Zo bereiden ze zich in het buitenland voor op de waterstofrevolutie

, Tekst door Rosa Hofgärtner

Als één land over kan op waterstof, dan is het Nederland: we hebben de kennis, en gasinfrastructuur ligt al klaar. Toch komt de waterstofrevolutie niet van de grond. Lukt dat in andere landen wel? We vragen het aan professor geopolitiek en energie Coby van der Linde.

Van der Linde is directeur van het Clingendael International Energy Programme in Den Haag. Ze heeft het er druk mee; ze is de collegezaal nog niet uit, en ze is op weg naar een energieconferentie. Snel, ergens tussendoor, kan ze met ons bellen.

Waarom waterstof? Laten we bij het begin beginnen: als we helemaal willen overstappen op duurzame energie, moeten we op zoek naar een manier om die energie op te slaan als de zon niet schijnt en de wind gaat liggen. Dat kan onder andere met waterstof. Bovendien hebben we in Nederland miljarden aan ondergrondse aardgasinfrastructuur liggen, die we grotendeels ook voor waterstofgas kunnen gebruiken. Waterstof wordt ook wel een wondermiddel genoemd. (Nee, niet iedereen denkt dat er zo’n glansrijke toekomst voor waterstof is weggelegd, maar daarover later meer.)  

Al sinds de jaren zeventig komt hij er steeds bijna: de waterstofrevolutie. Wil die revolutie nu écht van de grond komen, is er één ding doorslaggevend: geld. ‘Waterstof maken en gebruiken is technisch al lang mogelijk, maar het zijn vooral de kosten die de revolutie tegenhouden,’ zegt Van der Linde. ‘Er kwamen steeds goedkopere alternatieven tussendoor. Denk maar aan de elektrische auto op accu: die is nu nog veel goedkoper dan de waterstofauto.’ Dat is verder niet iets nieuws, legt ze uit: ‘Als je het over energie hebt, zie je dat technologieën vaak een hele lange tijd nodig hebben om in het systeem te komen. Bij zonnepanelen ging het ook zo.’

'Ook al wordt waterstof nu nog niet op grote schaal toegepast – intussen wordt de techniek wel doorontwikkeld.'

Coby van der Linde

Zelf is Van der Linde dus optimistisch: ze denkt dat het wel eens heel erg hard zou kunnen gaan met waterstof. ‘De vloeibare gasindustrie is ook begonnen met één fabriekje. Dertig jaar later varen we alle oceanen over met vloeibaar gas. Zo stel ik me dat ook voor met waterstof.’ Ze wijst ook op een nieuwe, grote verandering die kan helpen de waterstofdroom werkelijkheid te maken: ‘Na het akkoord van Parijs is er weer een enorme boost gekomen: iedereen is op zoek naar duurzame alternatieven voor de enorme opgave om de CO2-uitstoot te verminderen. Waterstof staat nu meer op de agenda en in verschillende landen. Dat zie je ook in het klimaatakkoord van Nederland: daarin wordt ook gehamerd op waterstof.’

Coby van der Linde (bewerking foto Sterre van der Helm)

Waterstof: big business in het buitenland

Het kwam haast niet aan bod in de Tegenlicht-aflevering ‘Deltaplan waterstof’, maar ook in het buitenland wordt druk geëxperimenteerd met waterstof. Die experimenten zouden we goed moeten blijven volgen, vindt Van der Linde, als we ooit zo’n deltaplan waterstof in Nederland willen verwezenlijken. ‘Landen houden elkaars projecten goed in de gaten.’

In IJsland begonnen ze eind jaren negentig aan de uitvoering van het ambitieuze plan om de eerste waterstofeconomie van de wereld te worden. Dat ging mis: ‘De economische crisis van 2009 speelde een heel duidelijke rol. Er was geen geld meer om te investeren in deze nieuwe technologie.’ Om ervoor te zorgen dat waterstof kan concurreren met goedkopere alternatieven, zijn productie en verkoop op grote schaal cruciaal, zodat de prijs van waterstofproducten kan dalen. Daar zijn flinke investeringen voor nodig. Volgens Van der Linde betekent de mislukking van de waterstofrevolutie in IJsland niet dat de optie waterstof kan worden afgeschreven: ‘Ook al wordt waterstof nu nog niet op grote schaal toegepast – intussen wordt de techniek wel doorontwikkeld.’

