De waterstofrevolutie begint in het noorden

VPRO Gidsartikel

, Tekst en foto's door hans van wetering

De waterstofrevolutie werd al vaker aangekondigd, maar nu lijkt het er echt van te gaan komen. Het einde van de aardgaswinning in Groningen biedt nieuwe kansen en het Hoge Noorden is er klaar voor.

‘Ja, mijn vrienden, ik ben er van overtuigd dat water op een dag als brandstof zal worden gebruikt, en dat waterstof (...) een onuitputtelijke bron van warmte en licht zal vormen!’ Nee, dit citaat komt niet uit een hedendaags handboek alternatieve energievormen, het staat in Het geheimzinnige eiland, een roman van Jules Verne uit 1876. Sinds begin negentiende eeuw werd ontdekt dat door elektriciteit aan water toe te voegen waterstof en zuurstof vrijkomen (zogeheten elektrolyse), en dat het omgekeerde procedé, het samenbrengen van waterstof en zuurstof, water en elektrische stroom oplevert (het brandstofceleffect), hebben mensen van waterstof gedroomd en de komst van de waterstofrevolutie aangekondigd. 

‘Ik zeg steeds: nu gaat het echt gebeuren,’ zegt VPRO Tegenlicht-regisseur Rob van Hattum. ‘Ik ben nu 64, vanaf mijn twintigste ben ik ermee bezig, dit is mijn derde documentaire over waterstof.’ De eerste (radio)documentaire maakte hij begin jaren tachtig. In 2004 volgde een tv-film. ‘Iedereen dacht dat het toen echt te gebeuren stond. General Motors ging waterstofauto’s bouwen. Shell opende een waterstoftankstation op IJsland, maar de crisis en de elektrische auto kwamen ertussen.’

Vijftien jaar later is waterstof weer een hot item. ‘Zonne- en windenergie laten zich moeilijk opslaan. En dat is een probleem, want als het niet waait en de zon niet schijnt, moet je wel een buffer hebben. Windparken worden nu afgeschakeld, omdat ze de energie niet kwijt kunnen. In waterstof (vloeibaar of in gasvorm) kun je energie echter prima opslaan.’

'Mensen zijn misschien huiverig, maar dat waren ze ook bij de overgang van kolen naar aardgas.'

Robbert van der Pluijm

Dat het kan, blijkt in Japan. De Olympische Spelen van 2020 zijn al de ‘waterstofspelen’ gedoopt, de gehele energievoorziening zal op waterstof draaien. Het land loopt ver vooruit. De verklaring: Fukushima. Kernenergie werd plotseling afgezworen. Maar wat moest er dán komen? Zonnepanelen en windmolens zijn lastig, vanwege de orkanen. Besloten werd om energie te gaan importeren, dat kan in de vorm van waterstof. In Australië werd land gekocht. De duurzame (zonne)energie die daar zal worden opgewekt, wordt ter plekke om­gezet in vloeibare waterstof, waarna het in speciale transportschepen naar Japan kan komen.

Proefopstelling met minibrandstofcel

Gasverklikker

Nabij Veendam is Gasunie een pilotproject gestart. Er wordt een installatie gebouwd waarin voor het eerst op grotere schaal duurzaam opgewekte elektriciteit, af­komstig van 8500 zonnepanelen, wordt omgezet in waterstof (en energie voor de installatie zelf). 

Bij aankomst op het terrein word ik via de intercom gesommeerd de auto achteruit in te parkeren, om snel weg te kunnen komen ongetwijfeld. Ik krijg een overall aan, en een gasverklikker mee.

‘We staan hier boven op een blok zout van twee bij zes kilometer en drie kilometer dik,’ zegt technisch manager Robbert van der Pluijmals we het terrein oplopen. ‘Nu ligt daarin aardgas opgeslagen, maar
waterstof kan ook prima.’ 

De waterstofconversie-unit zit in een container. Er wordt gewerkt, her en der ligt gereedschap op de grond. Nee, er is nu geen waterstof in de installatie, zegt de monteur, we kunnen vrijuit rondlopen. Een explosief goedje dat waterstofgas, vandaar natuurlijk. Vandaar ook die gasverklikker op mijn overall, en de mobiele telefoon die binnen moest blijven. Het blijkt een misvatting. ‘Dat is omdat je op een methaangassite staat. Zo’n meter reageert niet eens op waterstof.’ En het omkeren van de auto? ‘Dat is gewoon veiliger, dan zie je bij het wegrijden wie er voor je loopt.’ 

