hydrogen
‘De motor is gestart’
Het buzzt lekker rond waterstof in Noord-Nederland. Ondernemers zijn bezig, clubs ontstaan, van bovenaf wordt de groene waterstofeconomie aangezwengeld. Het Noorden is hard bezig een grote kans te creëren. Het inkoppen komt daarna.
Het is nog maar luttele jaren geleden dat waterstof vooral in verband werd gebracht met de Hindenburg, met de H-bom, met rare Japanners die een auto met fuel cell maakten, met een gevaarlijk goedje dat vooral door dromers als kans werd gezien. Je kunt je er anno nu weinig meer bij voorstellen. Het Noorden investeert fors in technologie die het gebruik van waterstof dichterbij brengt. Sterker nog: waterstof wordt al gebruikt, op steeds grotere schaal.
Platgeslagen is dat logisch. Tel maar mee. We moeten in snel tempo onze uitstoot verlagen, de Groningse gaskraan wordt dichtgedraaid, we zitten met een uitdaging om alle groene energie die we opwekken in goede banen te leiden. Op al die uitdagingen kan waterstof een antwoord vormen. Daar komt nog bij dat al die duizenden mensen die nu een baan hebben die op de één of andere manier met het winnen van aardgas te maken heeft, goed aan het werk kunnen in de technologie rond het produ- ceren en vervoeren van waterstof.
Dat zien steeds meer partijen. Specialistische ondernemingen als Holthausen in Hoogezand en Resato in Assen doken op de kansen. Maar ook gevestigde partijen als Avebe, Gasunie, Stork, Nedmag en Suikerunie doen mee. Een waslijst aan projecten is begonnen of staat op stapel, variërend van het bouwen van electrolysers voor de productie van waterstof tot de aanleg van waterstoftankstations en het maken van nieuwe leidingen. Van de bouw van een waterstofwijk in Hoogeveen tot onderzoek naar het opslaan van waterstof onder de grond. En vergeet de industrie niet, waar al veel waterstof wordt gebruikt voor chemische processen, maar nog meer welkom is om fossiele brandstoffen te vervangen.
RODE BOEKJE
,,Zo hebben we het in eerste instantie ook aangevlogen, als economische kans voor Noord-Nederland’’, zegt Denisa Kasova. Zij zette als directeur van de toenmalige Noordelijke Innovation Board de optie waterstof op de kaart. Althans: zij omarmde de visie van Ad van Wijk, hoogleraar Future Energy Systems aan de TU Delft. Veel veranderde met de oplevering begin 2017 van ‘Het rode boekje’ van Van Wijk, een brochure waarin uiteengezet wordt hoe de groene waterstofeconomie in Noord-Nederland tot stand gebracht kan worden en waarom dat een goed idee zou zijn.
,,Eerlijk gezegd had ik niet verwacht dat we nu al zo ver zouden zijn’’, zegt Van Wijk. ,,In het plan stond dat we in 2030 1 Gigawatt aan energie in waterstof zouden hebben opgeslagen. Daar gaan we ruimschoots overheen. Dat komt vooral doordat de bedrijven het oppikken en later ook overheden en onderwijsinstellingen.’’ De kamerbrief van minister Wiebes deze zomer is wat dat betreft tekenend. Hij zet erin uiteen hoe belangrijk de groene waterstofeconomie in potentie is voor het halen van de klimaatdoelen én het liften van de Noordelijke economie.
‘Eerlijk gezegd had ik niet verwacht dat we nu al zo ver zouden zijn’
Dat het zo snel is gegaan heeft te maken met een aantal factoren dat gunstig samenkwam. Het gebruik van waterstof als ener- giedrager is al oud, het was wachten op het juiste gesternte. ,,De kostprijs voor energie uit wind en zon is gekelderd de laatste jaren. Zelfs in Dubai is energie uit zongoed- koper dan energie uit olie’’, zegt Jan Jaap Aué. Hij is lector Waterstoftoepassingen aan de Hanzehogeschool in Groningen.
