een warmtepomp. En dit dan combineren met veel meer elektrisch vervoer zoals auto’s en fietsen. Daarmee maken we een echte dappere stap weg van fossiele brandstoffen en naar potentieel volledig duurzame opwek.”
> Lees het interview met Itske Lulof over de energietransitie

Dit artikel verscheen op De Kleur van Geld.

Tekst: Tobias Reijngoud
Fotografie: Pieter van den Boogert

Groene waterstof hoort thuis in Klimaat & Energieakkoord

Groene waterstof hoort thuis in Klimaat & Energieakkoord

Waterstof Coalitie: combinatie van groene waterstof en ‘Wind op Zee’ vormt de basis voor de energietransitie

Amsterdam, 31 mei 2018. Om de klimaatdoelen van Parijs te halen, CO2-reductie te realiseren en de Nederlandse economie te vergroenen, is het opnemen van groene waterstof in het voor de zomer te sluiten Klimaat & Energieakkoord noodzakelijk. Deze oproep komt van de Waterstof Coalitie, die stelt dat groene waterstof een wezenlijk onderdeel is van een betrouwbare én betaalbare energietransitie in Nederland. Morgen overhandigt deze coalitie hierover een manifest aan Minister Wiebes van Economische Zaken & Klimaat.

De Waterstof Coalitie, een initiatief van Greenpeace Nederland, is een nog steeds groeiend initiatief van verschillende partijen die deelnemen aan de klimaattafels, waaronder netbeheerders, industrie, energiebedrijven, milieuorganisaties en wetenschappers: AkzoNobel Specialty Chemicals, Alliander, ENGIE Nederland, Eneco Groep, Enexis Groep, Gasunie, Greenpeace Nederland, Groningen Seaports, Havenbedrijf Rotterdam, Innogy, Natuur & Milieu, Natuur & Milieufederaties, New Energy Coalition, Nuon, OCI Nitrogen, Stedin Groep, Tata Steel, TenneT, ThyssenKrupp, TU Delft, TU Eindhoven, VNO-NCW, Yara Sluiskil.

Daling CO2-uitstoot
De drieëntwintig organisaties die de Waterstof Coalitie vormen roepen de regering op juist nu groene waterstof te stimuleren voor verdere verduurzaming van de energievoorziening.  Vergroening van de industrie, energie opslag en flexibilisering van het net zijn speerpunten in dit manifest. Dit is volgens de coalitie een effectieve oplossing om richting 2030 een forse bijdrage te leveren aan de daling van CO2-uitstoot.

“Om CO2 -uitstoot drastisch te verminderen is groene waterstof een fantastische oplossing. We geven minister Wiebes met dit manifest een duidelijk signaal dat we snel werk moeten maken van groene waterstof. Het is bijzonder dat diverse sectoren via deze Waterstof Coalitie de handen in een slaan,” aldus Greenpeace Directeur Joris Thijssen.

Hans de Boer, voorzitter van VNO-NCW: “Dankzij groene waterstof kunnen we windenergie gebruiken op elk moment dat het ons uitkomt. Daardoor kunnen we heel veel vliegen in één klap slaan. Een aantrekkelijke energietransitie, schone mobiliteit, een sterke economie én we kunnen er de doelen van het Parijsakkoord mee halen.”

Vergroening industrie en transport
Voor een snelle en kostenverlagende groei van groene waterstof pleit de Waterstof Coalitie in haar manifest voor een programmatische aanpak, zoals die ook zeer succesvol door de overheid wordt gebruikt bij de ontwikkeling van windparken op zee. In maart werd bekend dat één van de eerste grote windparken op zee nu zonder subsidie gebouwd gaat worden.

Mel Kroon, CEO van TenneT: “Na de succesvolle ontwikkeling van ‘Wind op Zee’ is het nu essentieel groene waterstof productie te stimuleren om zo opslag voor langere periode te creëren en industrie en transport sterk te vergroenen.”

Kostenreductie
Van groot belang is dat de productiekosten van groene waterstof door middel van zogenoemde elektrolyzers omlaag gaan. Op dit moment is groene waterstof een duurdere oplossing dan het grijze of blauwe alternatief. Een forse kostenreductie van elektrolyzers, samen met een daling van de kosten van hernieuwbare elektriciteit, moet haalbaar zijn; volgens de coalitie in 2030 met circa twee derde bij een elektrolyse capaciteit van 3 tot 4 GW.