Noorwegen, zegt Van der Linde, daar zouden we een voorbeeld aan kunnen nemen. ‘De Noren zijn ons net een paar stappen voor – dat is heel interessant voor ons. Ze hebben bijvoorbeeld al meer ervaring met het opslaan van CO2 onder de grond. In Nederland wordt er veel gesproken over het leveren van blauwe waterstof aan de industrie. Een Noorse onderneming is nu bezig met een project om uit Noors aardgas waterstof te maken en de CO2 op te slaan. Daar willen ze ook woningen mee gaan verwarmen in Noordwest Engeland.’ Noorwegen is nu nog een belangrijke leverancier van aardgas aan Noordwest-Europa. Dat zou waterstof kunnen worden. ‘Ze merken daar ook dat ze naar klimaat-vriendelijkere opties moeten kijken.’

Waterstof is nieuwe business: ‘Dat wil je als land echt niet missen.'

Coby van der Linde

‘Wat belangrijk is om je te realiseren is dat waterstof op tal van manieren kan worden gebruikt. Auto’s kunnen bijvoorbeeld op waterstof rijden, maar met het gas kan je ook huishoudens verwarmen, hoge temperatuur hitte leveren aan de industrie en grondstoffen vervangen in de industrie’, vertelt Van der Linde. Landen zijn op hun eigen manier bezig met het gas en hebben een eigen focus op bepaalde toepassingen. ‘Het is lastig om één project aan te wijzen en te zeggen: dat is het meest veelbelovend. Ze hebben allemaal een andere insteek en met de tijd zal blijken welke er wel en niet werken. En als de pilots geen succes blijken, hoeft dat helemaal geen verspilde moeite te zijn.’ Dat zie je in Japan. Daar willen ze het transport bij de Olympische Spelen van 2020 volledig op waterstof laten rijden. ‘Ze hebben hun zinnen gezet op de waterstofauto.’ Een logische keuze, volgens Van der Linde: ‘Ze hebben een grote auto-industrie en willen niet achterlopen op dit gebied. Op het moment dat het waterstoftransport toch niet werkt, is het niet einde verhaal. Als het in het ene stukje tegenvalt, kun je de kennis misschien wel kwijt bij een ander project – bijvoorbeeld in de industrie.’  

Rusland laat een waterstoftoekomst ook niet links liggen. ‘Je moet je bedenken dat Noordwest-Europa een van de belangrijkste klanten is voor hun aardgas. Op het moment dat wij steeds vaker spreken over een klimaatneutrale samenleving, dan zullen ze met ons mee moeten denken. Blauwe waterstof maken van hun aardgas is wellicht een aantrekkelijke route voor Rusland. Ze hebben veel aardgas en veel opslagcapaciteit voor CO2.’ Gazprom, het grootste aardgasbedrijf ter wereld, onderzoekt bijvoorbeeld een nieuwe techniek om waterstof te maken door middel van pyrolyse. Wat bijzonder is aan deze nieuwe techniek is dat hier geen CO2 bij vrij komt in de vorm van gas, maar in vaste koolstof. Die vaste koolstof kan weer gebruikt worden in de industrie, om bijvoorbeeld koolstofplaten of autobanden van te maken, en als bodemverbeteraar. Met deze vorm krijgt de waterstofregenboog er een extra kleurtje bij: turquoise waterstof.  

En hoe zit het met de VS? ‘Dat verschilt van staat tot staat, maar daar experimenteren ze ook. De druk om de CO2-uitstoot te verminderen is er wel minder. Ze hebben de laatste jaren veel kolen vervangen door aardgas, waardoor ze hun CO2-uitstoot al flink hebben verminderd. Maar ze doen ook gewoon mee omdat het een nieuwe business is. Dat wil je als land echt niet missen.’

Nieuwe energie, nieuwe geopolitiek?

Olie en gas bepalen al jaren politieke machtsspelletjes tussen landen. Of dat met de komst van waterstof allemaal anders zal zijn, daar twijfelt Van der Linde aan: ‘We zullen zien. Maar het is niet zo’n grote stap om te denken dat waterstof mogelijkheden biedt voor andere landen; landen waar er veel duurzame energie beschikbaar is, zoals zon of wind, kunnen dan ook ineens energie-exporteur worden. Als we alleen olie en gas gebruiken, is dat perspectief er minder.’

Plannen voor enorme zonneprojecten in de woestijnen van Australië en Noord-Afrika liggen al langer op de tafel. Met waterstof kan die energie makkelijker naar andere delen van de wereld getransporteerd worden dan wanneer je daar een netwerk aan elektriciteitskabels voor moet aanleggen. De waterstof voor de Olympische Spelen in Japan wordt voorlopig nog van kolen gemaakt, maar Japan doelt erop om het gas uiteindelijk van zonne-energie uit Australië te halen. ‘Die hotspots van zonnepanelen blijven nog steeds toekomstbeelden,’ zegt Van der Linde. ‘Het zou kunnen dat je met zonne-energie straks veel goedkoper waterstof kunt produceren dan met aardgas.’ Ze plaats één kanttekening. ‘De apparaten die je nodig hebt om waterstof te maken van elektriciteit zijn nu nog niet geschikt voor het produceren van zulke grote hoeveelheden energie.’