,,Verder zie je dat elektrisch rijden uit de hoek van de geitenwollen sokken is getreden. Het struikelblok is de actieradius en waterstof kan dat helpen oplossen. Nog een factor? Het slechte klimaat in binnensteden is een wereldwijd thema, waar groene waterstof een antwoord op kan zijn. En dan heb je nog de urgentie vanwege de klimaatverandering. Na de ramp met de kerncentrale van Fukushima verlegt de wereld zijn blikveld en is waterstof een logisch richtpunt.’’
LAGE DRUK
Zet het zo allemaal op een rijtje en het lijkt net alsof we in het Noorden van nul naar veel zijn gegaan in dik twee jaar. Zo is het natuurlijk niet. Waterstof was er al, bijvoorbeeld als grondstof in de chemische industrie. Initiatieven om er meer mee te doen ook. Tieluk in Leeuwarden bijvoorbeeld. De producent van brandstofcellen op waterstof timmert al enkele jaren aan de weg. Maar het timmert wel wat lekkerder nu de rest van de wereld het belang van waterstof ook in ziet, nu er een momentum is gecreëerd.
,,Ja, we hebben de flow mee’’, vertelt Frank Turksma, mede-eigenaar van het bedrijf, samen met Tienus Lukkes en Franke Doting. Ze ontwikkelden een apparaat dat ter plekke onder lage druk waterstof maakt dat direct in een cv-ketel of voorzetbrander bijgemengd kan worden. ,,Dat gaat tot een verhouding van 40 procent aardgas, 60 procent waterstof. Meer zou kunnen, maar daarvoor zijn we ook afhankelijk van de bouwers van ketels en branders. Een ander groot voordeel is dat er in het pand geen aanpassingen nodig zijn, alles kan blijven zoals het is.’’
Het apparaat is een succes. Inmiddels hebben diverse gemeenten zoals Leeuwarden, Groningen en Voorst een installatie staan. Ook staat bij een appartementencomplex in Enschede een geschakelde installatie van in totaal 1,3 megawatt in de centrale stookruimte opgesteld. ,,We hebben besloten ons eerst te richten op de grote projecten zoals overheidsgebouwen, woningcorporaties, zorginstellingen en zwembaden. Dat lukt, maar het zijn vaak organen waar de besluit- vorming over veel schijven loopt, ze zijn echt nog zoekende. Daarentegen zie je dat de industrie sneller beslist en de voordelen op twee vlakken pakt, die van minder aardgasverbruik en CO2-reductie. Daar kunnen we mooie stappen maken. En ja, wie weet heeft iedereen er straks ook één thuis.’’
Zoals het gaat bij startups, heeft Tieluk de afgelopen jaren zijn product steeds verder bijgeschaafd. Het doel is om naar een 100 procent opwekker te gaan die aardgas volledig kan vervangen door waterstof. ,,Dat kan, maar we beginnen met bijmengen zodat we de doelstellingen van het Energieakkoord voor 2030 kunnen halen en dat is 50 procent CO2-reductie. Omdat aardgas nog wel even blijft kunnen we op deze manier direct grote klappen maken op weg naar minder uitstoot. Want daar gaat het uiteindelijk om. In de tussentijd zal er vast weer het nodige uitgevonden worden wat ons helpt richting 2050.’’
GROTE STAPPEN
Wat Tieluk doet is een typisch voorbeeld van hoe de waterstofeconomie ervoor staat in Noord-Nederland. Grote stappen worden gezet, de eindstreep is nog niet in zicht.
Dankzij een overheid die prioriteit én geld geeft aan dit soort projecten, komt er veel van de grond. Belangrijker nog zijn de on- dernemers die de mogelijkheden omarmen, om het vliegwiel in beweging te zetten.
,,Dat is precies hoe het moet, een wilde economische ontwikkeling’’, zegt Jan Jaap Aué. ,,Zo veel mogelijk ondernemers moeten ermee bezig gaan. Niet omdat er ergens subsidie te vinden is, maar omdat ze er een businessmodel in zien. Dat gezegd hebbende, is het wel belangrijk dat het wiel niet door allerlei mensen tegelijk uitgevonden wordt. Door in grote verbanden af te spreken wie zich waarop gaat richten, verhogen we de effectiviteit flink.’’