Han Fennema, CEO van Gasunie, wijst op het belang van robuuste en kostenefficiënte verbindingen tussen aanbieders en afnemers van waterstof: “De kracht van waterstof is dat de netwerken voor stroom én moleculen met elkaar via nieuwe technologieën verbonden worden, ook internationaal. In 2030 kunnen we concrete resultaten laten zien. We willen richting 2030 een landelijk dekkend hoofdnet voor waterstof realiseren.”

Opslag
Efficiënt gebruik van zeer grote hoeveelheden duurzame elektriciteit kan met groene waterstof worden bereikt, vindt de Waterstof Coalitie. Zo kan energie betaalbaar en efficiënt in grote hoeveelheden worden opgeslagen. Ook kunnen tekorten of overschotten aan elektriciteit worden opgevangen waarmee het elektriciteitssysteem in balans blijft. Dit voorkomt het afschakelen van windmolens in situaties van een productieoverschot.

Han Blokland, CEO ENGIE Nederland: “Waterstof is een ‘allround’ antwoord voor de verduurzaming van de energievoorziening. Het kan makkelijk grote volumes wind- en zonne-energie opslaan voor seizoensoverbrugging. Het kan flexibel het netwerk in balans houden, direct aardgas vervangen en is makkelijk te transporteren. Waterstof biedt hierdoor de unieke mogelijkheid om de elektriciteitssector en de industriesector te koppelen en beide te verduurzamen.”

Routekaart Groene Waterstof
In het manifest staat de specifieke oplossing hoe overheid samen met de industrie groene waterstof landelijk kunnen uitrollen:

  • De overheid organiseert bijvoorbeeld jaarlijks tenders met oplopende volumes tot en met 2030;
  • De overheid stelt financiële middelen beschikbaar waarbij de onrendabele top – het verschil tussen groene waterstof en het grijze alternatief – door de overheid wordt gedekt;
  • De tender-winnaar ontvangt van de overheid een vergunning, subsidie en een elektriciteitsnetaansluiting plus een aansluiting voor een waterstofpijpleiding Elektrolyzers worden op land opgeschaald, nabij de kust vanaf een stopcontact op zee;
  • TenneT levert als netbeheerder de aansluiting (AC en/of DC);
  • Waterstof transportcapaciteit van productie naar de vraag – bij voorkeur via aangepaste aardgaspijpleidingen – zal door Gasunie worden geleverd, via een in fasen te realiseren waterstof backbone infrastructuur door Nederland;
  • Na 2030 volgt verdere grootschalige ontwikkeling van elektrolyzers op de Noordzee (op eilanden of platformen) en waterstoftransport vanaf zee.

‘Op weg naar een waterstofeconomie: de eerste stappen zijn gezet’ RTV Noord

Op weg naar een waterstofeconomie: de eerste stappen zijn gezet

Het begint met de aanleg van een ruggengraat van pijpleidingen en de bouw van waterstoffabrieken

Denisa Kasova – directeur Noordelijke Innovation Board

‘We praten over de ontwikkeling van de backbone‘, zegt Denisa Kasova, directeur van de Noordelijke Innovation Board. ‘Het begint met de aanleg van een ruggengraat van pijpleidingen en de bouw van waterstoffabrieken.’

Goedje

Auto’s, bussen en treinen kunnen er op rijden, boten kunnen er op varen. Bedrijven gebruiken het als grondstof om er andere producten mee te maken en in energiecentrales kan er elektriciteit mee wordt gemaakt. Interessant goedje dus, dat waterstof.

Geestelijk vader

Noord-Nederland zet er stevig op in en er liggen allerlei plannen klaar voor waterstoftoepassingen. Aanjager van de plannen is de Noordelijke Innovation Board, waar de Delftse hoogleraar Future Energy Systems en waterstof-goeroe Ad van Wijk een belangrijke rol heeft. Van Wijk is de geestelijk vader van het idee van de groene waterstofeconomie. Volgens hem biedt die de regio een gouden kans.