Energie komt dus misschien uit nieuwe gebieden, die duurzame elektriciteit goedkoper op kunnen wekken. ‘Maar dat wil niet zeggen dat je niks in eigen land hoeft te produceren. Het wordt waarschijnlijk een mix.’

Waterstof in alle kleuren: groen, blauw en grijs

Er zijn verschillende soorten waterstof en dat heeft allemaal te maken met hoe het wordt geproduceerd. Waterstof is een vertaalmolecuul; met waterstof kan je energie in een bepaalde vorm naar een andere vorm vertalen. Voor groene waterstof heb je elektriciteit uit duurzame bronnen nodig. Om blauwe waterstof te maken, gebruik je minder schone energie (bijvoorbeeld aardgas). De CO2 die daarbij vrijkomt, wordt wel ondergronds opgeslagen. Daarom wordt blauwe waterstof nog steeds klimaatneutraal genoemd, omdat het niet zorgt voor extra opwarming van de aarde. Grijze waterstof is het meest vervuilend: fossiele brandstoffen worden hiervoor gebruikt en de CO2 bij hierbij vrij vrijkomt wordt niet opgevangen. Welke energiebron er ook wordt gebruikt, bij zo’n vertaalslag gaat er flink wat energie verloren: er blijft (nu nog) minder dan de helft van de energie over.

Verschillende toepassingen

Als je het over waterstof hebt, is het belangrijk om het volgende onderscheid in de gaten te houden. Waterstof kan je gebruiken als brandstof (bijvoorbeeld als vervanger van aardgas): dat is handig voor de industrie die met hoge temperaturen werkt en om huishoudens te verwarmen daar waar dat niet kan met een warmtepomp. Waterstof kan je ook inzetten voor energieopslag en -transport. Dat is nodig als we straks veel onregelmatige, duurzame elektriciteit hebben.

Je leert het beste door te doen

Op dit moment is er nog lang niet genoeg duurzame energie voor een groene waterstofeconomie. Voor Van der Linde is het duidelijk: je leert het beste door het te doen: ‘We kunnen niet stil zitten tot er genoeg groene energie is en dan in één keer de overstap maken. We moeten nu aan de slag met de techniek.’ Eerst inzetten op groene én blauwe waterstof dus, zegt ze. (Zie kader.) 

Dit standpunt leidt vaak tot stevige kritiek: we moeten eerst meer ‘vies’ aardgas gebruiken voor de transitie naar duurzame energie? Dat we die blauwe stap over kunnen slaan ‘is een van de grootste misvattingen over waterstof’, zegt Van der Linde. Uiteindelijk heeft de blauwe tussenstap allemaal te maken met wat Van der Linde de ‘waardeketen’ noemt; alle stappen in het productieproces van waterstof moeten werken en niet te duur zijn. ‘Het begint altijd met pilot projecten. Je moet ergens beginnen. Aardgas is nu nog steeds de goedkoopste manier om waterstof mee te produceren. Het gaat nu om het vergroten van de volumes. Dan creëer je ook vraag naar waterstof en dat trekt weer investeringen aan.’ Daar ging het dan ook over aan de klimaattafels in Nederland. ‘Daar geloven ze ook dat we de ontwikkeling naar voren moeten halen. We moeten nu beginnen aan waterstof. Dan kan dat alleen, omdat we nu nog niet genoeg wind- en zonneparken hebben, met aardgas.’

Bovendien krijg je vrij pure CO2-stromen als je waterstof van aardgas maakt, legt Van der Linde uit. ‘Die kan je makkelijk afvoeren en opslaan. Met andere processen zijn de stromen niet zo puur.’ Dat opslaan onder de grond, met carbon capture storage (CCS), kan bijvoorbeeld in lege aardgasvelden. ‘Met blauwe waterstof kan je dus voorlopig op een vrij gemakkelijke manier CO2 uit je systeem halen.’  

Het lijkt erop dat we de komende tien tot vijftien jaar nog bescheiden volumes groene waterstof krijgen in Nederland, maar als het eenmaal zover is, kunnen we via deze weg snel de overstap maken naar groene waterstof. Van der Linde: ‘Het is een illusie om te denken dat we dat zomaar kunnen als we ons daar nu niet op voorbereiden.’