#VanGasLos: de waterstofroute

Auteur: Jan Willem van de Groep

Deze column gaat over de toepassing van waterstof in de gebouwde omgeving. Laat duidelijk zijn dat ik geen tegenstander ben van waterstof als energiedrager. Waterstof kent echter zo haar beperkingen die gelukkig klip- en klaar zijn voor de experts maar weggewuifd worden door de wat minder geïnformeerde H2-aanbidders. Waterstof is namelijk een inefficiënt energiedrager. Dat maakt het in deze fase van de energietransitie niet echt bruikbaar als vervanging van elektriciteit of gas.

Maar daarover zo meer. Waarom eigenlijk deze column? Ik gaf vorige week een college over de energietransitie en de verschillende routes die gelijktijdig bewandeld moeten worden. In het ‘klasje’ zaten gemeenteambtenaren die recent een energiebedrijf over de vloer hadden gehad. De boodschap van dat energiebedrijf was dat het allemaal zo’n vaart niet ging lopen met dat ‘Van Gas Los’ en dat ze heel snel de gasleidingen zouden vullen met zogenaamd groen gas. Geproduceerd met windmolens en geleverd via het bestaande gasnetwerk. Op zo’n moment word ik toch wel een beetje pissig. Want niks doen totdat er een utopische belofte verschijnt en ondertussen lekker de gasketels laten branden is geen optie. Wel het doel van die energieleverancier waarschijnlijk. Zowel gemeenten als woningcorporaties worden op dit moment bedolven onder dit soort misleidende argumenten. Dat vraagt dus om enige duiding.

Om te duiden waar we het over hebben met betrekking tot inefficiëntie, gebruik ik even onderstaande tabel. Zoals ik al vertelde is waterstof slechts een energiedrager. Het moet dus ergens geproduceerd worden. Zo’n 98% van het waterstof dat nu wordt gebruikt wordt geproduceerd uit aardgas waarbij veel CO₂ vrijkomt. De techniek om met duurzame energie waterstof te maken heet elektrolyse. In onderstaande tabel kunt u zien welke route 100 kWh opgewekte elektriciteit aflegt en wat er uiteindelijk van over blijft voor de eindgebruiker.

Bekijk de tabel op volledige grootte

Uit deze tabel kun je concluderen dat het veel efficiënter is om elektriciteit rechtstreeks in een warmtepomp te duwen. Dat is een factor 5 efficiënter dan groen gas en een factor 8 efficiënter dan een brandstofcel. Voorlopig moeten we van die wetenschap gebruik maken en duurzaam opgewekte elektriciteit zoveel mogelijk rechtstreeks gebruiken. Maar dat is uiteindelijk te makkelijk. De beschikbaarheid van duurzame energie is namelijk erg onvoorspelbaar. Het waait weliswaar het meest in de winter maar het kan ook maar zo een paar dagen weinig waaien en ijskoud zijn.

Energieoverschot is luxeprobleem

Om die piekvragen op te vangen heb je al snel 2x de windcapaciteit nodig van de hoeveelheid die je nodig zou hebben om de gemiddelde jaarlijkse warmtevraag in te vullen. Daarmee gaat dan een hoop efficiëntie van de warmtepomp verloren. We hebben dus opslag nodig. Kortdurende 24 uurs-elektrische-opslag en opslag voor de wat langere termijnen van een één á twee weken. Voor dat laatste geval kan waterstof wel degelijk een rol spelen. Vooral wanneer we daar de energie-overschotten, op dagen dat er meer aanbod is dan vraag naar elektriciteit, voor gebruiken. Voorlopig zou dat voor de Nederlandse situatie een luxeprobleem betekenen want veel overschotten zullen we tussen nu en 2030 niet hebben. Het transport en de opslag van waterstof is relatief goedkoop ten opzichte van transport en opslag van elektriciteit. Zeker als de windmolens ver op zee komen te staan. Als die waterstof wordt gebruikt voor het afvangen van piekvragen dan kan de inefficiëntie van waterstof voor een groot deel worden gecompenseerd.

Utopie

Waterstof als vervanger van gas is echter een utopie. De gasvraag bedraagt in Nederland zo’n 1400 Peta Joules. Dat is 28 keer meer dan de hoeveelheid windenergie die we tot 2030 gepland hebben op zee. Met alle energieverliezen zouden we voor de productie van die hoeveelheid gas 56 keer die hoeveelheid wind moeten bouwen. Het zal allemaal nog best efficiënter kunnen. Maar dan nog zal het weinig bijdragen aan de opgave die we tot 2030 hebben te realiseren. Die zal toch echt gerealiseerd moeten worden met duurzame warmtenetten, radicale besparing en efficiënte all-electric technieken (zoals bijvoorbeeld warmtepompen en controleerbare infraroodpanelen). Laat de industrie ondertussen gebruik maken van de schaarse duurzame waterstofproductiecapaciteit.

Duurzame elektriciteit zo slim als mogelijk inzetten, door slim laden van auto’s, flexibele tarieven, slimme sturing van warmtepompen, thermische opslag en elektrische opslag lijkt vooralsnog de ideale route voor de gebouwede omgeving. De winterpieken afvlakken met waterstof? Graag!