Groen

Waterstof kan gemaakt worden uit aardgas, maar Noord-Nederland wil het met groene elektriciteit produceren uit water. Dat gebeurt met een proces dat elektrolyse heet. Water is er genoeg, de stroom moet vooral komen uit zon en wind.

De Hesla, een Tesla op waterstof, uit Hoogezand (Foto: RTV Noord)

Auto’s en fabrieken

Naast het leidingnet dat op het Chemiepark wordt aangelegd zijn er meer plannen. Er is een proef in voorbereiding met een waterstoftrein die gaat rijden tussen Groningen en Leeuwarden. In Hoogeveen wordt gewerkt aan een woonwijk waar verwarmd, gekookt en verlicht wordt met waterstof.
Het Hoogezandster familiebedrijf Holthausen heeft inmiddels zo’n beetje alles dat rijdt of drijft omgebouwd voor waterstof, van Tesla tot trekker. Voor de productie van waterstof wordt nagedacht over de bouw van een waterstoffabriek, in de Eemshaven als mogelijke locatie.

Peperduur

De ambities van het Noorden sluiten aan bij de plannen van het kabinet, dat wijst in de Energieagenda (2016) waterstof aan als nieuwe energiebron. Maar voordat waterstof echt een rol van betekenis zal spelen zijn we heel wat jaren verder. Fabrieken voor de productie ervan moeten nog wordt gebouwd, het hele transportnet ontbreekt, auto’s kunnen nog nergens tanken en de brandstofcellen voor auto’s, bussen en treinen zijn nog peperduur.

Activiteiten

Nu al wordt waterstof gebruikt in de chemie in Delfzijl als basisgrondstof voor de productie van bijvoorbeeld kunstmest of methanol en als brandstof om energie van te maken. Deze waterstof komt vrij bij de productie van chloor uit zout. Hieronder staan twee kaartjes waarop de huidige en geplande waterstofactiviteiten in de Groninger zeehavens zijn ingetekend.

Waterstof in Delfzijl

– Nieuw leidingnet aangelegd door Groningen Seaports. Voor transport van waterstof die is gemaakt met duurzame energie uit windmolens en zonneparken (groene waterstof) naar chemie- en industriebedrijven.
– Chloorfabriek AkzoNobel. Bij de productie van chloor uit zout komt waterstof vrij.
– Ongeveer een vijfde van deze waterstof gaat met een leiding naar bedrijven die het als grondstof gebruiken:
– 1: De monocholoorazijnzuurfabriek van AkzoNobel
– 2: Tejijn. Gebruikt waterstof bij de productie van supersterke vezels
– 3: BioMCN. Die gebruikt waterstof bij de productie van biomethanol.
– Vier vijfde van de waterstof uit de chloorproductie gaat naar de energiecentrale Delesto die het als brandstof inzet.
– Een klein deel gaat naar het waterstoftankstation.
– Plan voor bouw waterstoffabriek door AkzoNobel en Gasunie.

Waterstof in de Eemshaven

– Bouw waterstoffabriek. In de fabriek wordt waterstof gemaakt met stroom van windparken op zee
– Productie waterstof op zee direct bij de windparken. Waterstof wordt met een leiding aan land gebracht
– Aanpassing NUON centrale. Plan om de energiecentrale geschikt te maken voor gebruik van waterstof als brandstof. Waterstof komt vanuit Noorwegen naar de Eemshaven.

Lees ook:

– Eemshaven en haven Delfzijl gaan voor waterstof
– Ecolution wordt vlaggenschip van waterstof-campagne Noord-Nederland
– Gronings loonbedrijf wil trekker op waterstof

Dit artikel komt van RTV Noord, geschreven door Loek Mulder

Energieakkoord is nog geen klimaatakkoord


FOTO: FOTOLIA
 

Energieakkoord is nog geen klimaatakkoord

Het SER Energieakkoord heeft nauwelijks voor de energietransitie gezorgd. De CO2-uitstoot is weer toegenomen. Er moet hoognodig een tandje bij.

Groene waterstof kan de rol van aardgas in de industrie, op de weg en in de gebouwde omgeving overnemen

Dat stellen Kees den Blanken en Ad van Wijk. Beide heren hebben een lange loopbaan op CEO-niveau in de energiesector achter de rug. Volgens hen ontbreekt het aan samenhang, urgentie op deelgebieden en worden de verkeerde keuzes gemaakt.