Essentiële bouwsteen

Nederland is zover nog niet, maar het besef dat waterstof een rol kan spelen in de toekomstige energievoorziening is groeiende. De Waterstof Coalitie, een groep van 27 milieuorganisaties, kennisinstellingen, overheden en bedrijven – waaronder netbeheerders en zware industrie (onder meer Tata Steel en AkzoNobel), geen geitenwollensokkenclubje kortom – riep de regering vorig jaar op ‘om prioriteit te geven aan waterstof als essentiële bouwsteen voor de energietransitie’. Investeer groot in ontwikkeling en innovatie van de hele waterstofketen, luidt de boodschap: waterstof is een onmisbaar onderdeel van een (noodzakelijk) deltaplan voor Nederlandse energievoorziening. Een van de ideeën: maak een groot eiland in de Noordzee en zet daar windmolens neer. De ter plekke geproduceerde waterstof kun je via bestaande gasleidingen naar het vasteland pompen, waar het ondergronds wordt opgeslagen en verder gedistribueerd wordt, naar de industrie, naar tankstations, naar de bebouwde omgeving, naar huizen. 

Nederland moet van het aardgas af. Dat speelt een rol. (Dure) warmtepompen en isolatie heten de oplossing te zijn. Maar lang niet alle huizen kun je zo verwarmen, zegt Van Hattum, en waarom zou je ook: het kan met waterstof, de gasinfrastructuur ligt er al. Dat gasnetwerk biedt sowieso kansen. Groningen is de toegangspoort tot de Europese gashandel, het kan ook het waterstofaansluitpunt van Europa worden.

Het Hoge Noorden beschikt over goede papieren om een leidende rol te nemen in die aanstaande waterstofrevolutie, met de Waddenzee en Noordzee, waar het vaak hard waait, als achterland, met de aan­wezige gasinfrastructuur en de gasopslagvelden, met de kennis opgedaan in zestig jaar gaswinning en transport.

'We moesten alles zelf uitvinden. Er bestaat geen opleiding tot waterstofengineer.'

Stefan Holthausen

Waterstof wordt ten onrechte geassocieerd met gevaar, zegt Van der Pluijm. In Zeeland hebben we een bestaande gasleiding omgezet naar waterstof. Dat ging prima. Mensen zijn misschien huiverig, maar dat waren ze ook bij de overgang van kolen naar aardgas. Terwijl niemand nu gaat koken en denkt: o jee, dit wordt link. Waterstof is nog veiliger. Het is superlicht. Bij lekkage verdwijnt het onmiddellijk. Methaan daarentegen blijft hangen. Maar mensen denken gelijk aan de Hindenburg [de Duitse zeppelin die in 1937 verongelukte, red.].’ Was dat ook waterstof dan? Hij lacht. ‘Ja, dat had ik misschien niet moeten zeggen.’

Op het dak van de container staan schoorsteentjes. Voor de zuurstofafvoer, verduidelijkt Van der Pluijm. ‘Nu doen we daar niets mee, eigenlijk zonde. Het is heel zuivere zuurstof, daar is in de medische sector grote behoefte aan. Maar pas zodra je opschaalt wordt dat interessant.’ Want het mag dan op dit moment de grootste waterstofconversie-unit in Nederland zijn, de capaciteit is nog klein. ‘We maken ongeveer achttien kilo per uur, met één megawatt elektriciteit. Een enkele waterstofauto tankt vijf à zes kilo. Kruimelwerk dus, maar het is dan ook een pilot, benadrukt Van der Pluijm. ‘En deze unit kun je probleemloos opschalen naar honderd of duizend units.’

Waterstofauto

CO2-neutraal

Hoogezand, dertien kilometer naar het noorden. ‘Het is een beetje een hectische dag,’ zegt Stefan Holthausen, ceo van het gelijknamige familiebedrijf dat ooit begon als groothandel in technische en medische gassen. ‘Morgen gaan we naar Den Haag, onze auto’s presenteren aan de Tweede Kamer en de ministers, op verzoek.’ Tien jaar geleden, co2-uitstoot werd een urgent probleem, het einde van het aardgastijdperk naderde, besloot Holthausen zich volledig op groene brandstof te richten. Er werd begonnen met het ombouwen van brandstofauto’s, eerst naar elektrisch, later ook naar waterstof.