Hydrogreenn (HYDROGen Regional Energy Economy Network Northern Netherlands) is zo’n verband. Het ontstond een jaar geleden op initiatief van Stork en Entrance, Centre of Expertise van de Hanzehoge- school met als doel de waterstofeconomie vooruit te helpen. Vooral door het laten zien van cases. Het project Waterstofwijk Hoogeveen is zo’n case. Tientallen partijen sloten zich aan, bedrijfsleven, overheid en onderwijs. En nu is zijn er regelmatig bij- eenkomsten. Om van elkaar te leren, om elkaar verder te helpen.
Geen tijd te verliezen: ‘De grond is al bouwrijp gemaakt’
Direct resultaat is ook de Hydrohub, een testcentrum voor verschillende methoden van elektrolyse om Entrance in Groningen. Aué: ,,Het doel is het goedkoper maken van het produceren van groene waterstof. Dat gaat over verschillende soorten elektrolysers, maar over meer. De gebruikte filters, het type water, verzin het maar.
Partijen kunnen hier hun ideeën uitproberen. Wat we echt nodig hebben om in het Noorden een groene waterstofeconomie op gang te helpen, is een elektrolyser op een schaal die nog niet bestaat. Dat is een enorme marktkans.’’
ONDERWIJS
Wat moet er nog gebeuren om van Noord-Nederland dé groene waterstofeconomieregio te maken? Ad van Wijk: ,,We zijn nu hard op weg met fase 1, het van de grond krijgen, het enthousiasmeren, het groot durven denken, het samenwerken. We moeten nu schaken op verschillende bor- den. De productie van waterstof, de toepassingen, het mogelijk maken. Dat betekent ook dat we politiek actief moeten zijn, het onderwijs moeten meekrijgen.’’
Denisa Kasová zegt dat er voor de volgen- de fase geen tijd te verliezen is. ,,Dit is het moment dat we in het Noorden bedrijven moeten aantrekken die grote elektrolysers gaan maken, die zich bezighouden met pijpleidingen, met toepassingen van groene energie. We hebben de grond de afgelo- pen jaren al wat bouwrijp gemaakt. De komst van de fabriek voor biokerosine is een bewijs dat we op de goede weg zijn.’’
Tekst Jean-Paul Taffijn
Foto’s Pepijn van den Broeke
De waterstofauto als cruciale schakel in een duurzaam energiesysteem
De conventionele auto die rijdt op fossiele brandstoffen is niet meer van deze tijd. Zeker niet met de doelstelling die de Nederlandse overheid zich heeft gesteld om in 2050 CO₂ neutraal te zijn. Waterstofauto’s en accu-aangedreven elektrische voertuigen zijn de toekomst volgens TBM onderzoeker Samira Farahani. Zij en andere onderzoekers aan de TU Delft werken aan het concept ‘Car as a powerplant’ (CaPP) van professor Ad van Wijk waarbij waterstofauto’s als stroombron fungeren in een duurzaam energiesysteem waar energie uit hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie wordt omgezet in waterstof.
Energieleverancier
Een auto die rijdt op waterstof heeft een brandstofcel en een tank met waterstof nodig om de brandstofcel te voeden. De brandstofcel zet waterstof om in elektriciteit. Het voordeel van auto’s die rijden op waterstof of een hybride auto (mix van waterstof en accu) is dat ze veel verder kunnen rijden dan accu-aangedreven elektrische voertuigen. Farahani: “Personenauto’s op waterstof kunnen tegenwoordig tot 600 kilometer rijden, veel verder dan de gemiddelde 350 kilometer van accu-aangedreven elektrische auto’s”. Nog een voordeel van de waterstofauto is dat tanken ook snel gaat, in zo’n 8 tot 10 minuten. En nog mooier is dat een dergelijke auto kan fungeren als elektriciteitscentrale. “Een geparkeerde waterstofauto kan elektriciteit aan het stroomnet terug leveren en daarmee als buffer fungeren in een duurzaam energiesysteem voor fluctuerende duurzame energiebronnen als wind en zon. De auto wordt dan energieleverancier voor bijvoorbeeld een woonwijk of kantorencomplex”, legt Farahani uit.