Hoe definieert u de energietransitie?

Den Blanken: “Meer duurzame energie is niet het hele verhaal. Transitie vraagt om nieuw systeemontwerp. In een samenhangend systeem gaat energie nooit verloren, bij omzetting komt alleen CO2 vrij en raken we kwaliteit kwijt. In het huidige beleid ontbreekt de samenhang tussen warmte en elektriciteit.”

Van Wijk: “De transitie moet tot een echt duurzaam energiesysteem leiden, dus meer dan alleen CO2 neutraal. Met bijstook van biomassa in kolencentrales zitten we op de verkeerde weg. Biomassa draagt alleen aan de transitie bij als de chemie de daarin gelegen koolstof ook nuttig gebruikt.”

Wat is op dit moment de status van het Energieakkoord?

“Belabberd,” reageert Den Blanken. “Bij het Energieakkoord werden kolen en duurzaam tegen elkaar uitgeruild. Sinds de ondertekening zijn we met het klimaat niet opgeschoten. CO2-reductie is vooral aan andere broeikasgassen toe te schrijven, aan recycling van afval en aan waterzuivering. Ik betwijfel of de verwachte innovaties wel op tijd komen om onze consumptie (van vlees, vliegverkeer, douchewater) binnen de perken te houden.”

“Ik ben hoopvol. Tenders voor wind op zee komen zonder subsidies op gang maar er kan zeker een tandje bij”, nuanceert Van Wijk. “We zullen elk jaar minimaal drie Gigawatt aan windturbines offshore moeten bouwen terwijl het installeren van zonnepanelen sneller dient te gaan. In de gebouwde omgeving en bij de industrie moeten meer verplichtingen komen. Mocht dat niet gebeuren, dan volgen er sancties.”

Hoe kan de industrie en de gebouwde omgeving slagen maken?

“De industrie voorziet in onze spullen maar ik vrees dat we daarvan het volume moeten terugbrengen zodat we minder plastic, staal en dergelijke nodig hebben”, zegt Den Blanken. “We moeten echt op integratie en cascadering inzetten, bijvoorbeeld door het overschot aan windenergie op de Noordzee in waterstof op te slaan. Op land kan dat dan worden omgezet in producten en in warmte en kracht voor de industrie, tuinbouw en gebouwde omgeving.”

“Wat de transitie parten speelt”, meent Van Wijk, “is traagheid in het systeem. Het is veel meer dan duurzame energie produceren. Enkel het elektriciteitsnet verzwaren is een erg dure, trage oplossing. Ons aardgasnet kunnen we snel en goedkoop ombouwen naar een waterstofnet waarin waterstof de rol van aardgas overneemt. Niet alleen als buffer voor wisselend aanbod uit duurzame bronnen maar ook voor de industrie, om op te rijden en zelfs voor het verwarmen van woningen. Het is te stom voor woorden dat voor nieuwbouw nog steeds een aardgasnet wordt aangelegd.”

Hoe ziet u de toekomst?

“De regering durft geen echte keuze te maken”, zegt Den Blanken. “Hoe langer we duurzame maatregelen echter uitstellen, des te moeilijker het wordt om klimaatverandering binnen de perken te houden, stelde het Stern rapport uit 2006 al. Het optuigen van een oorlogseconomie tegen klimaatverandering wordt met de dag noodzakelijker.”

“Duurzame energie”, reageert Van Wijk, “levert veel meer groei en werkgelegenheid op dan de inzet van fossiele brandstoffen. Ook de productie van groene waterstof kan voor veel nieuwe banen zorgen. Ik ben bang dat CO2 afvang en opslag – nu ook gefinancierd vanuit de SDE+ regeling – een rem op de productie van duurzame energie en groene waterstof zet.”

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op Analysemaatschappij.nl

Feit

Kees den Blanken was onder meer 14 jaar CEO van Cogen Nederland, belangenbehartiger voor bedrijven die zelf stoom en stroom opwekken. Sinds 2016 leidt hij consultancybureau 4EEES.

Ad van Wijk is duurzame energieondernemer en sinds 2011 deeltijd professor ‘future energy systems’ aan de TU Delft. Eerder was hij negen jaar CEO van Econcern.

