Waterstofgas

Waterstofgas Nederland wil van het aardgas af. Omdat Groningen niet nog meer problemen willen op zadelen met nog meer ellende, maar ook omdat de verbranding van aardgas schadelijk kan zijn voor mens en milieu.(co2 en minder zuurstof)
Maar hoe gaan we het doen? Hoe gaan we van het aardgas af? Dat is nu de vraag waar velen zich over buigen. Waterstofgas is misschien de oplossing. Waterstofgas wordt in deze hele discussie soms als alternatief aangeduid. Maar is het dat ook? In deze blog geef ik een toelichting op waterstofgas en de rol die het in de energie kan vervullen in verwarmen van de vloer met verwarming.
Wat is waterstofgas?
Waterstof is een onzichtbaar, reukloos en niet-giftig gas dat lichter is dan zuurstof. Maar we moeten het wel produceren , want waterstofgas komt in de natuur niet voor.
Er zijn meerdere manieren om waterstofgas te maken. Helaas niet allemaal even duurzaam. Dat denken de mensen dus verkeerd! De meest voorkomende - niet duurzame - methode is het omzetten van koolwaterstof uit bijvoorbeeld aardgas in waterstof en koolstof. Het probleem daarvan is dat de koolstof als koolstofdioxide (CO2) in de lucht verdwijnt. Daarmee schieten we ter vervanging van aardgas in de gebouwde omgeving dus niks meel op. Dit noemen we vieze waterstof. Wanneer CO2 vrijkomt bij de verbranding van het aardgas wordt afgevangen en opgeslagen in bijvoorbeeld een leeg gasveld dan spreken we van blauwe waterstofgas.(in de grond is niet goed kan altijd weer uit de grond komen)
Gelukkig is er ook een super methode. Elektrolyse! Met deze methode wordt water op een gecontroleerde manier onder elektrische spanning gebracht, waardoor waterstof en zuurstof als gas vrijkomen. Je hebt dan dus wel elektriciteit nodig om waterstofgas te maken om er daarna weer elektriciteit van te maken. Als je dat duurzaam wilt doen, moet je groene elektriciteit (bijvoorbeeld uit wind- of zonne-energie) gebruiken. We spreken dan van groene waterstof.

Energieverlies

het nadeel van het omzetten van elektriciteit naar waterstof is dat 26 procent verloren gaat en bij het weer omzetten van waterstof naar elektriciteit nog eens 45 procent. Zo verlies je onderweg 59 procent van de origineel opgewekte stroom. Waarom zou je dat dan nog wel willen? Het antwoord daarop is eenvoudig. Het voordeel hiervan is dat je waterstofgas kunt opslaan en vervoeren en dat is voor elektriciteit veel moeilijker.(accu.s)

Waterstofgas is veel makkelijker en goedkoper op te slaan en te transporteren dan elektriciteit

Er zijn wel accu’s die worden gebruikt om elektriciteit op te slaan, maar daar kun je geen grote hoeveelheden in opslaan en ze zijn veel kostbaar en verliezen naar verloop van tijd capaciteit.Om je een beeld te geven, de Powerwall van Tesla heeft een capaciteit van 13,5 kWh en kost de consument € 9.075. Een gemiddeld all electric huishouden verbruikt zo’n 7.500 kWh per jaar, dat is 20 kWh per dag. In de winter wordt er veel meer verbruikt dan de zomer omdat het langer donker is, mensen meer binnen leven maar vooral omdat er veel meer vermogen nodig is om huis,pand te verwarmen. Zo’n accu van 13,5 kWh is dus leuk om het verschil in dag en nacht op te vangen. Nederland heeft echter te maken met seizoenen en met de accu gaan we de strijd dus niet winnen. In zo’n geval kun je opgeslagen waterstof gebruiken om periodieke verschillen tussen vraag en aanbod op te vangen.