Efficiënt
Hoewel de omzetting van elektriciteit naar waterstof en vice versa niet efficiënt is, is het gebruik ervan toch aantrekkelijk omdat wind en zon onbeperkt beschikbaar zijn. Farahani: “Zo kan 10% van de zonne-energie opgewekt door Australië voorzien in de jaarlijkse wereldwijde energiebehoefte van 155.000 TWh. Bovendien kan er veel meer energie worden opgeslagen in moleculen (waterstof) dan in elektronen (elektriciteit) en waterstof kan efficiënt en goedkoop opgeslagen worden in bijvoorbeeld uitgeputte gasvelden, lege zoutmijnen, in tegenstelling tot elektronen waarvoor grote accu’s nodig zijn of een aanzienlijke uitbreiding van het elektriciteitsnet. Waterstof is daarmee de perfecte energiedrager”.
Beperkte infrastructuur
CaPP klinkt als een ideaal concept, maar vooralsnog komt het rijden op waterstof nog niet zo goed van de grond als het rijden met de elektrische auto aangedreven door een accu. Dit heeft met name te maken met de nog beperkt aanwezige infrastructuur. Er zijn nu welgeteld drie waterstof tankstations in Nederland. Als we in Nederland de brandstofcel-waterstof auto van de grond willen krijgen moet er flink worden geïnvesteerd in waterstof tankstations in Nederland volgens Farahani. Daarnaast moet het CaPP concept nog verder uitgetest worden in de praktijk, en de infrastructuur waarin auto’s op het elektriciteitsnet kunnen worden aangesloten’ moet op orde worden gemaakt.
Testomgeving
Het CaPP concept is getest in the Green Village, een living lab op de TU Delft. Het conceptontwerp is toegepast bij het Shell Technology Centre in Amsterdam (STCA). Farahani experimenteerde in deze gecontroleerde omgeving met het systeemontwerp van CaPP: het koppelen van geparkeerde auto’s aan het energienet van het kantorencomplex. Zij modelleerde het systeem met zowel waterstof als accu-aangedreven voertuigen en ze gebruikte elektriciteit, waterstof en een combinatie van de twee als energiedragers in het systeem. Uit dit onderzoek blijkt dat een combinatie van elektriciteit en waterstof als energiedragers het meest kostenefficiënte systeem oplevert. “De volgende stap is nu het op orde krijgen van de infrastructuur met alle verschillende belanghebbenden, zodat auto’s straks daadwerkelijk op het energienet kunnen inpluggen. Daarnaast zijn meer auto’s nodig met een dubbel stopcontact, zodat ze ook als stroombron kunnen fungeren, want dat is nu nog niet het geval”, geeft Farahani aan. “Dan nog zal het waarschijnlijk 10 jaar duren voordat het CaPP concept in gebruik kan worden genomen. Maar dan kunnen we wel schoon en goedkoop rijden op duurzame energiebronnen én hebben we een mobiele stroombron om te voorzien in onze energiebehoefte”.
Car as Power Plant
A brief (2 minutes!) recap of the Car as Power Plant concept.
50% Hydrogen for Europe: a manifesto
May 7, 2019 by Frank Wouters and Ad van Wijk Leave a Comment
Electricity has well known limitations, mainly for bulk and long-range transport, industrial processes requiring high temperature heat, and the chemicals industry. To entirely replace fossil fuels we need hydrogen, say Frank Wouters and Prof. Dr. Ad van Wijk. It has an energy density comparable to hydrocarbons. There’s more: Europe’s electric grid can’t cope with 100% electrification, yet hydrogen would use the existing gas pipe networks. The authors lay out a plan to deliver 50% of Europe’s energy from hydrogen by 2050. Done rapidly at scale, hydrogen would soon be as cheap as gas. It will also make Europe the hydrogen market leader: what technologies Europe (or anywhere!) masters first, it can sell to the rest of the world hungry for clean energy solutions.
Electrification is one of the megatrends in the ongoing energy transition. Since 2011, the annual addition of renewable electricity capacity has outpaced the addition of coal, gas, oil and nuclear power plants combined, and this trend is continuing. Due to the recent exponential growth curve and associated cost reduction, solar and wind power on good locations are now often the lowest cost option, with production cost of bulk solar electricity in the sunbelt soon approaching the 1 $ct/kWh mark. However, electricity has limitations in industrial processes requiring high temperature heat, the chemicals industry or in bulk and long-range transport.
