Wat is waterstof? .

De nieuwsberichten over waterstofprojecten vliegen je om de oren. Grappig is dat het element waterstof het meest voorkomende atoom op aarde is en dus bijna overal aanwezig! Wat is waterstof nou precies en wat kan je er eigenlijk mee doen? Daar geven we je hier antwoord op.

Kun je waterstof vastpakken?

Nee! Waterstof is het lichtste en kleinste molecuul op aarde. Wist je dat waterstof met ongeveer 20 meter per seconde opstijgt? Dat is zo’n 70 km/uur! Omdat het zo klein is ontsnapt het gemakkelijk en sneller door de kleinste gaatjes dan bijvoorbeeld aardgas. Lekdichtheid is dus wel een aandachtspunt voor als je het wilt opslaan of vervoeren.

Kun je waterstof zien?

Nee, je kunt waterstof niet zien, maar als je het verbrandt (zoals je aardgas ook verbrandt in bijvoorbeeld een Cv-ketel) zou je een lichte vlam kunnen waarnemen. Dit geeft nog wel wat uitdagingen als je waterstof wilt gebruiken in bijvoorbeeld Cv-ketels, omdat de kleur van de vlam wordt gebruikt om inzichten te geven in het verbrandingsproces.

Kun je waterstof ruiken?

Nee, maar wist je dat je aardgas ook niet kunt ruiken? Aan aardgas wordt wereldwijd dezelfde geurstof toegevoegd. Een gelijke soort geurstof moet er dus ook voor waterstof worden ontwikkelt. Het is nog best een uitdaging om daar één standaard wereldwijd geaccepteerde geurstof voor te ontwikkelen. Daarnaast zijn sommige waterstoftoepassingen gevoelig voor deze geurstof: een extra uitdaging!

Is waterstof veilig?

Waterstofgas is een energiedrager, je kunt er dus behoorlijk wat energie uithalen. Uit onderzoek van Kiwa Technology blijkt dat waterstof even veilig is in het gebruik in huis als aardgas. Dit heeft er onder andere mee te maken dat waterstof zo licht en klein is, dat de concentratie in de lucht veel sneller afneemt dan bij aardgas. Onderstaande afbeelding geeft nog een voorbeeld over waterstofveiligheid.

Voordeel waterstof als brandstof

Het gebruik van waterstof als brandstof in de mobiliteit ten opzichte van benzine heeft ook een voordeel. In de afbeelding hierboven zie je een experiment van een waterstofauto en een benzineauto. Stel dat er een lekkage en ontsteking met een vlam ontstaat in de auto, dan stijgt de waterstofvlam op en kun je nog uit je auto stappen. Benzine is daarentegen zwaarder dan lucht en zorgt er daardoor voor dat de hele auto in vlammen opgaat.

Waterstof

Benzine

Waar kun je waterstof nog meer gebruiken?

Waterstof is ook een energiedrager. Je kunt waterstof gebruiken voor hoge en lage temperatuur warmte, in de mobiliteit en voor seizoensopslag

Grondstof in de industrie

Waterstof wordt al een lange tijd gebruikt in de industrie, vooral in olieraffinage, voor het maken van plastics en bij de productie van ammoniak voor kunstmest. We kennen waterstof dus al heel lang en we weten hoe je waterstof veilig kunt gebruiken. Zie je dat het gebruik als grondstof de afgelopen tijd steeds meer is gestegen?

Bron: IEA, The Future of Hydrogen, 2019

Kleuren van waterstof .

