Waterstof is een robuust element in de energietransitie

Waterstof staat wereldwijd enorm in de belangstelling. Ook in Nederland worden bijna wekelijks nieuwe waterstofinitiatieven aangekondigd. Naast brede energetische en non-energetische toepassingen van waterstof in de sectoren vervoer, industrie en gebouwde omgeving, richt de aandacht zich mede op de brede systeemrol die waterstof kan vervullen in het energiesysteem. Dit betreft de rol als flexibel opslag- en transportmedium voor het variabele aanbod van elektriciteit dat is opgewekt met hernieuwbare energiebronnen (met name wind en zon) en de intermediaire functie die waterstof kan vervullen tussen de elektriciteitssector en de gassector. Hierdoor vergroot waterstof de mogelijkheden voor benutting en inzet van wind- en zonne-energie, en neemt daarmee een goede positie in naast andere verduurzamingsopties, zoals energiebesparing, elektrificatie (anders dan waterstof), de inzet van biomassa en op biomassa gebaseerde energiedragers, het gebruik van geothermie, en de inzet van fossiele energiedragers, gecombineerd met hergebruik en opslag van CO2.

H2schema

Sinds enkele jaren groeit de bedrijvigheid rond het thema waterstof, zoals blijkt uit een scala aan studies, consortia en initiatieven die met waterstof aan de slag (willen) gaan. Deze activiteiten zijn gericht op specifieke sectoren, zoals de inzet van waterstof als energiedrager in de industrie, mobiliteit en transport, gebouwde omgeving en elektriciteitsopwekking, en als duurzame bouwsteen in combinatie met (groene) CO2 ter vervanging van aardolie voor de productie van synthetische brandstoffen en chemische producten en materialen. Tegelijkertijd zijn de activiteiten ook nadrukkelijk sector-overschrijdend, zoals de productie van waterstof, infrastructurele thema’s, flexibiliteit en allerlei vormen van opslag.

In de waterstofketen onderscheiden we de volgende onderdelen:

  • Productie van waterstof: de productie van groene en blauwe waterstof vallen hieronder, via verschillende processen zoals elektrolyse van water en reforming (SMR, ATR, pyrolyse van aardgas etc.) en vergassing van fossiele en op biomassa gebaseerde koolwaterstoffen.
  • Opslag, transport en distributie van waterstof, zoals grootschalige ondergrondse opslag in gasvelden, cavernes en aquifers, alsmede kleinschalige opslag in tanks en cilinders, bijvoorbeeld bij vulpunten van waterstof, en het transport van waterstof via (aardgas)leidingen, in schepen, over het spoor en over de weg, als gecomprimeerd gasvormig waterstof, als vloeibaar waterstof, of waterstof gebonden aan een drager.
  • Toepassingen: hier gaat het om toepassing van waterstof als energiedrager (brandstof) voor de productie van proceswarmte in de industrie, voor ruimteverwarming in de gebouwde omgeving, voor productie van elektriciteit aan boord van brandstofcel-elektrische voertuigen in mobiliteit en transport, en voor de productie van elektriciteit in flexibele, regelbare gascentrales of in stationaire of mobiele productie-eenheden op basis van brandstofcellen of dedicated waterstofverbrandingsmotoren. Waterstof kan ook worden ingezet als grondstof voor de productie van brandstoffen en chemicaliën.

Op 28 juni 2019 is het Klimaatakkoord gepresenteerd. Het Klimaatakkoord voorziet een prominente rol voor waterstof in de verschillende hiervoor genoemde sectoren en als versterking van het ‘systeem’. In de kabinetsbrief behorend bij de Klimaatakkoord wordt een “ambitieus waterstofprogramma, gericht op onderzoek, pilots en demonstratieprojecten, infrastructuur en brede waterstoftoepassingen” genoemd om dit te realiseren. Het grote belang dat in het Klimaatakkoord aan waterstof wordt gehecht, vraagt om een brede programmatische aanpak voor waterstof, inclusief een integraal innovatieprogramma. Vanwege de sectorale benadering van het Klimaatakkoord en de IKIA bestaat het risico van versnippering van de innovatiebehoeften en -activiteiten binnen het waterstofdomein omdat ze mogelijk onvoldoende of niet op elkaar zijn afgestemd of onvoldoende gebruik maken van synergievoordelen die te behalen zijn bij een gezamenlijke programmering. Daarom heeft het TKI Nieuw Gas i.s.m. vele stakeholders is een integrale programmatische aanpak voorgesteld die hier nader wordt toegelicht.

Voorbeeldprojecten

De projectendatabase geeft een goed overzicht van relevante projecten op dit terrein. Binnen TKI Nieuw Gas kan op waterstof worden gezocht.