Green hydrogen made from renewable electricity and water will play a crucial role in our decarbonised future economy, as shown in many recent scenarios. In a system soon dominated by variable renewables such as solar and wind, hydrogen links electricity with industrial heat, materials such as steel and fertiliser, space heating, and transport fuels. Furthermore, hydrogen can be seasonally stored and can be transported cost-effectively over long distances, to a large extent using existing natural gas infrastructure. Green hydrogen in combination with green electricity has the potential to entirely replace hydrocarbons.
Energy demand in Europe
Europe is a net energy importer, with 54% of the 2016 energy needs met by imports,consisting of petroleum products, natural gas and solid fuels. Although Europe is working ambitiously to become less dependent on energy imports, it is unlikely that Europe can become entirely energy self-sufficient. Most scenarios, including BP’s Energy Outlook 2019[1] indicate that Europe shall remain a net importer of energy until mid-century and beyond.
Several recent scenarios exist for Europe’s energy system in 2050, including Shell’s Sky Scenario[2], The Hydrogen Roadmap for Europe[3], DNV-GL’s Energy Transition Outlook 2018[4] and the “Global Energy System based on 100% Renewable Energy – Power Sector” by the Lappeenranta University of Technology (LUT) and the Energy Watch Group (EWG) [5]. But also, several renewable energy industry associations have assessed the role of renewable energy in the European energy mix by 2050, among which are EWEA[6] and GWEC[7]. Analysing and comparing these scenarios, an estimated 2,000 GW of solar and 650 GW of wind energy capacity is required to decarbonise Europe’s electricity sector by 2050, generating roughly 3,000 TWh of solar energy and 2,000 TWh of wind energy per year. Europe’s final energy demand in 2050 is estimated to be around 10,000 TWh and 50% would then be covered by electricity from solar and wind. In most scenarios, additional electricity is generated by nuclear and hydropower.
Hydrogen in Europe
Green hydrogen can be produced in electrolysers using renewable electricity, can be transported using the natural gas grid and can be stored in salt caverns and depleted gas fields[8] to cater for seasonal mismatches in supply and demand of energy. It should be noted that blue hydrogen, hydrogen produced from fossil fuels with CCS, can play an important role in an intermediate period, helping kickstart hydrogen as an energy carrier alongside the introduction of green hydrogen.
Using existing gas infrastructure
In Europe the lowest cost renewable resources are hydropower in Norway and the Alps, offshore wind in the North Sea and the Baltic Sea, onshore wind in selected European areas, whereby the best solar resource is in Southern Europe. The current electricity grid was not built for this, is not fit for the energy transition and needs to be drastically modernised. In 2018, an estimated € 1 billion worth of offshore wind energy was curtailed in Germany due to insufficient transmission grid capacity.
In addition, the development of new renewable energy capacity is slowed down due to the lack of grid capacity. Unfortunately, overhead power lines are difficult to realise due to environmental concerns, popular opposition and typically take more than a decade for planning, permitting and construction. However, a gas grid is much more cost-effective than an electricity grid: for the same investment a gas pipe can transport 10-20 times more energy than an electricity cable. Also, Europe has a well-developed gas grid that can be converted to accommodate hydrogen at minimal cost. Recent studies carried out by DNV-GL[9] and KIWA[10] in the Netherlands concluded that the existing gas transmission and distribution infrastructure is suitable for hydrogen with minimal or no modifications.
So instead of transporting bulk electricity throughout Europe, a more cost-efficient way would be to transport green hydrogen and have a dual electricity and hydrogen distribution system. Picture 2 shows the existing European natural gas grid (blue) and a hydrogen backbone (orange) as suggested by Hydrogen Europe and Delft University.
Picture 2: Natural gas infrastructure in Europe (blue and red lines) and first outline for a hydrogen backbone infrastructure (orange lines) [Delft University of Technology, Hydrogen Europe, 40GW Electrolyser Initiative]
A different approach: top down, not bottom up
By 2050 when Europe’s electricity system is largely based on variable renewables, hydrogen is indispensable. Several scenarios have tried to estimate the increasing demand for hydrogen in Europe over time and all of them use a bottom-up approach. Although there is merit in this approach by applying industry’s collective knowledge and a deep-dive in these sectors, the fundamental flaw lies in the fact that at present there is no market for green hydrogen, and it is therefore very difficult to estimate e.g. adoption rates for fuel cell vehicles or the willingness among consumers to choose between green gas or all-electric solutions for their domestic energy needs.