Er bestaan verschillende kleuren van waterstof, deze beschrijven hoe de waterstof gemaakt wordt. Waterstof kan als duurzame energiedrager worden gebruikt, als er daarbij geen CO2-uitstoot plaatsvindt. Op dit moment gebruikt de chemische industrie al heel veel waterstof. Dit is echter nog ‘grijze’ waterstof. Deze ‘grijze’ waterstof wordt in Nederland nog voornamelijk geproduceerd door met stoom aardgas om te zetten in CO2, waarbij de CO2 wordt uitgestoten. Omdat we de CO2 uitstoot willen voorkomen, kunnen we een andere productiemethode van waterstof gebruiken die tot ‘groene’ waterstof leidt: middels elektrolyse van water door groene elektriciteit te gebruiken. De enige uitstoot van dit elektrolyse proces is zuurstof. Dit betekent wel dat we veel groene stroom en elektrolyse apparaten nodig hebben. Hiervan zijn er nu en de komende 10 jaar nog niet voldoende aanwezig. Daarom kan ‘blauwe’ waterstof een goede tussenoplossing zijn. Bij de productie hiervan wordt er nog steeds aardgas en stoom gebruikt om waterstof te maken, maar hierbij wordt de CO2 afgevangen en ondergronds opgeslagen. Door het gebruiken van ‘blauwe’ waterstof stoten we dus minder CO2 uit dan bij ‘grijze’ waterstof, maar blijven we wel fossiele energiedragers gebruiken.

Hoe werkt de keten van groene waterstof?

De productie van groene waterstof begint met groene energie en een elektrolyser. De elektrolyser is het apparaat dat groene waterstof (~70 %), zuurstof en warmte (~30 %) produceert. Waterstof is een gas en neemt erg veel ruimte in. Daarom moet je het eigenlijk wel comprimeren, zodat er meer waterstof in dezelfde ruimte kan worden opgeslagen of vervoerd. Je kunt waterstof ook opslaan in allerlei andere vormen om meer energie in dezelfde ruimte kwijt te kunnen. Bijvoorbeeld door het op te slaan in methanol. Na het transporteren van waterstof kun je het gebruiken als grondstof voor de chemische industrie of als energiedrager. Zoals eerder uitgelegd kun je waterstof als energiedrager verbranden (zoals je bijvoorbeeld aardgas ook verbrandt in een Cv-ketel) of door omgekeerde elektrolyse toe te passen. Het apparaat wat je hierbij nodig hebt heet een brandstofcel.

Waarom gebruiken we nu nog niet zoveel groene waterstof?

Dit ligt voornamelijk aan de volgende drie onderwerpen:

1.  Voldoende beschikbaarheid

2. Hoge kosten

3. Kennis

Op dit moment zijn er niet genoeg groene stroom, elektrolysers en/of brandstofcellen beschikbaar. Om hierop in te spelen wordt er nu al vol ingezet op het installeren van meer wind op zee en het bouwen van grote elektrolysers langs de kust. Daarnaast wordt er onderzocht hoe we waterstof kunnen transporteren en opslaan. Het huidige aardgasnet is de komende 10 jaar alleen nog niet beschikbaar hiervoor.

Bron: World Energy Council (WEC) Hydrogen, Industry as a catalyst 2018

Daarnaast is een andere uitdaging de kosten. Dit geldt voor de kosten van de groene stroom, de elektrolysers en de brandstofcellen. De verwachting is dat deze kosten de komende 10 jaar zullen dalen en zo meer met blauwe en grijze waterstof kunnen concurreren, maar dit blijft in de huidige tijd een uitdaging.

Bron EBN, Energie in Cijfers, 2020

Tenslotte is er meer kennis nodig op het gebied van waterstof. Met meer kennis kunnen we waterstof op de juiste manier inzetten en kan het fungeren als bouwsteen van de energietransitie! Deze infographic heeft jou hopelijk een eerste inzicht gegeven, heb je nog vragen, neem dan contact met ons op!

Local heroes:

Meedoen met ons handelsplatform? Dat kan!

Het laatste nieuws

Een huis met lokale energieopslag en handelsplatform waarmee particulieren onderling energie kunnen verhandelen

De afgelopen 20 jaar is het wereldwijde energieverbruik met meer dan 50% toegenomen. Een stijging van het wereldwijde energieverbruik zal naar verwachting alleen maar doorzetten. Vooralsnog kwam het grootste gedeelte van deze energie uit vervuilende, fossiele...

5 krachtige vragen aan Willem Poterman van HanzeNet

Een collectief van 10 lokale bedrijven en instellingen bundelen hun krachten om de energietransitie te versnellen door samen te werken aan het project GROHW. Om elke partner beter te leren kennen, zullen we 5 krachtige vragen afvuren. We trappen af met Willem...

Samen dragen we bij
aan de verspreiding
van de energietransitie
op de korte termijn.

 

Mede mogelijk gemaakt door: