Waterstof
Peter Ibes
Volgens cijfers van het CBS stootte de industrie in 2021 maar liefst 32% van de totale hoeveelheid broeikasgassen van Nederland uit, omgerekend komt dit neer op 54 Mton. En dat terwijl in de Klimaatwet is vastgelegd dat de industrie in 2050 klimaatneutraal moet zijn. Dit is een lastige opgave, wetende dat er voor veel industriële processen en voor zwaar transport geen goede elektrische oplossingen zijn en dat wind- en zonne-energie vaak niet toereikend zijn. Waterstof is dan een goed alternatief.
Waterstof is een belangrijke grondstof in de procesindustrie. In Nederland wordt jaarlijks meer dan 8 miljard m³ als grondstof gebruikt, vooral voor de productie van kunstmest en ammoniak, maar ook in de petrochemie en voedingsmiddelenindustrie.
Grijs, blauw of groen
Wereldwijd wordt 95% van de waterstof gemaakt uit fossiele grondstoffen, meestal via ‘steam methane reforming’ (lees: SMR). Per ton waterstof komt daarbij 9 ton CO2 vrij. Dit heet ‘grijze’ waterstof. Als de CO2 wordt afgevangen of als grondstof gebruikt, dan wordt dit ‘blauwe’ waterstof. Groene waterstof wordt gemaakt door de elektrolyse van water met behulp van duurzame elektriciteit. “Natuurlijk moeten we toe naar een situatie waarbij alle H2 duurzaam wordt geproduceerd”, zegt Marco Waas, CTO bij Nobian. “Maar blauwe waterstof is een nuttige tussenstap bij de decarbonisatie van de industrie en bij het opzetten van een waterstofeconomie. Die gaat pas echt van de grond komen als er een duidelijke markt is voor groene waterstof, en die stap moeten we niet in de weg staan.”
Waterstofmarkt komt
“De waterstofmarkt is volop in ontwikkeling. Los van de plaatsen waar waterstof nu al wordt gebruikt, zijn er mogelijkheden in de wereld van chemische recycling van kunststoffen en de transportsector. Voor personenauto’s is mijns inziens elektrisch rijden de toekomst, maar voor vrachtauto’s, schepen en vliegtuigen is dat waterstof. Ook voor bedrijven die hoge procestemperaturen nodig hebben, zoals in de staalproductie, is waterstof een logischer alternatief dan elektriciteit. Daarnaast is er een rol weggelegd voor waterstof als energiebuffer. Nu al zorgt de elektriciteitsproductie door zonneen windenergie voor problemen op het stroomnet vanwege de grote pieken en dalen. Door de elektriciteit te gebruiken voor de productie van waterstof en die tijdelijk op te slaan in zoutcavernes kan een stabielere energievoorziening worden gerealiseerd. Gasunie heeft daar al onderzoek naar gedaan en ziet dat als een praktische oplossing. Daar komt bij dat transport van elektriciteit relatief duur is en dat waterstof eenvoudig via pijpleidingen kan worden getransporteerd.”
Automatiseren en opschalen
Waas vervolgt zijn betoog: “Bekend is hoe waterstof kan worden gemaakt door de elektrolyse van water. De uitdaging is nu om dit proces op te schalen, vanuit het lab naar de praktijk. Onze organisatie heeft reeds ervaring met de elektrolyse van pekelwater voor de productie van natronloog, chloor en waterstof. In combinatie met onze joint-venture Hydrogen Chemistry Company (HyCC) komt de productie van waterstof met hernieuwbare energie op industriële schaal in zicht. De technologie is al beschikbaar, maar nog niet concurrerend. Vergelijk het maar met zonnepanelen en windturbines. Die zijn de afgelopen 20 jaar veel goedkoper geworden. Er is veel te winnen door het productieproces te automatiseren en op te schalen. Het is zeker niet zo dat we als industrie pas nu in actie komen nu er vanuit Europa en Den Haag afspraken zijn gemaakt over de CO2-uitstoot. We zien namelijk allemaal al geruime tijd het effect van hogere temperaturen en meer neerslag in de winter, maar ook de kansen voor innovatie en concurrentievermogen en een verminderde afhankelijkheid van andere regio’s. De oorlog in Oekraïne en de energiecrisis waren bovendien een duidelijke ‘wake up call’. Er wordt wel eens gezegd dat de waterstofproductie het beste kan worden uitgevoerd in de woestijn. Daar schijnt immers altijd de zon. Maar daarmee blijven we afhankelijk van andere regio’s en geven we de technologie uit handen. De winst die dan behaald wordt door de lagere productiekosten, zijn we vervolgens weer kwijt aan het transport. Bovendien hebben we ondertussen wel geleerd, door Corona en de huidige energiesituatie, dat het niet verstandig is om te afhankelijk te zijn van andere regio’s. Bij de ontwikkeling van zonnepanelen en windturbines was Nederland één van de voorlopers. Nu komen zonnepanelen voor 90% uit China en zijn Duitsland en Denemarken leidend bij de ontwikkeling en productie van windturbines.”