A more ambitious approach based on infrastructure development is proposed, similar to the introduction of electricity or natural gas. The fundamental philosophy is to make green hydrogen available at scale and cost-effectively and replace fossil fuels as quickly as possible by repurposing the current natural gas infrastructure to carry green hydrogen. Since the transmission and distribution infrastructure is already to a large extent available, the focus can be on developing electrolyser capacity, which is an opportunity for European market leadership.
How much hydrogen do we need or want?
65% of Europe’s current final energy demand consists of gas, coal and petroleum products, which can all be replaced by hydrogen and electricity. We therefore propose a 50% share of green hydrogen in Europe’s final energy demand for all sectors: industry, transport, commercial and households. Of course, this is a rough estimate and will differ per sector and country. It is doable in the transport sector, achieving a balanced mix of battery electric mobility for shorter distances, combined with fuel cell vehicles for heavy duty, longer ranges and higher convenience.
Most industrial high heat demand, currently served by natural gas, can be provided by hydrogen, and the household sector will consist of a mix of all-electric well-insulated new houses, while a large part of the existing building stock can be heated using hydrogen fuel cells and hydrogen gas boilers. Including the hydrogen required for power system balancing, this represents an overall hydrogen demand of 6,000 TWh/year, which can easily be accommodated by the European natural gas grid.
The green hydrogen will be produced by additional green electricity plants in Europe over and beyond the 2,000 GW solar and 650 GW wind capacity, in addition to blue hydrogenmade from natural gas whilst capturing and storing the CO2. However, 50% of the demand will be imported from neighboring regions in North Africa and the Middle East where green hydrogen can be produced cheaply and transported through cost-effective pipelines. Additional green hydrogen can be imported in liquid or ammonia form from additional sources further away, like LNG nowadays. Europe’s import dependency will be roughly cut in half, and since hydrogen can be produced almost anywhere, the supply risk profile will be much improved.
Cost competitive hydrogen
Renewable electricity is rapidly becoming cheaper than conventional electricity made in nuclear, gas- or coal-fired power plants. If a market would develop along the lines sketched here, hydrogen can be produced at € 1 per kg, which is compatible with natural gas prices of €9/mmbtu. Since the energy content of 1 kg of hydrogen is equivalent to 3.8 litre of gasoline, it is certainly cheaper than gasoline or diesel at that price point. But the main advantage lies in the infrastructure, the proposed transition would to a large extent use the existing natural gas grid and would avoid an expensive and troublesome complete overhaul of the electricity grid.
Action agenda
A European energy system based on 50% green electricity and 50% green hydrogen as described above would have many advantages: reduced emissions, reduced price volatility, industrial opportunity, avoidance of stranding gas grid assets and increased resilience.
The following are necessary considerations for an action agenda:
- A strong, clear and lasting political commitment is necessary, embedded in a binding European strategy with clear goals stretching over several decades.
- A new type of public private partnership on a pan-European level must be crafted, with the aim to create an ecosystem to nurture a European clean energy industry that has the potential to be world leaders in the field. This partnership should include the existing energy industry, as well as innovative newcomers.
- A novel enabling regulatory environment and associated market design is required for the necessary investments, whilst keeping the system costs affordable.
This implies that Europe needs to:
- Develop a common internal market for hydrogen
- Develop an internal market for power to hydrogen, hydrogen to power and storage + flexibility
- Expand the public electricity infrastructure and make it fit for the 21st century
- Convert the public natural gas infrastructure into a public hydrogen infrastructure
- Develop large scale hydrogen storage facilities in salt caverns and depleted gas fields
- Expand large scale green electricity production through national and EU auctions for renewable electricity
- Stimulate large scale green hydrogen production through national and EU auctions for renewable hydrogen
- Until 2035: stimulate large scale blue hydrogen (hydrogen made from fossil fuels whereby the CO2 is captured and permanently stored) production through national and EU auctions in parallel to green hydrogen deployment
- Between 2035 and 2050: switch rapidly to a system 100% based on renewable electricity and green hydrogen.