Toepassing

Waterstof is goed toepasbaar ook in de industrie! Want daar ligt het probleem. Het wordt daar ook veelvuldig gebruikt (denk aan medicijnen en kunstmest). Bijkomend voordeel voor dergelijke toepassingen deze als grondstof ook waterstofgas nodig hebben en je het waterstofgas dus niet weer om hoeft te zetten in elektriciteit (met het daarbij behorende verlies). Daarnaast zijn er steeds meer ontwikkelingen in de mobiliteit. Duitsland is bezig met de uitrol van een waterstofnet (dit heeft Nederland al)voor auto’s en fabrikanten ontwikkelen volop (onder andere de Toyota Mirai en Hyundai Nexo). Hoewel het interessant is het totale potentieel te bekijken gaat deze blog over waterstofgas als energiedrager voor de gebouwde omgeving.
Proef met waterstof gas.
Ook in de gebouwde omgeving wordt druk geëxperimenteerd. Vaillant werkt aan een waterstof-gebaseerd verwarmingssysteem voor consumenten op basis van een brandstofcel waarbij tegelijkertijd warmte en elektriciteit wordt opgewekt. Gasunie zet in Groningen de elektriciteit van 5.000 zonnepanelen om in waterstof als opslag voor energie. Hiervoor wordt een power-to-gas-installatie gebouwd. Dit experiment is interessant omdat het informatie kan opleveren over in hoeverre waterstofgas geschikt gemaakt wordt bij bestaande (oudere) woningen die anders alleen met kostbare ingrepen geschikt zijn te maken voor duurzame energie.
Begin 2019 gaat in de Rotterdamse deelgemeente Rozenburg een proef van start met het inzetten van 100% waterstof als bron voor verwarming van huizen. Het plan is om lokaal waterstof te produceren met groene stroom. In een woonblok in Rozenburg worden twee nieuwe cv-ketels geplaatst die helemaal op waterstof draaien. Bekaert Heating en Remeha zijn daar onder meer bij betrokken.
De Engelse plaats Leeds is misschien wel het mooiste voorbeeld. De stad wil in 2026 volledig op waterstof draaien. Leeds heeft tot op straatniveau uitgezocht of de stad in zijn geheel kan worden overgezet op waterstof. Vooralsnog gaat het hier om blauwe waterstof.
Gebruik van energie die ‘overblijft’
Als windmolens en zonnepanelen energie opwekken die ze niet gelijk kwijt kunnen, dan zou je die restenergie om kunnen zetten in waterstof. Dat klinkt als een no-brainer. Maar er is wel een aandachtspunt. Fabrieken voor de productie van waterstof zijn alleen financieel aantrekkelijk als ze ook veel draaien. Niet alleen af en toe als er wat energie over is (vooral op zon- en feestdagen als de grootverbruikers in de industrie niet draaien). Grootschalige productie van groene waterstof heeft vooral bestaansrecht als puur en alleen voor dit doel extra wind- en zonneparken zijn gebouwd. Op zich een mogelijkheid natuurlijk, maar we hebben nog heel veel vieze energie in dit land. Alle plannen die er voor het komende decennium liggen aan duurzame bouw bouw daarom duurzaam (bouw-duurzaam) de opwekking in Nederland kunnen alleen al gebruikt worden om de huidige energievraag groen te maken, zonder de 60% verlies van omzetten in waterstof en weer terug omzetten naar energie.
Wel een hele belangrijke rol is
dat we nog niet genoeg groene waterstof hebben, betekent niet dat waterstofgas zinloos is. Zo zou je op lange termijn groene waterstof door de bestaande gasleidingen kunnen distribueren als vervanging van oude fossiel gas om de leveringszekerheid van de elektriciteitsvoorziening te borgen. En in bepaalde gebieden mogelijk zelfs als hele alternatief voor gas. Denk aan gebieden met veel monumentale panden en tuincentrums waar het moeilijker is om aanpassingen aan te doen om deze geschikt te maken voor lage temperatuurverwarming. Het aanpassen van een bestaande geïnstalleerde ketel naar waterstof is eenvoudig en kost zo’n € 100.
Het rendement verbetert als we warmtepompen ontwikkelen die direct op waterstof draaien. Die leveren – ook als het steenkoud is – een hoger rendement en geven ook hoge temperaturen af waardoor mensen hun radiatoren niet hoeven te vervangen.(Wel beter is vloer verwarming)

Maar dan kunnen we toch gewoon een deel van alle andere duurzaamheidsmaatregelen weg strepen en alles straks bijna alles op waterstofgas doen.

