Waterstof op de Groningse manier. Nr 2

💦⚡️💚 Groene waterstof is ‘booming”. Als missing link in de energietransitie en de transitie naar een duurzame industrie. Maar hoe maken we waterstof groot op zo’n manier dat iedereen profiteert? Lees hier mijn ontdekkingstocht 👇 💚🌍 

Blog 2:🤷‍♀️ Waarom waterstof?

Je laptop draait op stroom, je kookt op gas of elektrisch en je auto rijdt op benzine, diesel of elektriciteit. Energie is altijd en overal beschikbaar. En wij vinden dat de normaalste zaak van de wereld. Sterker nog, ondanks vele pogingen om energie te besparen, gebruiken we wereldwijd ieder jaar meer energie. De bron varieert van duurzaam opgewekte stroom tot vervuilende energiebronnen. 

Nieuw energiesysteem nodig

In 2015 hebben we in Parijs afgesproken om de opwarming van de aarde te beperken tot 1,5 graad. Wereldwijd betekent dat, dat we enorm moeten besparen op de uitstoot van CO2.  In Nederland vertalen we dat naar 49% CO2-reductie in 2030. 54 andere landen hebben vergelijkbare doelstellingen of werken daaraan. In al die landen leidt dat in ieder geval tot twee ingrijpende veranderingen. Ten eerste moeten fossiele energiebronnen als kolen, olie en aardgas, worden vervangen door andere manieren om warmte en elektriciteit te produceren. Ten tweede moeten er alternatieve grondstoffen worden gevonden voor de industrie die kolen en aardgas gebruikt als grondstof. Alleen overstappen van fossiele brandstoffen naar duurzaam opgewekte stroom, is dus slechts een deel van de oplossing voor het klimaatprobleem. Bovendien is het een ingewikkelde puzzel, die vraagt om meer dan alleen grote hoeveelheden zonnepanelen en windmolens. Voor de transitie naar duurzame bronnen is een heel nieuw energiesysteem nodig.

Aardgas kun je opslaan

In Groningen hebben we de afgelopen 60 jaar bijvoorbeeld altijd aardgas gehad. Dit aardgas werd gedurende het hele jaar opgepompt. In de zomer is dit ruim genoeg voor het gebruik in Nederland. Maar in de winter is de vraag veel hoger. Om die verschillen op te vangen, wordt er aardgas opgeslagen in lege velden. Bij een hoge vraag kan dit opgeslagen aardgas gebruikt worden. Dit systeem leidt tot een stabiele levering van aardgas door het hele jaar heen.

Altijd beschikbaar

Stroom die je opwekt met zonnepanelen en windmolens, laat pieken zien. Waait het hard en schijnt de zon? Dan is er veel stroom beschikbaar. Bewolkt en windstil: dan is er niks. Dat is een probleem. Want voor een economie die stroom nodig heeft om te leven, te werken en te reizen, moet stroom het hele jaar door beschikbaar zijn. Ook als het windstil is en de zon zich niet laat zien. Het probleem is dat het lastig is om elektriciteit op te slaan: het is duur en het kost veel grondstoffen om het op grote schaal te doen. 

Opslag

Nu is gas veel makkelijker te bewaren, namelijk in holle ruimtes, zoals in tanks. In Groningen weten we daar veel van, want daar hebben we ervaring met het opslaan van grote hoeveelheden aardgas. Om groene stroom te kunnen opslaan, moeten we het dus gasvormig maken. Dan kunnen we de stroom die we teveel opwekken als het waait en zonnig is, namelijk wél opslaan en gebruiken op momenten dat de zon niet schijnt en er geen wind is. Groene stroom kun je gasvormig maken, door het om te zetten in groene waterstof, via een proces dat elektrolyse heet.  

Waterstof

Je kent de grote schoolkaart van scheikunde misschien nog wel: het periodiek systeem van elementen. Het eerste element is H: waterstof. Het meest voorkomende element op aarde. Onder normale omstandigheden is het gasvormig en noemen we het H2. Groene waterstof is waterstof gemaakt van water (H20), dat met groene elektriciteit wordt gesplitst tot waterstof (H2) en zuurstof (O2). Er zijn ook andere soorten waterstof, namelijk gemaakt van fossiele brandstoffen. Doordat die niet duurzaam zijn opgewekt, zorgen deze echter nog wel voor CO2-uitstoot. Dat noemen we dan grijze waterstof. Als de CO2 wordt afgevangen en opgeslagen, spreken we van blauwe waterstof. 

Zware mobiliteit en industrie

Waarom hebben we die groene waterstof nou nodig? Omdat het gebruikt kan worden als schone brandstof, wanneer elektriciteit geen oplossing is. Bijvoorbeeld in de zware mobiliteit. Denk aan vrachtwagens, straatvegers, boten en grote schepen. Ook wordt er al gewerkt aan waterstof als vervanger van kerosine in het vliegverkeer. Het grootste gedeelte van de CO2 wordt echter uitgestoten in de industrie. De CO2-uitstoot die als gevolg van de verwerking in de basisindustrie ontstaat, komt niet alleen door het verbranden van fossiele brandstof voor hitte. Een andere oorzaak van die uitstoot is het gebruik van fossiele brandstof als grondstof. Zo wordt aardgas bijvoorbeeld gebruikt als grondstof voor kunstmest, en olie voor plastics. Voor dergelijke toepassingen in de industrie kan elektriciteit olie of aardgas niet vervangen. De temperaturen die nodig zijn voor de processen zijn vaak te hoog om met elektriciteit te halen. Bovenal is elektriciteit geen grondstof. Groene waterstof kan in die beide gevallen wél een duurzame oplossing zijn.  

Missing link

Conclusie: we moeten op grote schaal: 

1. naar een energiesysteem met duurzame productie via zonnepanelen of windmolens en  opslag , zodat energie altijd beschikbaar is. 

1. alternatieve grondstoffen en hoge temperatuur-warmte hebben voor de industrie.

Daarom is waterstof de missing link in de transitie naar een duurzame economie. We moeten het dan wel op grote schaal gaan maken. Het liefst in landen waar de zon vaak schijnt en/of de wind vaak waait. Lees daarover in mijn volgende blog!