‘Waterstof wordt de vervolgstap op windenergie’

De Gasunie en de chemie-afdeling van AkzoNobel gaan onderzoeken of ze de grootste waterstof-fabriek van Europa kunnen bouwen. In Delfzijl moet op grote schaal duurzaam opgewekte stroom omgezet gaan worden in waterstof. Doel: het grootschalig verduurzamen van de industrie.

AkzoNobel produceert op dit moment al op grote schaal waterstof in Delfzijl en op andere locaties, zegt Energy Director Marcel Galjee, maar die komt nog voornamelijk uit fossiele bronnen. Nieuw aan de beoogde fabriek is het duurzame karakter. ‘Die gaan we dan op grote schaal produceren. Het is eigenlijk de vervolgstap op windenergie; we hebben al wel de antwoorden om duurzame elektriciteit te produceren, maar waterstof is een heel belangrijk element om de belangrijke bouwblokken voor de industrie duurzaam te maken.’

100 procent duurzaam

Dat wil niet zeggen dat windenergie overbodig wordt: voor de productie van waterstof op een duurzame manier is wind, of andere duurzame bronnen nodig, zegt Galjee. ‘Je kunt middels elektriciteit water splitsen en zo waterstof op een duurzame manier maken. Op dit moment komt het grootste deel van het waterstof dat in Nederland gebruikt wordt uit het splitsen van aardgas. Wij gebruiken 100 procent duurzame elektriciteit om ook een 100 procent duurzame chemische grondstof te bouwen die nu nog uit fossiele brandstof komt.’

En een heel complex proces is het niet, zegt Auke Hoekstra, onderzoeker elektrisch rijden bij de TU Eindhoven. Wel is het zo dat de benodigde technologie nog in de kinderschoenen staat. Juist daarom is het zo van belang om een fabriek te starten. ‘Die technologie is waanzinnig belangrijk voor ons. Als die energiewende echt een mooi beslag gaat krijgen, hebben we dit keihard nodig. Als we echt naar een toekomst gaan waarin heel veel energie uit zon en wind komt, is de vraag wat je in de winter doet, als de zon niet schijnt of de wind niet waait’

Mierenzuur

Batterijen zijn aardig om energie op te slaan, maar om echt een seizoen lang energie op te slaan zijn ze volstrekt ongeschikt, benadrukt Hoekstra het belang van waterstof. ‘Als we echt naar een toekomst gaan waarin meer dan 60 procent van onze energie uit zon en wind komt, ontkomen we niet aan duurzame opslag en dan is waterstof op dit moment de beste mogelijkheid die we kennen.’ Alternatieven als mierenzuur en ammoniak worden vaak genoemd, maar dat is volgens Hoekstra niet terecht. ‘In veel gevallen maken we dat mierenzuur en ammoniak ván waterstof.’

De 3 kiloton die ‘Delfzijl’ moet gaan opwekken is nog niet zo heel veel, als je het afzet tegen de totale landelijke behoefte aan energie van 800 kiloton, zegt Ad van Wijk, hoogleraar Future Energy Systems aan de TU Delft. Maar als je in aanmerking neemt dat tot nu toe voornamelijk waterstof wordt geproduceerd uit aardgas, is dit wel een heel goed project om CO2-vrij waterstof te maken, meent Van Wijk. ‘De toepassing als brandstof is nog niet echt groot. Maar nu de benodigde brandstofcel is ontwikkeld, zie je dat brandstofcel-waterstofvarianten een vlucht nemen.’

Dat geldt met name voor Japan, zegt Van Wijk, waar bij de Olympische Spelen het vervoer en de verwarming van woningen geheel op waterstof zullen draaien. ‘Het begint nu heel erg op te komen. Je moet bedenken dat offshore windmolens zo ver op zee staan, dat het veel duurder is om de elektriciteit naar de kust te brengen dan om het eerst om te zetten naar waterstof en het zo via een pijplijn naar de kant te brengen. Je moet ook juist kijken hoe je de energie van de zon in de Sahara of de wind in de Noordzee zo goedkoop mogelijk naar Europa?