De oplossing om niets te doen is niet goed. Mensen moeten blijven denken.
Het duurt nog wel even voordat we voldoende groene waterstof hebben om het als serieus alternatief te zien. Een globale rekensom van experts van TVVL op een waterstof bijeenkomst in Duitsland, leert ons dat we zo’n 2.000 superwindmolens (12MW) nodig hebben om alleen al het aardgas te vervangen dat gebruikt wordt in de huishoudens (8,5 miljard m3). Dat is het dubbele van wat nu tot 2030 in de hele Noordzee gepland is en die windmolens zijn dan niet meer beschikbaar voor elektriciteitsproductie.

Los van het feit dat het wel even duurt voordat die dure windmolens gebouwd zijn, is het hier wel belangrijk om even het grote plaatje te bekijken. We zijn namelijk niet de enige kaper op de kust. Als we die waterstof dan hebben wie ‘trekt’ er dan nog meer aan? Ook de industrie en mobiliteit willen het mogelijk gebruiken. We verbruiken in Nederland over alle sectoren bekeken per jaar zo’n 45 miljard m3 gas en 114 miljard kwH aan elektriciteit. De gebouwde omgeving heeft dus wel een belangrijk aandeel in, maar is zeker niet de enige speler in de markt.
Daarbij is de kans dat de gewonnen waterstofgas eerst naar de mobiliteit gaat is niet gering. De zichtbare onkosten voor brandstof in mobiliteit zijn namelijk hoger. Als voorbeeld: in Duitsland betaal je als gebruiker € 0,33 voor mobiliteit en € 0,05 voor gebouwen. Zonder de hele marktstructuur op zijn kop te zetten is de businesscase in de mobiliteit dan veel sneller rond te krijgen.
Ook de (bouw)industrie lijkt meer voor de hand liggend. Sommige processen – vooral in de zware industrie – zijn niet te elektrificeren of alleen tegen hele hoge kosten. Denk aan het maken van staal, glas, cement en bakstenen. De benodigde temperatuur is nauwelijks te bereiken met warmtepompen of elektrische ovens. Kijk naar tata steel Met waterstofgas kan het wel. Voor hen heeft waterstofgas dan ook een grotere waarde als ze van het fossiele aardgas af willen komen. Kortom: Alle aardgas in de gebouwde omgeving volledig vervangen door groene waterstof is voor de middellange termijn niet haalbaar.
Wat moet er wel gebeuren?
Welk toekomst in de gebouwde omgeving ook van toepassing is (waterstof, warmtenetten, all-electric) het is zinvol onze energievraag te beperken. Wat is duurzaam.. concludeert dat slecht geïsoleerde huizen die stoken op groene waterstof tot 10 keer meer windenergie verbruiken dan dezelfde huizen na isolatie met een warmtepomp. Dat betekent niet 1 maar 10 windmolens…. Wat zijn daarvan de consequenties? Ook al staan ze op zee of zijn het zonneparken in de Sahara het doet wat met onze leefomgeving en die van anderen. En hebben we daar wel genoeg grondstoffen voor? Bovendien is het nog altijd een kostbare aangelegenheid.

Stop niet met isoleren! vul u ruimte te met schuimbeton en beperk de energievraag

waterstofgas

Stop dus vooral niet met een betere isolatie en het terugbrengen van de energievraag en waar mogelijk over te stappen op lage temperatuur verwarming. Vloerverwarming.Kijk bovendien kritisch naar welke oplossing voor welke wijken het beste toekomstscenario is. De vraag is of je de gasnetten die op kortere termijn aan vervanging toe zijn moet willen vervangen.
Hoewel waterstofgas op lange termijn dus misschien wel een wonder is, is de strijd niet gestreden en is het zeker geen reden om af te wachten. Zo is mijn bescheiden mening. Heb je een andere mening of verdere argumenten of onderbouwing, laat het hieronder weten.
Wil je meer weten over waterstofgas ik ga verder in gesprek met u over de (on)mogelijkheden van waterstofgas. Input en vragen voor dit gesprek zijn uiteraard welkom over waterstofgas