Gasvormige brandstoffen

Aardgas speelt een grote rol in de Nederlandse energievoorziening.

Gasvormige brandstoffen, meestal in de vorm van aardgas, spelen een grote rol in de huidige energievoorziening in Nederland. Verreweg de meeste woningen en andere gebouwen worden ermee verwarmd, de helft van de elektriciteitsproductie gebeurt met behulp van aardgas en de industrie gebruikt het voor warmte in productieprocessen. In de industrie komen ook andere gasvormige brandstoffen vrij die in de industrie zelf of in elektriciteitscentrales wordt ingezet. Een deel van de gasvormige brandstoffen is hernieuwbaar en wordt geproduceerd door vergisting van biologische materialen zoals reststromen uit de voedingsmiddelenindustrie of mest.

Het vervangen van aardgas en andere fossiele gasvormige brandstoffen door hernieuwbare alternatieven kan een bijdrage leveren aan de reductie van broeikasgasemissies.

Een groot deel van de inzet van brandstoffen kan in het proces van de energietransitie worden vervangen door elektriciteit, maar bij lange na niet alles. Er zijn goede alternatieven voor aardgas voor verwarming van gebouwen en voor elektriciteitsproductie, maar de voor bepaalde industriële processen benodigde hoge temperaturen zijn moeilijk door inzet van elektriciteit te vervangen en daar zullen brandstoffen voor nodig blijven. Energiebesparing kan de vraag naar gassen wel verminderen, maar gasvormige brandstoffen zullen een rol blijven spelen. Biogas en waterstof zijn in de industrie een mogelijk alternatief, hoewel het potentieel van biogas beperkt is. Er is overigens ook niet-energetisch gebruik van gas: aardgas en waterstof gemaakt uit aardgas worden op grote schaal door de industrie als grondstof gebruikt, en daar zal dus ook een alternatief voor moeten komen.

Voor het vervangen van fossiel gas bestaat een veelheid aan hernieuwbare gassen die als alternatief kunnen dienen.

Bij fossiele gasvormige brandstoffen gaat het om aardgas, raffinaderijgas, cokes- en hoogovengas en waterstof gemaakt uit aardgas. Fossiele alternatieven voor Nederlands aardgas zijn import uit Noorwegen of Rusland en import van LNG. Om een toename van de broeikasgasconcentratie te voorkomen zullen deze fossiele gassen echter moeten worden vervangen door hernieuwbare varianten, tenzij CCS kan worden toegepast. Een andere belangrijke reden om aardgas te vervangen betreft de door de aardgaswinning uit het Slochterenveld veroorzaakte aardbevingen. Waterstof is één van de mogelijke alternatieven. De CO2-emissie van waterstofproductie uit aardgas kan sterk worden verminderd door CCS toe te passen. Dit wordt koolstofarme (low-carbon) waterstof genoemd, en ook wel blauwe waterstof. Waterstofproductie zonder CO2-emissie is ook mogelijk door toepassing van elektrolyse van water als daarbij hernieuwbare elektriciteit wordt ingezet; deze vorm wordt ook wel groene waterstof genoemd. Hernieuwbaar gas kan ook biogas zijn (van plantaardige herkomst, uit mest, uit rioolwater, of uit allerlei vormen van biogeen afval), te maken door vergisting. “Ruw” biogas kan worden omgezet in groengas van aardgaskwaliteit. Er is ook niet-biogeen hernieuwbaar gas, namelijk synthetisch gas, zoals waterstof uit elektrolyse waar ook methaan van kan worden gemaakt. Het voordeel is dat methaan gemakkelijker is te hanteren, nadelen zijn extra omzettingsverliezen en dat bij de verbranding van synthetisch methaan weer CO2 wordt gevormd. Dit betekent dat de toepassing van dit type gas zou moeten plaatsvinden op plekken waar de emissie kan worden afgevangen.

Waterstofproductie kan een belangrijke rol spelen bij het benutten van grootschalige elektriciteitsproductie uit zon en wind.

Biogas is beperkt beschikbaar en elektrolyse is nog kostbaar, zodat de huidige vraag naar aardgas nog niet volledig zal kunnen worden ingevuld met bio- en synthetische gassen. Het omzetten van waterstof in elektriciteit gaat, net als andere energieomzettingen, met verliezen gepaard (+/- 25% gerekend met de bovenste verbrandingswaarde). Bij toepassing van waterstof als opslag van elektriciteit waarbij de waterstof weer in elektriciteit wordt omgezet met een brandstofcel lopen de verliezen op tot 50%. Dat hoeft echter geen beletsel te zijn voor het maken van waterstof met behulp van elektrolyse omdat er een breed scala aan energetische en niet-energetische toepassingen is. Het benutten van hernieuwbare elektriciteit door een deel in chemische verbindingen vast te leggen maakt een veel grootschaliger toepassing van elektriciteitsproductie uit wind en zon mogelijk, die zo een grotere bijdrage aan de energietransitie kan leveren. Er bestaan al plannen voor grootschalige waterstofproductie met behulp van elektrolyse op eilanden in de Noordzee, waarbij elektriciteit uit windparken op zee wordt ingezet. Door de daling van de prijzen van zonnestroom zou productie van waterstof met behulp van elektrolyse in zonnige landen mogelijk rendabel worden en kunnen worden geëxporteerd. Ammoniak is volgens onderzoek van het internationaal energie-agentschap (IEA) ook een kandidaat voor het opslaan van zonne-energie en export naar andere landen.

Gasvormige brandstoffen zullen waarschijnlijk nodig blijven als grondstof, voor warmte en voor CO₂-neutrale regelbare elektriciteitsproductie.

De energievoorziening zal zoals gezegd naar verwachting niet volledig elektrificeren; het aandeel elektriciteit zal blijven steken rond de 50% waardoor een even groot deel door andere energiedragers zal moeten worden ingevuld. Aardgas wordt naast verwarming van gebouwen gebruikt als warmtebron in de industrie. Waterstof zal nodig blijven als grondstof voor de chemische industrie. In de elektriciteitsvoorziening zal CO2-neutraal regelbaar vermogen nodig zijn, wat met gasvormige brandstoffen goed mogelijk is; ook al omdat er al veel gascentrales en WKK-installaties staan. Al deze toepassingen zouden ook kunnen worden ingevuld met hernieuwbaar gas. De beschikbaarheid is echter beperkt, wat een reden is om het in te zetten daar waar alternatieven niet of slecht voorhanden zijn.

Website by Webroots