Dit artikel verscheen op BNR

Nederland Waterstofland

Ons land heeft unieke mogelijkheden voor het ontwikkelen van de waterstofeconomie, stelt hoogleraar Ad van Wijk. Groene waterstof wordt een van de dragers van een duurzame energievoorziening, en we hebben de kennis, infrastructuur en industrie om daarmee aan de slag te gaan.

Waterstof. We horen er al zo lang over, en dan meestal gekoppeld aan de vraag of de auto van de toekomst nu op waterstof gaat rijden of op een grote batterij. Net nu het er op lijkt dat de elektrische auto het gaat winnen, komt prof.dr. Ad van Wijk, buitengewoon hoogleraar Future Energy Systems aan de TU Delft en specialist Energie en Water bij onderzoeksinstituut KWR, alsnog met waterstof op de proppen. ‘Vergeet die discussie over de auto maar even. Mijn verhaal heeft een heel andere dimensie.’

Wat is de visie van Van Wijk op de rol die waterstof gaat spelen in ons toekomstige energiesysteem? En waarom moet Nederland daar iets mee? Twee vragen, met in twee deelverhalen de antwoorden: ‘Onze waterstoftoekomst’ en ‘Kansen voor Nederland’.

Ad van Wijk.

ONZE WATERSTOFTOEKOMST

Waterstof wordt een van de dragers van ons duurzame energiesysteem, luidt een van de stellingen van Van Wijk. Dat behoeft uitleg. Bij het maken van waterstof gaat immers energie verloren, dus je zou zeggen dat je elektriciteit maar beter direct kunt gebruiken. ‘Dat klopt op microniveau, bijvoorbeeld als je thuis een zonnepaneel op je dak hebt en je autoaccu wilt opladen als de zon schijnt. Maar ik heb het over ons totale energiesysteem en dan werkt het toch anders.’

Om dat te verhelderen, maakt Van Wijk graag een vergelijking met aardgas. ‘In Groningen hadden we een grote bel en we exporteerden ons relatief goedkope gas naar België, Duitsland en Italië. Nu zijn we bezig gas te winnen in Algerije en bij Australië en verschepen dat vervolgens naar Nederland. Straks gaat het met duurzame energie net zo. Die winnen we met zon en wind op de plekken waar dat het meest voordelig kan, vervolgens brengen we die energie naar plekken waar die het meeste oplevert. En hoe doen we dat transport? Precies, met waterstof. Groene waterstof wordt zo de drager van duurzame energie die zich gemakkelijk laat transporteren en die we voor allerlei doelen kunnen inzetten, variërend van de brandstofcel tot en met industriële processen.’

DOEL OP ZICH

Een veelgehoord verhaal is dat het omzetten van zonne- en windenergie vooral is bedoeld om overschotten aan elektriciteitsproductie nuttig te gebruiken. ‘Zeker; dat gebeurt nu ook al, bijvoorbeeld in Mainz in Duitsland. Maar illustratie Kawasaki dat is in mijn verhaal maar een heel beperkt deel van de totale waterstofproductie.’

Waterstoftankstation in Duitsland.

Bij Van Wijk wordt die waterstofproductie uit duurzame bronnen een doel op zich. Er zijn op de wereld immers altijd wel landen die groene waterstof nodig hebben omdat ze een tekort aan elektriciteit uit zon en wind hebben. ‘Bovendien: elektriciteitsgebruik is maar een kwart van ons totale energieconsumptie. Een kwart is voor transport, een kwart voor woningverwarming en een kwart voor industriële processen.’ En juist voor die andere toepassingen leent waterstof zich zo goed. ‘Waterstof is een grondstof van veel chemische producten en er is prima de hitte mee te produceren die tal van industriële processen nodig hebben. En voor zwaar transport is het de beste groene brandstof in combinatie met een brandstofcel.’

GOEDKOPER

Waterstof als doel op zich betekent dat een deel van de wind- en zonne- energie niet beschikbaar is voor de elektriciteitsvoorziening, terwijl we die ook hard nodig hebben. ‘Hier heb je precies het kantelpunt’, benadrukt Van Wijk. ‘Er zijn op dit ogenblik al locaties waar het produceren van energie uit wind of zon minder kost dan met de goedkoopste fossiele brandstof. Zo is in Dubai elektriciteit met zonne-energie opgewekt voor tussen de 2 en 3 dollarcent per kWh, terwijl op de Noordzee het eerste project in Duitsland zonder subsidie al op stapel staat.’