‘We moesten alles zelf uitvinden. Er bestaat geen opleiding tot waterstofengineer. We zijn gewoon begonnen met een op afstand bestuurd autootje.’ Anno 2019 heeft Holthausen een zelfgebouwde waterstoffabriek en waterstoftankstation. De gemeente Groningen tankt er met door Holthausen omgebouwde vuilniswagens en veegwagens.

We staan bij een kleine vrachtauto, de laadbak staat omhoog, eronder is het motorcompartiment zichtbaar. Holthausen wijst de onderdelen aan. De hogedrukwaterstoftank, de brandstofcel waar waterstof (vanuit de tank) en zuurstof (uit de lucht) door een membraan worden gevoerd, waarbij warmte, water en elektriciteit vrijkomen. De elektriciteit voedt de elektromotor, de warmte wordt afgevoerd, water verlaat de auto via de uitlaat. Daar zijn mooie filmpjes van. Een waterstofauto rijdt door de woestijn, nergens water te vinden, maar dan is er gelukkig dat water uit de uitlaat, de uitgedroogde bestuurder houdt er een beker onder en drinkt die leeg. 

De voordelen van waterstof in mobiliteit zijn evident. (Groen opgewekte) waterstof is co2-neutraal. Het vullen van een waterstoftank gaat in een paar minuten. De actie­radius van een auto op waterstof is veel groter dan van een volledig elektrische auto: 500 tot 600 kilometer. En dan is er nog het gewicht van de accu’s. Op de laadvloer van een vrachtwagentje staat een tiental accu’s bijeen. ‘Dit is ongeveer twintig kilowattuur (kWh),’ zegt Holthausen. ‘Een bestelauto heeft veertig kWh nodig. En dat weegt nogal wat. Veertienenhalve kilo accu per kWH is de vuistregel. In een Tesla zit 85 kWh. Reken maar uit, dat is duizend kilo aan accu’s. Waterstof weegt vrijwel niets, een kilo waterstof brengt je honderd kilometer verder. Een waterstofinstallatie is vele malen lichter, en dat is weer gunstig voor het laadvermogen.’

Hesla

Wereldwijde bekendheid kreeg Holthausen eind 2017 met de Hesla: een Tesla die voorzien was van een aanvullend waterstofsysteem, met een actieradius van 1100 kilometer als resultaat. Maar al wie reageerde, niet Tesla. 

Autofabrikanten zijn er wel degelijk mee bezig, zegt Holthausen, ‘Daimler en Volkswagen ontwikkelen nu waterstofauto’s, Hyundai, en vooral Toyota, zijn al veel verder.’ Maar obstakels zijn er genoeg. De vraag naar waterstofauto’s is nog klein (in Nederland rijden nu zo’n vijftig personenauto’s), een gevolg van de hoge prijs (want kleine productieomvang) en het geringe aantal waterstoftankstations (in Nederland welgeteld drie), die op hun beurt weer het gevolg zijn van die kleine vraag. Een vicieuze cirkel dus die alleen met hulp van overheden kan worden doorbroken, denkt Holthausen. Door de aanschaf van waterstofauto’s en de bouw van tankstations flink te subsidiëren. Met dat laatste is nu een begin gemaakt. ‘Dit jaar komen er tien bij, in steden verspreid door het land, en volgend jaar nog eens tien. Shell en Total bouwen er elk vier, wij doen er twee. Het is een packagedeal, die steden gaan met hun voertuigen op waterstof rijden.’

Tal van nieuwe projecten staan op stapel, zoals een pilotproject om een vliegtuig op waterstof te bouwen, op verzoek van minister Van Nieuwenhuizen van Infrastructuur en Waterstaat: ‘Een tweezitter hoor, geen 747.’ Hoe zoiets moet, niemand die het weet, zegt Holthausen. ‘We beginnen gewoon, de oplossingen komen dan vanzelf.’ 

We komen bij een proefopstelling. Een minibrandstofcel, een molentje, een cilindertje van misschien tien centimeter. ‘In dit dingetje zit tien liter waterstof, onder dertig bar druk. Ongelofelijk toch?’ Hij opent de waterstoftoevoer, zacht gezoem klinkt, het molentje begint te draaien. Holthausen straalt. ‘Mooi hè! Ik geloof hier echt in, ja, ik ben er eigenlijk best wel verliefd op. Waterstof is een geweldige kans.’

advertentie