- Develop a modern, innovative, competitive and world leading economy on green electricity and green hydrogen as energy carriers and feedstock.
***
Frank Wouters is a former Deputy Director-General at IRENA. For a full CV click here.
Prof. Dr. Ad van Wijk is sustainable energy entrepreneur and part-time Professor Future Energy Systems at TU Delft, the Netherlands. For a full CV click here.
This article originally appeared at: https://energypost.eu/50-hydrogen-for-europe-a-manifesto/
CITATIONS:
- https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/energy-outlook/bp-energy-outlook-2019.pdf ↑
- https://www.shell.com/energy-and-innovation/the-energy-future/scenarios/shell-scenario-sky.html ↑
- https://fch.europa.eu/sites/default/files/Hydrogen%20Roadmap%20Europe_Report.pdf ↑
- https://eto.dnvgl.com/2018/ ↑
- http://energywatchgroup.org/wp-content/uploads/2017/11/Full-Study-100-Renewable-Energy-Worldwide-Power-Sector.pdf ↑
- http://www.ewea.org/fileadmin/files/library/publications/position-papers/EWEA_2050_50_wind_energy.pdf ↑
- http://files.gwec.net/register?file=/files/GlobalWindEnergyOutlook2016 ↑
- https://forschung-energiespeicher.info/wind-zu-wasserstoff/projektliste/projekt-einzelansicht/74/Wasserstoff_unter_Tage_speichern/ (in German) ↑
- https://www.topsectorenergie.nl/sites/default/files/uploads/TKI%20Gas/publicaties/DNVGL%20rapport%20verkenning%20waterstofinfrastructuur_rev2.pdf(in Dutch) ↑
- KIWA – Toekomstbestendige gasdistributienetten – GT170227 (July 2018 – in Dutch) ↑
RAI mobiliteitsdiner: 100 jaar RAI
Tijdens het Mobiliteitsdiner, ter gelegenheid van het 100-jarige bestaan van de RAI Vereniging, sprak ik de zaal toe. Daarbij werden enkele video’s over het verleden, huidige staat en toekomst van mobiliteit vertoond:
De Groene Waterstofeconomie in Noord-Nederland
De afgelopen maanden is er door de Noordelijke Innovation Board NIB hard gewerkt aan een document over de groene waterstofeconomie in Noord-Nederland. Hieronder is de executive summary te lezen.
Groene waterstof maakt de energietransitie mogelijk voor de chemie, mobiliteit en elektriciteit. Dit is nodig om klimaatdoelen van Parijs te halen én de economie te vergroenen en te versterken.
Noord-Nederland is uniek gepositioneerd om de groene waterstofeconomie tot ontwikkeling te brengen, vanwege de grootschalige groene elektriciteitsproductie via offshore wind, de kennisinfrastructuur, grootschalige chemie clusters, de import van groene elektriciteit en de aanwezige gastransport infrastructuur, die goedkoop kan worden aangepast voor groene waterstof.
Er is samen met het bedrijfsleven, wetenschap en overheid een high level routekaart ontwikkeld.
Deze moet nu concreet worden uitgewerkt in een masterplan onder leiding van een sterke en standvastige groene waterstof ambassadeur.
Lees de samenvatting hier.
Also in English: The Green Hydrogen Economy in the Northern Netherlands.
Opening EnTranCe door Koning Willem Alexander
Dinsdagochtend opende Zijne Majesteit de Koning het nieuwe Energy Transition Centre (EnTranCe) in Groningen. Op EnTranCe – de proeftuin voor energietransitie van de Hanzehogeschool Groningen en Energy Academy Europe –bouwen studenten, onderzoekers, bedrijfsleven en publiek gezamenlijk aan de energievoorziening van morgen.
De Koning verrichtte in aanwezigheid van ruim 250 gasten de opening, waarna hij een rondleiding kreeg over het terrein. Studenten van mbo-, hbo- en wo-instellingen uit de regio lieten samen met docenten en ondernemers de nieuwste ontwikkelingen op energiegebied zien. Namens de TU Delft was ik vertegenwoordigd, met de waterstofauto en het Car as Power Plant concept.