En die prijsdaling is nog niet op zijn eind. ‘Bloomberg New Energy Finance voorziet tot 2040 een verdere prijsdaling van meer dan 50 %. Met zulke lage kosten wordt duurzame energie niet meer schaars.’ Van Wijk roept het Desertec- project in herinnering; het plan om in Noord- Afrika goedkoop zonne-energie te winnen en die naar Europa te transporteren. ‘Dat liep onder andere stuk op de enorme kosten die moesten worden gemaakt voor het transport via een nog niet bestaand hoogvermogen elektriciteitsnet. Met waterstof is het een kwestie van verschepen.’

Een elektrolyser.

Maar het maken van die waterstof is toch ook duur? Dat gaat meevallen, zegt Van Wijk. Ook bij de waterstofproductie met een elektrolyser, waarbij de stroom het water splitst in waterstof en zuurstof, is sprake van enorme prijsdalingen. ‘Twee jaar geleden rekenden we nog met een prijs voor een elektrolyser van 1200 tot 1500 euro per kW, onlangs werd bekend dat het Noorse NELHydrogen in het Franse Normandië een installatie van 100 MW gaat bouwen voor 47,5 miljoen euro. Dat is dus al voor minder dan de helft.’

Hetzelfde geldt voor de brandstofcellen waarmee waterstof weer is om te zetten naar elektriciteit. ‘Vooral vanuit de Japanse en Koreaanse auto-industrie wordt daar enorm in geïnvesteerd. Ook daarvan dalen de prijzen; de verwachting is dat die bij massaproductie rond de 50 dollar per kW komen te liggen.’

VERGEET ENERGIE-EFFICIENCY

Terug naar het rendement van het omzetten van elektriciteit in waterstof en terug. Dat is niet meer dan 40 tot 50 %, terwijl een auto direct elektrisch laten rijden een rendement heeft van 80 %. ‘Dat klopt helemaal, maar hoeft geen probleem te zijn. Want in Noord-Afrika leveren zonnepanelen drie keer zoveel op als in Nederland. Haal je die energie via waterstoftransport naar ons land, dan heb je met die waterstofauto toch een beter rendement.’ Het brengt Van Wijk tot een van zijn karakteristieke, stellige uitspraken: energie-efficiency is niet meer doorslaggevend. ‘Als het produceren van duurzame energie zo goedkoop wordt en er op aarde plekken genoeg zijn om die te produceren, dan gaat het alleen nog om de kosten. Vaak wordt gedacht dat energie-efficiency de heilige graal is van de energietransitie, maar dat is niet meer zo. Los van het feit dat het altijd verstandig is zo zuinig mogelijk met energie om te gaan.’

De waterstofauto Toyota Mirai.

Van Wijk noemde het al: waterstof is breed inzetbaar. ‘Je kunt ermee stoken, rijden en het als grondstof in de chemie gebruiken. Dat alles gebeurt ook al volop; het is alleen niet algemeen bekend. Tussen Rotterdam, Antwerpen en helemaal tot in Noord-Frankrijk ligt een veelgebruikt leidingnet voor waterstof. Japanse en Koreaanse autofabrikanten hebben een waterstofauto met brandstofcel in die landen op de markt gebracht. Alle in Nederland geproduceerde kunstmest wordt met waterstof gemaakt. In Duitsland werkt onder andere Shell samen met Mercedes, BMW en Volkswagen aan het neerzetten van vierhonderd waterstoftankstations voor 2023. Australië heeft met Japan een overeenkomst gesloten om waterstof te leveren, waarvoor Kawasaki nu een speciaal transportschip gaat bouwen. En onlangs werd bekend dat het Noorse Statoil waterstof gaat leveren aan Nuon voor een van zijn elektriciteitscentrales bij de Eemshaven.’

Wat die voorbeelden volgens Van Wijk ook duidelijk maken, is dat het met de eventuele gevaren van waterstof wel meevalt. ‘Het is een energiedrager en daar moet je per definitie voorzichtig mee om gaan, net zoals bij aardgas of elektriciteit. Maar we hebben genoeg ervaring om er verantwoord mee om te springen.’