Ideale ligging
“Nederland is ideaal gepositioneerd voor de productie van waterstof. Elektriciteit moet namelijk daar worden opgewekt waar het nodig is. Opgewekte elektriciteit die niet wordt gebruikt, kan vervolgens worden omgezet in waterstof. En dat dan ook nog vlakbij het dichtstbevolkte deel van Europa: Nederland, België en Noordrijn-Westfalen. Dankzij het aardgas en de haven van Rotterdam heeft Nederland de ervaring en infrastructuur voor het opzetten van een waterstofnetwerk. Tijd dus om aan de slag te gaan, anders komt dat vliegwiel niet in beweging.” Den Haag kan een rol kan spelen door ondersteuning te bieden bij noodzakelijke investeringen om de energietransitie mogelijk te maken, door marktstimulans via subsidies of regelgeving. Die stap hebben ze wel gezet bij de automobiliteit, maar niet bij de industrie. Er zou daarom meer gekeken moeten worden naar productieketens die duurzame materialen opleveren, en hulp moeten worden geboden bij het vergunningentraject. Dat laatste wordt alsmaar ingewikkelder, terwijl er voor de energietransitie veel gebouwd en geïnvesteerd dient te worden. Daarnaast is het cruciaal om competitieve energiekosten te hebben ten opzichte van andere landen. De stijgende nettarieven en verhoogde energiebelasting in Nederland hebben een negatieve impact op de ontwikkeling van de waterstofeconomie.
VAN LABORATORIUM NAAR PRAKTIJK”
ACHTERGROND NOBIAN
Nobian is een belangrijke speler in de productie van zout, essentiële chemicaliën en energie voor verschillende industrieën. Het bedrijf heeft productielocaties in Nederland, Duitsland en Denemarken voor de productie van hoogzuiver zout, chlooralkali, chloormethanen en waterstof. Nobian ontstond nadat in 2018 AkzoNobel werd opgesplitst in AkzoNobel (verf en coatings) en Nouryon (chemie), waarna in juli 2021 ook Nouryon werd gesplist. Daarbij werd de basischemie ondergebracht in het nieuwe bedrijf Nobian.
GROENVERMOGENNL
Vanwege de Europese klimaatdoelstellingen groeit het belang van (groene) waterstof als grondstof en energiedrager. Om die transitie te ondersteunen heeft de overheid GroenvermogenNL opgezet, een tijdelijke organisatie die voortkomt uit de Topsectoren HTSM (High Tech Systems & Materials), Chemie en Energie, om de markt voor groene waterstof en groene chemie te versnellen.
“GroenvermogenNL is bedoeld om het gebruik van groene waterstof in de industrie te stimuleren en versnellen”, zegt Ed Buddenbaum, Programmamanager bij GroenvermogenNL. “Hiervoor is tot 2030 een budget gereserveerd van € 838 miljoen.” Het is daarmee één van de grootste programma’s ooit. GroenvermogenNL verstrekt zelf geen subsidies, dat gebeurt door RVO, de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland, en NWO, de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek.
Krachten bundelen
GroenvermogenNL brengt verschillende initiatieven en organisaties die bijdragen aan de verduurzaming van Nederland op het gebied van groene waterstof bij elkaar. De samenwerking met NextGen High Tech en het Elektrolyser Makersplatform versterkt de koppeling met de maakindustrie en helpt regionale clusters met concrete projecten van bedrijven in hun regio’s. De topsectoren, ISPT, VoltaChem, TNO en verschillende onderwijsinstellingen dragen hieraan bij met kennis en programma’s.”
Samenwerking
“Vanuit Duitsland is er grote belangstelling voor samenwerking. Eind 2023 hadden zich meer dan 50 organisaties ingeschreven voor de nieuwste R&D-call, waaronder 32 bedrijven. Dit toont aan dat de industrie vertrouwen heeft in een groene waterstofeconomie, waarvoor Nederland dankzij het vermogen van wind op zee, de verbinding met de Noordzee en de aanwezige expertise goede vooruitzichten heeft. Vanuit Duitsland, dat zelf veel minder mogelijkheden heeft om groene waterstof te produceren, is er grote belangstelling voor samenwerking.”
Beschikbare budgetten
Voor de 7 R&D-programma’s is in totaal € 177 miljoen beschikbaar; voor pilots en demo’s € 100 miljoen, voor de ‘human capital’-agenda € 50 miljoen en voor opschaling is € 500 miljoen beschikbaar binnen het GroenvermogenNL-programma.
Het magazine fysiek ontvangen? Klik hier om een kennismakingsabonnement af te sluiten.
