’Groene waterstof uit wind heeft toekomst’

"Als we Nederland vergelijken met de ons omringende Noordzeelanden zijn de omstandigheden rond groene waterstof uit wind rooskleurig," stelt René Peters, van de unit Energietransitie bij onderzoeksinstituut TNO. "Al die landen kunnen van de ondiepe Noordzee profiteren om daar windparken te plaatsen, maar in de Nederlandse wateren bevindt zich ook nog een infrastructuur van olie- en gasleidingen die relatief eenvoudig kan worden ingezet om op zee geproduceerde waterstof te transporteren naar de kust. Daarnaast bevinden zich voor windstroom alleen in Nederland vlak bij die kust allerlei industriële clusters – het Noordzeekanaalgebied is er één van – met dus een geringe afstand vanaf de plekken waar de duurzame energie wordt opgewekt. Ook is er in Nederland bij de industrie heel veel gas gerelateerde expertise én een infrastructuur – gasrotonde Nederland – die vaak één op één voor het transport van waterstof kan worden ingezet."

"Niets let ons," lacht Peters, "dan voorlopig een gebrek aan volume aan duurzame stroom en voorts dat de technologie rond electrolyse, het maken van waterstof uit water en stroom, nog in de kinderschoenen staat. Om met het volume aan duurzame stroom te beginnen. In de komende tien jaar zal een tienvoud aan capaciteit aan stroomopwekking via windenergie geplaatst moeten gaan worden. Om het maken van waterstof via electrolyse rendabel te maken zullen er electrolysers met in totaal een duizendvoud aan capaciteit bij moeten komen, van de huidige 1-10 MW- naar GigaWatt schaal. Die technologie – groter, efficiënter, goedkoper – moet nog ontwikkeld worden en naar offshore toepassing gebracht worden. Daar werken ook wij, TNO, samen met een electrolyser-fabrikant en platformeigenaar Neptune Energy intensief aan in het PosHYdon project."

De schatting is dat er echt een jaar of tien nodig is om voldoende volume aan groene stroom en de benodigde opschaling van de elektrolysetechnologie te realiseren, meent Peters "In die ontwikkelingsfase zal uiteraard ook waterstof worden geproduceerd, maar lang niet altijd volledig groene waterstof met de huidige electriciteitsmix. Dat is geen reden om ervan af te zien. Je hebt die overgangsperiode simpelweg nodig voor innovatie, piloting, demonstratie én opschaling! Vertraging hierin kunnen we ons niet veroorloven."

Waterstof wordt nu nog vooral gemaakt door aardgas te splitsen en daar komt CO² bij vrij: grijze waterstof. Een andere methode is aardgas te splitsen maar de CO² af te vangen en op te slaan bijvoorbeeld in lege olie- of gasvelden onder de Noordzee. Dan ontstaat zogeheten blauwe waterstof. Peters: "Een zinvolle benaming van niet geheel groene waterstof is low-carbon waterstof, dat wil zeggen alle waterstof waarbij bij de productie en transport toch van CO²-uitstoot sprake is, maar acceptabel vanwege de reductie van CO²-uitstoot."

Voor innovaties rond het produceren van groene waterstof werkt TNO op het lab in Petten, maar ook met een electrolyserfabrikant en een platformeigenaar op locatie op zee. Peters: "Bij het platform komt de stroom binnen via een kabel vanaf de kust met groene stroom van windmolens en maken we eerst van zout water zoet water. De op het platform door een electrolyser geproduceerde waterstof kan dan via de pijpleiding nu samen met gas en olie naar de kust getransporteerd worden. Als na 2030 gestopt wordt met offshore gas- en olieproductie op zee kan het pijpleidingnetwerk uitsluitend voor waterstof gebruikt worden."

Het kost minimaal vijf jaar maar waarschijnlijk eerder tien jaar voor groene waterstof in grote volumes en tegen concurrerende prijs beschikbaar komt, zodat je ook voor industriële toepassingen een deuk in een pakje boter kunt slaan, stelt Peters. "Dat past ook anderszins prima in de timing. Waarschijnlijk zal tegen 2030 het elektriciteitsnet van Tennet lokaal overbelast raken met aangeleverde windstroom uit zee en dan is waterstof de oplossing om energie op een andere manier in het systeem te brengen."

"Net als aardgas kunnen we ook elders geproduceerde waterstof importeren", vervolgt René Peters. "Bijvoorbeeld uit Noorwegen en Rusland via pijpleidingen, waarbij idealiter de CO² in de productielanden achterblijft en ‘blauw’ wordt opgeslagen. Maar het kan ook met schepen uit Marokko of Portugal, waar ze via zon en wind van plan zijn groene waterstof te produceren. Als dat bij ons komt, is dat echter niet 'groen' maar low carbon. De waterstof moet immers geconverteerd worden tot vloeibaar gas – middels energievretende koeling – of gebonden aan stikstof tot ammonia, vervolgens getransporteerd en weer ontbonden. Dat draagt weer bij aan de CO²-footprint."De EU is inmiddels al criteria aan het opstellen waarin de CO²-footprint van waterstof wordt gewogen. Peters: "Echt groene waterstof krijg je vrijwel alleen als het om de hoek gemaakt wordt uit volledig groene stroom."

Qua mobiliteit is waterstof goed inzetbaar voor vrachtwagens. In het Amsterdamse zijn al drie waterstoftankstations. Als brandstof voor de scheep- en luchtvaart kan op termijn gedacht worden aan de productie van synthetische methanol en kerosine. Maar aanvankelijk zal vanwege de grote volumes de belangrijke toepassing in eerste instantie de industrie zijn, verwacht Peters. Waarbij Tata Steel bij de staalproductie en de tankopslagbedrijven die op basis van waterstof alternatieve brandstoffen kunnen maken in potentie grote afnemers zijn. "Prima ontwikkeling", vindt het hoofd van de unit Energietransitie bij TNO. "Voorts zijn in het Noordzeekanaalgebied de plannen van Gasunie en Port of Amsterdam om binnen vijf jaar een ondergrondse waterstofpijpleiding aan te leggen in een mix van oude en nieuwe gasinfrastructuur en daar kunnen dan alle bedrijven op aantakken."

Om nog even terug te komen op de bij omringende landen jaloersmakende Nederlandse omstandigheden, zegt Peters tot besluit: "Voor waterstof zijn de Nederlandse wateren een ideale testlocatie voor wind en waterstof. Met tal van internationaal gereputeerde offshorebedrijven en energiemaatschappijen, die overal ter wereld in vergelijkbare wateren hier opgedane ervaringen kunnen uitrollen. Maar ook, noem het een polderstructuur, waarbij bedrijven van diverse pluimage en overheid elkaar al snel opzoeken om in samenwerking kansen te grijpen. Ook daarin zijn we als Nederland uniek."