Als het gaat over het verduurzamen van Nederland, gaat het steeds vaker over waterstof. Wij leggen je in dit artikel uit wat waterstof is, hoe duurzaam het is en wat de voor- en nadelen zijn.
Waterstof (H2) is een brandbaar gas. Hoewel maar 1 soort gas waterstof heet, kun je waterstof op verschillende manieren maken. Hoe je waterstof maakt, maakt veel uit voor de duurzaamheid. Er is groene, grijze en blauwe waterstof.
Groene waterstof wordt gemaakt met duurzame elektriciteit. Door de elektrische stroom wordt water omgezet in waterstof en zuurstof. Dit heet elektrolyse. Als je waterstof produceert met elektriciteit uit een duurzame energiebron, zoals windmolens en zonnepanelen, komt er geen CO2 vrij. Dat gebeurt wel als je waterstof maakt met elektriciteit uit kolen of gas. Op dit moment is minder dan 1% van alle waterstof groen.
Grijze waterstof wordt gemaakt met behulp van olie, gas of steenkool. Aardgas wordt bijvoorbeeld onder druk gezet en verhit. Door de chemische reactie ontstaat er waterstof en CO2. Voor elke kilo waterstof die je zo maakt, komt er 7 kilo CO2 vrij. Maar liefst 99% van alle waterstof in Nederland is grijs.
De Nederlandse industrie produceert en gebruikt al heel lang waterstof. Hierbij komt ongeveer 13 megaton CO2 per jaar vrij. De productie van grijze waterstof veroorzaakt ongeveer 8% van de totale CO2-uitstoot in Nederland. Om je een beeld te geven: alle Nederlandse huishoudens bij elkaar stoten 13% uit.
Blauwe waterstof is grijze waterstof waarbij de CO2 die vrijkomt voor 80 tot 90% wordt opgevangen en onder de grond gestopt. Bijvoorbeeld in lege gasvelden onder de zeebodem. Dat heet CCS, naar het Engelse Carbon Capture and Storage. We noemen dit ook wel CO2-opslag.
Op dit moment wordt nog nergens op de wereld op grote schaal blauwe waterstof geproduceerd. En CCS heeft ook véél nadelen: het is duur en al het geld dat je hierin stopt, gaat ten koste van echt duurzame oplossingen.
Paarse waterstof wordt gemaakt met kerncentrales. Het is dus geen schone waterstof. Kernenergie veroorzaakt kernafval en milieuvervuiling, en levert gevaar op.
Verreweg de meeste waterstof is grijs. Dat is een probleem, want bij de productie komt veel CO2 vrij. En daar willen we juist zo snel mogelijk vanaf om gevaarlijke klimaatverandering te voorkomen. Blauwe en groene waterstof is er nog bijna niet. Dus begint iemand over de duurzaamheid van waterstof? Vraag dan eerst even om wat voor waterstof het gaat.
Helaas is (groene) waterstof niet de snelle oplossing voor de energietransitie. Snellere oplossingen zijn: gebouwen isoleren, windmolenparken bouwen en zonnepanelen leggen. De overheid heeft geen onbeperkte hoeveelheid geld en menskracht tot zijn beschikking. Dus het blijft belangrijk om te kijken hoe je je euro het duurzaamst uitgeeft.
Toch kan waterstof een rol spelen als onderdeel van oplossingen tegen de klimaatcrisis. Zoals in de industrie waar hoge temperaturen vereist zijn. Of bij de staalproductie waar waterstof de inzet van kolen (als chemische reactiestof) kan vervangen. Dat scheelt veel CO2-uitstoot.
Ook kan waterstof dienen als bufferbrandstof. Wanneer er geen wind en weinig zon is, kan een waterstofcentrale een dip in de energieproductie opvangen. Waterstof kan dus een soort chemische accu zijn voor zonne- en windenergie. Jammer genoeg verlies je veel groene stroom als je waterstof maakt én als je waterstof weer omzet naar stroom. Waterstof is daarnaast goed op te slaan in waterstoftanks en goed te transporteren.
Om groene waterstof te maken heb je elektriciteit uit zon of wind nodig. Jammer genoeg gaat minstens 30% van de energie verloren als je er waterstof van maakt. Je bent dus altijd beter af als je groene stroom gebruikt om 1 op 1 fossiele stroom te vervangen. Voorlopig vervangen we nog véél te weinig fossiele energie door duurzame energie. Nog steeds is maar 2% van de energie die we gebruiken afkomstig van wind en zon.
Je kan de grote hoeveelheid elektriciteit die nodig is om waterstof te maken, beter gebruiken om direct elektrisch te rijden. Er gaat namelijk veel elektriciteit verloren bij het maken van waterstof. Met een elektrische auto gebruik je 73% van de zon- of windstroom. Als je van die stroom eerst waterstof maakt, gebruik je nog maar 22%. De rest verlies je bij de productie en het gebruik.
De hoogste baas van Volkswagen riep onlangs op te luisteren naar de wetenschap die aantonen dat waterstofauto's niet de klimaatoplossing zijn.
For the use in cars, green hydrogen is far too valuable, too rare, too expensive & not efficient compared to electric energy. The use in cars would slow down the CO2 reduction in the economies which only can decarbonize using green hydrogen. 2/3
— Herbert Diess (@Herbert_Diess) June 7, 2021
Ook voor stadsbussen en vracht- en bestelauto's komen er steeds meer accuoplossingen. Alleen voor vrachtwagens die erg lange afstanden rijden kan waterstof een uitkomst zijn. Waterstof heeft namelijk meer kracht dan de stroom uit een accu. Maar hiervoor moeten we wel meer groene elektriciteit gaan opwekken dan we verbruiken.
Het is het duurzaamste om je huis te verwarmen door te isoleren en bijvoorbeeld een elektrische warmtepomp te gebruiken. Dat is vele malen efficiënter dan je huis verwarmen op waterstof. Ook de stroom uit je stopcontacten kan je beter direct uit duurzame energiebronnen halen (zoals wind- en zonne-energie), dan uit waterstof.
Er wordt in Nederland vooral heel veel grijze waterstof gemaakt. Groene waterstof is nog in ontwikkeling en komt richting 2030 in beeld. En dan met name voor de industrie. Het is wel belangrijk dat de vervuiler betaalt voor de vergroening van de industrie, en niet huishoudens of het midden- en kleinbedrijf. Daarom is er een CO2-heffing voor de industrie nodig. Daarmee kan het geld voor de vergroening van de industrie worden opgehaald.
Nederland zet deels in op elektrisch en deels op waterstof. Dit staat bijvoorbeeld in het klimaatakkoord. Elektrisch krijgt op dit moment meer aandacht, omdat dit nu al wordt ingezet voor woningen en auto's.
Er wordt nog vrijwel geen groene waterstof gemaakt in Nederland. Shell Nederland, de Gasunie en Groningen Seaports willen graag overheidssubsidie om in Groningen een groen waterstofproject realiseren: NortH2. Hiervoor zou een megawindpark in de Noordzee boven Groningen gebouwd moeten worden. Dit park levert de stroom voor de productie van de waterstof. Deze waterstof is vooral bedoeld als goedkope chemische grondstof en voor de chemische- en kunstmestindustrie.
Het is nog onduidelijk of Shell en de Gasunie dit plan ook echt doorzetten en hoe NortH2 gefinancierd gaat worden. Shell zou daarvoor een deel van zijn jaarlijkse investeringen in olie en gas kunnen gebruiken. Gebeurt dit niet, dan is een CO2-heffing voor de industrie de enige oplossing.