KANSEN VOOR NEDERLAND

Waterstof is via elektrolyse met elektriciteit te produceren, maar dan moet die elektriciteit wel voorhanden zijn en het liefst in constante hoeveelheden. ‘Wil je groene waterstof produceren voor een concurrerende prijs van twee tot drie euro per kg, dan moet je zorgen dat het elektrolyseapparaat continu kan werken’, zegt Van Wijk. Hij zet zijn kaarten daarom niet op elektriciteitsoverschotten van zon en wind. ‘Natuurlijk, als zo’n overschot er is, moet je er gebruik van maken. Maar je hebt vooral een continu stroomaanbod nodig.’ Noord-Nederland heeft daarvoor een unieke positie, want zo’n aanbod is te vinden in de Eemshaven. Daar landen diverse grote kabels aan: de NorNed- stroomkabel die loopt tussen Nederland en Noorwegen (700 MW), de kabel van het offshore windpark Gemini (600 MW) en vanaf 2019 de Cobrakabel die loopt tussen Denemarken en Nederland (700 MW). En omdat Noorwegen zijn energie deels met waterkracht opwekt, kan dat land voor het benodigde continue stroomaanbod zorgen.

Waterstofplan voor Noord-Nederland in cijfers.

Van Wijk wil een deel van de waterstof produceren met een biomassavergasser. ‘In een energietoekomst waar we geen fossiele brandstoffen meer gebruiken, hebben we voor de chemie een andere bron van koolstof nodig, en die zal moeten komen van biomassa.’ De combinatie met waterstofproductie door elektrolyse noemt Van Wijk ideaal. ‘Bij elektrolyse komt zuivere zuurstof vrij, die de biomassavergasser nodig heeft.’

TRANSPORTLEIDING

Is de waterstof geproduceerd, dan moet er ook een afzetmarkt zijn, bijvoorbeeld de nu al bestaande grote markt voor waterstof in de chemie. Deels is die te vinden in het noorden, bij het chemiecomplex in Delfzijl. ‘Voorlopig liggen de grootste afzetmarkten in Rotterdam, Geleen en in Duitsland bij de chemieclusters, dus daar moet die waterstof ook heen. En dat brengt een tweede unieke positie van Noord-Nederland in beeld: het gasleidingennet. ‘Vanuit Groningen gaan meerdere gastransportleidingen met grote capaciteit naar het zuiden. Een deel van die capaciteit komt vrij wanneer we in Groningen minder aardgas gaan produceren. Laten we dat leidingnetwerk behouden voor onze energietoekomst door een gedeelte ervan nu al om te bouwen tot een waterstofnet. Veel hoeft dat niet te kosten. Enkele tientallen miljoenen euro’s is voldoende om een grote transportleiding van de Eemshaven naar Rotterdam om te bouwen.’

Om dit voor elkaar te krijgen, ziet Van Wijk weinig technische belemmeringen. ‘Elektrolyse, het zorgvuldig omgaan met waterstof; we weten wel hoe dat moet. En het mooie is dat alle industrie hier in het noorden die is ontstaan rond de verwerking van het aardgas hun expertise kunnen voortbouwen richting waterstof.’ Biomassavergassing vereist wel meer onderzoek en experimenten, onderkent Van Wijk. ‘Dat hebben we nog niet goed genoeg in de vingers.’

GEOÖRDINEERDE AANPAK

Het lastigst noemt Van Wijk echter het realiseren van het waterstofplan dat hij met de Noordelijke Innovation Board maakte. ‘We hebben adviesbureau Accenture gevraagd uit te zoeken wat er nodig is om de waterstofproductie van de grond te krijgen. Dat vereist bedrijven die willen investeren en een overheid die de omschakeling naar waterstof mogelijk maakt. Want nu mogen aardgasleidingen bijvoorbeeld alleen aardgas transporteren. Zo’n gecoördineerde aanpak met een duidelijke regie, waarbij overheid en bedrijfsleven gezamenlijk optrekken; het lijkt alsof we dat in Nederland zijn verleerd. Ik hoop dat het er nu toch van komt, want we hebben met het Eemshavengebied een unieke hot spot om voortrekker te worden van de waterstofeconomie.’(FB)

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op https://www.deingenieur.nl/artikel/nederland-waterstofland