Concurreert de waterstofauto de stekkerauto van de weg?
Origineel verschenen in het Nederlands Dagblad (door Jaap Roelants)
Gaat de auto straks ook voor licht en warmte in huis zorgen? De auto als energiecentrale voor woning of kantoor? Deze week leverde Hyundai aan speciale afnemers, waaronder Rijkswaterstaat, de eerste zeven auto’s die op waterstof rijden. De brandstofcellen van deze auto’s zijn zo sterk dat het zin heeft ze ‘s avonds aan te sluiten op de energiecentrale van de woning. Op een volle tank waterstof zit een huisgezin er avondenlang warmpjes bij.
Onderzoekers van de Technische Universiteit in Delft zijn ervan overtuigd dat de nieuwe brandstofcel van waterstofauto’s ook energie kan leveren aan huizen en kantoren. In samenwerking met een aantal partners doet de TU Delft hier onderzoek naar. Nu nog toekomstmuziek, maar straks misschien een welkome aanvulling op de energie- behoefte.
Net als concurrent Toyota zet het Koreaanse Hyundai fors in op de waterstofauto. Autopublicist Niek Schenk verbaast zich er niet over. De waterstofauto heeft twee grote voordelen boven de elektrische auto. De actieradius is met 600 kilometer ruim vier keer zo hoog en het tanken doe je in drie minuten. Bij elektrische auto’s ben je daar nog steeds uren zoet mee. Maar er is ook nog een grote hindernis te nemen: voor waterstof kun je maar op één plaats tanken en die is in Rhoon bij Rotterdam. Binnenkort komt Helmond daar nog bij, maar dat is het voorlopig. Als er niet snel een goed netwerk van oplaadpunten komt, zullen waterstofauto’s niet zo snel populair worden.
Waterstof is relatief eenvoudig en goedkoop te produceren, maar een `kilo’ waterstof kost toch 10 euro. In een tank gaat 5 kilo. Die prijs zal in de toekomst niet veranderen, omdat de producenten van de brandstof niet te erg uit de pas willen lopen met de benzineprijzen. Zorg voor het milieu moet de drijfveer zijn om over te stappen op deze brandstof, niet de prijs, zo vinden alle betrokkenen.
Inmiddels heeft Hyundai zelf de eerste hindernis voor het populariseren van de brandstof genomen door de prijs van zijn auto’s sterk te verlagen. Met een prijskaartje van 55.000 euro is de ix35 Fuel Cell van Hyundai weliswaar duur, maar voor een bepaalde groep innovatieve autogebruikers toch betaalbaar. De vijftig auto’s die het merk dit jaar wil verkopen, worden voorlopig vooral aangeboden bij dealers in de buurt van de twee oplaadpunten.
Net als elektrische auto’s voldoen ze aan alle milieueisen. Ze stoten geen CO2 of andere schadelijke stoffen uit. Waterstof kan duurzaam worden geproduceerd en ligt daarmee zelfs een neuslengte voor op stroom uit het stopcontact, die nog vaak in kolencentrales wordt opgewekt. Bovendien bevatten accu’s veel moeilijk afbreekbare stoffen.
Niek Schenk heeft al diverse malen in waterstofauto’s gereden, zowel in de Toyota Mirai die in Japan en de Verenigde Staten is geïntroduceerd, als in de Hyundai die nu in Nederland op de weg komt. Het zijn eigenlijk gewoon elektrische auto’s, alleen de stroom komt uit een waterstofcel en dus niet uit een stopcontact. Het tanken gaat heel gemakkelijk en is te vergelijken met een lpg-auto. Ze trekken prima op en rijden bijna geluidloos en je hoeft niet bang te zijn dat ze onderweg stil vallen.
Welke brandstof het uiteindelijk gaat winnen, durft hij niet te zeggen. Het lijkt dat deze nieuwe waterstofauto’s de beste papieren hebben. Maar er wordt ook heel veel onderzoek gedaan naar een betere opslag van energie, dus naar betere batterijen zodat de actieradius van elektrische auto’s groter wordt. Als de wetenschap dat probleem weet op te lossen, liggen de papieren natuurlijk weer heel anders. Afwachten dus.