Nederland heeft goede kaarten om een strategische Europese H2-hub te worden, stelt directeur Jörg Gigler van TKI Nieuw Gas van de Topsector Energie. Enerzijds voor de productie van groene waterstof binnen Nederland én anderzijds voor de opslag van geïmporteerde waterstof uit andere delen van de wereld. Voorwaarde daarbij is wel dat er wordt opgeschaald en dat de transitie wordt versneld.
Groene moleculen, Jörg Gigler neemt het begrip tijdens het gesprek regelmatig in de mond. De term verwijst naar groene waterstof; de klimaatneutrale en duurzame ‘renewable hydrogen’ die het werkgebied is van TKI Nieuw Gas. Deze publiekprivate samenwerking helpt innovators bij de energietransitie op basis van die groene waterstof. Gigler: “Wij richten ons op dat deel van de energietransitie waar elektriciteit niet of niet-efficiënt toepasbaar is, zoals hogetemperatuurwarmte in de industrie en transportbrandstoffen in het zwaardere vervoer met vrachtwagens en scheepvaart. Groene moleculen kunnen daar als duurzaam alternatief worden ingezet.”
Verpakte energie
Het huidige energieverbruik in Nederland leunt nu nog voor 20% op elektriciteit en voor 80% op fossiele moleculen zoals brandstoffen en grondstoffen. In de aanrollende energietransitie gaat dat verschuiven, vertelt Gigler: “Mogelijk komen we uit op een 50/50-verdeling van energie uit elektriciteit en groene moleculen. Die 50% elektriciteit komt straks uit zon en wind, dankzij PV-cellen en windparken, eventueel uit kernenergie. De resterende 50% halen we in de toekomst uit de ‘verpakte energie’ zoals waterstof – als vloeistof, gecomprimeerd gas of in vaste vorm.” Bij de inzet van waterstof gaat het altijd om maatwerk, onderstreept Gigler: “Je moet waterstof inzetten waar het de hoogste toegevoegde waarde heeft. Als het gaat om transport en logistiek; met de vrachtwagen van Nederland naar Rome, dat gaat elektrisch niet. Het bereik is niet groot genoeg. Met waterstof is het wel mogelijk. Als grondstof en brandstof is de verwachting dat we in 2050 10-30% van de totale behoefte aan waterstof gebruiken. Dat zijn significante hoeveelheden. Ik hoop dat de rest elektrisch gaat. Maar onder aan de streep moet je implementeren wat economisch gezien logisch is.”
Powerhouse Noordzee
Gigler ziet goede kansen om in Nederland een H2-hub te realiseren: “Wij hebben een uitstekende startpositie. We bezitten in Nederland 5 grote industrieclusters, die gelegen zijn aan 4 zeehavens (het 5e cluster ligt in het binnenland, bij Geleen) en we kunnen de infrastructuur voor aardgas geschikt maken voor H2. Verder hebben we de Noordzee als ‘powerhouse’. Ik zie wat dat betreft enige jaloezie bij andere landen. Het Nederlandse deel van de Noordzee is maximaal 40 meter diep. In Japan zit je vlak buiten de kust al snel heel diep. Dat zorgt daar voor dure drijvende windparkoplossingen, waar wij onze windmolens gewoon op de bodem plaatsen, tegen aanzienlijk lagere kosten. We zouden wel gek zijn als we die unieke randvoorwaarden niet zouden benutten voor de realisatie van zo’n hub.” In de sector is er consensus dat misschien wel de helft van alle vereiste groene waterstof uit de import moet komen. Gigler: “Dat betekent dat we niet alleen de productie hier moeten faciliteren, maar ook die andere helft hier ontvangen en opslaan. Vloeibaar waterstof kan worden opgeslagen in de bestaande tanks voor vloeibaar aardgas. Voor waterstof als gas kunnen we zoutcavernes en lege aardgasvelden inrichten voor opslag; Nederland heeft een mooie positie in zulke ondergrondse structuren. Zo kun je flexibel omgaan met productie en vraag.”
Bron: Jörg Gigler
Varianten waterstof
Grijs, zwart, blauw, groen, roze, geel, bruin, turquoise en wit. Waterstof is er in tal van soorten en maten; de verschillen zitten in de energiebron. In de volksmond worden hier kleuren aan toegekend, maar in feite gaat het om de CO2-intensiteit door de hele keten. Waterstof zelf is kleurloos; de kleur verwijst naar de bron, de CO2-intensiteit, de productiemethode en/of de mate van duurzaamheid.
