Kansen en obstakels voor waterstof

Gerelateerde onderwerpen:

Kansen en obstakels voor een brede inzet van duurzame waterstof

Waterstof voorziet in een vraag naar moleculen in de energievoorziening.

Waterstof wordt op het moment in grote hoeveelheden gebruikt in de chemische industrie voor onder meer de productie van ammoniak en in olieraffinage. Hier wordt waterstof toegepast als industrieel gas. Gedreven door klimaatdoelstellingen zal waterstof in de toekomst ook een grote en veelzijdige rol in het energiesysteem kunnen innemen als energiedrager in het sterk veranderende energiesysteem.    

Vloeibare en gasvormige energiedragers zullen nodig blijven als brandstoffen voor toepassingen waar elektriciteit en batterijen niet toereikend zijn. Hierbij kan onder andere worden gedacht aan brandstof voor de luchtvaart en scheepvaart, wegverkeer met energie-intensieve en veeleisende inzetpatronen en productie van hoge temperatuur warmte in diverse industriële processen. Verder moeten op termijn alle chemische producten en materialen die nu worden geproduceerd op basis van fossiele bronnen (steenkool, aardolie en aardgas) worden vervangen door duurzame varianten. Tot slot zijn vloeibare en gasvormige energiedragers nodig voor grootschalige opslag en transport van energie om vraag naar en aanbod van energie overal en altijd met elkaar in evenwicht te kunnen brengen. 

Via waterstof kan van zon- en windenergie gebruik gemaakt worden voor de verduurzaming van het moleculen-deel van het energiesysteem en van de grondstoffen voor de chemische industrie.

Als tussenoplossing is waterstof zonder broeikasgasemissies te maken uit aardgas waarbij de vrijkomende CO2 wordt afgevangen en opgeslagen. Dit wordt blauwe waterstof genoemd. Om voor de aanzienlijke behoefte aan vloeibare en gasvormige energiedragers niet alleen afhankelijk te zijn van de schaarse bron duurzame biomassa is het cruciaal om voor deze opgave ook gebruik te kunnen maken van zon- en windenergie. Dit is mogelijk door de productie van waterstof uit water via elektrolyse (in zogenaamde electrolysers) met behulp duurzame energie afkomstig van zon en wind.

Duurzame waterstof kan verschillende functies aannemen in het energiesysteem van de toekomst.

Waterstof kan worden ingezet als brandstof voor de vervanging van aardgas, bijvoorbeeld voor de productie van warmte voor industrie en de gebouwde omgeving. Indirecte inzet vindt plaats door waterstof samen met vooral duurzame vormen van koolstof te gebruiken voor de productie van synthetische vloeibare brandstoffen. Verder vormt waterstof samen met vooral koolstof en stikstof de basis voor vrijwel alle chemische producten en materialen.    

Waterstof kan ook mogelijk grootschalig in de ondergrond worden opgeslagen. Grootschalige opslag kan bijdragen aan het afstemmen van vraag naar energie met het variabele aanbod uit zon en wind. Bijkomend voordeel van waterstof, of energiedragers op basis van waterstof, is dat het relatief eenvoudig in grote hoeveelheden en over grote afstanden is te transporten via pijpleidingen en tankers. Daardoor wordt het ook mogelijk om duurzame energie te importeren uit veraf gelegen gebieden met grote potentiëlen en gunstigere condities voor het winnen van duurzame energie dan bijvoorbeeld in Nederland.

Het kan een rol spelen bij het afstemmen van vraag en aanbod van energie.

Met de mogelijkheden voor opslag, de transporteerbaarheid, de uitwisselbaarheid met elektriciteit en de brede toepassingsmogelijkheden kan waterstof een bron van flexibiliteit zijn voor het energiesysteem. De regelbaarheid van elektrolysers voor de productie van waterstof leveren daarbij een belangrijke bron van flexibiliteit (regelbaar vermogen voor positieve en negatieve vraagrespons (in het Engels demand side response) om variabel aanbod van zon- en windenergie gecontroleerd in te kunnen passen, en de stabiliteit van het elektriciteitssysteem te ondersteunen. Alles bij elkaar bieden deze componenten uitzicht op een duurzaam energiesysteem dat in belangrijke mate kan worden gebaseerd op zon, wind en waterkracht. 

Website by Webroots