Grijze waterstof wordt gemaakt met fossiele brandstoffen, vaak aardgas via ‘steam methane reforming’ (SMR), maar ook kolen en aardolie worden ingezet voor de productie: zwarte waterstof. Meer dan 95% van de waterstof wereldwijd heeft die fossiele brandstoffen als bron. Per ton waterstof ontstaat daarbij ongeveer 9 ton CO2, die kan worden afgevangen en opgeslagen (carbon capture and storage of CCS). Dat is blauwe waterstof. Bij groene waterstof of ‘renewable hydrogen’ wordt geen fossiele brandstof ingezet; het wordt geproduceerd met duurzaam gewonnen elektriciteit uit wind- en zonne-energie. Deze groene H2 ontstaat uit elektrolyse. Roze waterstof is een variant op groene waterstof; het ontstaat uit water en elektriciteit van kerncentrales. Dat hierbij geen CO2 vrijkomt, bezorgt deze H2 het label ‘groen’. Wordt de waterstof gemaakt in de Sahara of het Midden-Oosten, dan spreekt men van gele waterstof. Bruine waterstof ontstaat wanneer met bruinkool in een vergassingsproces waterstof wordt geproduceerd.
Waterstof uit aardgas via de ‘molten metal pyrolyse’-technologie heet turquoise waterstof of ‘low carbon hydrogen’. En dan is er nog de ‘gouden waterstof’ of witte waterstof, ook wel bekend als natuurlijke waterstof. Dat is pure waterstof die uit de grond gewonnen wordt. Daarvan zou in de bodem wereldwijd een voorraad van meer dan drie biljoen ton aanwezig zijn.
Bron: TNO, dowcircles, knac.
Kapitaalintensieve transitive
Een H2-hub zou de energietransitie en verduurzaming kunnen versnellen bij fossielzware industrieën of bij de zware transport- en logistieksector, stelt Gigler. Die hub zou huidige knelpunten in de energietransitie kunnen wegnemen zoals het opslaan van duurzaam opgewekte zon- of windenergie om perioden van tekorten te kunnen overbruggen en om via elektrolysers de gewenste flexibiliteit te bieden. Maar er zijn ook uitdagingen. Gigler noemt de oorlog in Oekraïne en de sterk aangetrokken energieprijzen: “Voor een H2-hub is schaalvergroting nodig. Drempels daarvoor zijn behalve de enorm gestegen prijs van elektriciteit ook het gegeven dat we van doen hebben met een innovatieketen die nog helemaal aan het begin staat. De technologie is ook complexer dan aanvankelijk gedacht. De eerste fabrieken zijn nu gebouwd en die zijn dan ook het duurst. Neem de fabriek van Shell op de Tweede Maasvlakte; de kosten werden aanvankelijk geraamd op een paar honderd miljoen euro. Dat wordt nu waarschijnlijk één miljard. Desalniettemin: we moeten opschalen; de eerste elektrisch auto was ook heel erg duur.”
“INZET WATERSTOF IS MAATWERK
Waterstofbeleid
Volgens Gigler is er een ‘window of opportunity’ van een jaar of 5 à 7 om Nederland als hub te realiseren: “Als het gaat om de ontwikkeling van waterstof doet Nederland mee in een kopgroep van 5 tot 10 kansrijke waterstoflanden die zich richten op deze transitie. Als wij nu zorgen voor terminals, infrastructuur, opslag en afname, dan zitten we straks ook op de eerste rij. Zo niet, dan slaan andere landen hun slag, binnen Europa of in Azië. Wat ons helpt is dat Nederland één van de eerste landen was die reeds in 2020 met waterstofbeleid kwam. Doel van dat beleid is een brede ontwikkeling van waterstof, van productie en gebruik; de hele keten. Cruciaal daarin is een nationaal dekkende waterstofinfra, door de overheid in opdracht gegeven aan de Gasunie. Inclusief ruimte voor subsidies voor aanloopverliezen. De overheid maakte 10 miljard euro vrij om de waterstofontwikkeling in de breedte te ondersteunen.”
Dat beleid is de basis voor de gewenste versnelling van de waterstoftransitie: “De komende jaren produceren we groene H2 in combinatie met meer PV-cellen op daken en in weilanden, en meer offshore windparken. De aardgasinfra wordt al deels omgebouwd, de eerste 30 kilometer in de haven van Rotterdam wordt inmiddels aangelegd. Havens maken zich klaar voor de import van groene en blauwe waterstof. Rationeel gezien zijn we daar op z’n vroegst in 2030 mee klaar. Als dat rond is, komt de transitie op stoom.”
Het magazine fysiek ontvangen? Klik hier om een kennismakingsabonnement af te sluiten.
Vacatures bekijk je via de vacaturepagina.
