Schone waterstof op de juiste manier produceren: planbaar en schaalbaar

Waterstof wordt gezien als een belangrijke bouwsteen om bijzonder emissie-intensieve industrieën om te vormen tot CO2-neutrale industrieën. Scheepvaart, luchtvaart en staalindustrie kunnen worden aangedreven door deze brandstof, die niet voor niets ook voor raketten wordt gebruikt, door op een omweg gebruik te maken van hernieuwbare energie.

Waterstof is relatief eenvoudig te produceren met behulp van elektriciteit. Het kan worden opgeslagen in vloeibare vorm of chemisch gebonden aan stikstof (ammoniak) of koolstof (schoon methaan).

Als er echter elektriciteit uit steenkool en aardgas wordt gebruikt en de energie niet uitsluitend uit overtollige capaciteit wordt gehaald, wordt de productie van waterstof een probleem.

Wat zou de oplossing zijn? Eerst de energieproductie over een periode van jaren reorganiseren en overcapaciteit creëren die eerst niet benut kon worden? Vervolgens enkele jaren spenderen aan het opbouwen van waterstofproductie totdat het op grote schaal werkt? Daar is niet alleen niet genoeg tijd voor, het is ook onpraktisch, oneconomisch en allesbehalve realistisch.

Dit is ook de conclusie van een uitgebreid onderzoek aan het MIT, dat een haalbare manier schetst om schone waterstof op industriële schaal te produceren.

Meer pragmatisme, alstublieft

Dus in plaats van te kijken naar de werkelijke hoeveelheid elektriciteit die wordt opgewekt uit hernieuwbare energiebronnen in een elektriciteitsnet, is het aan te raden om te kijken naar de jaarlijkse feed-ins.

Dit betekent dat de groene waterstof mogelijk uitsluitend met kolengestookte elektriciteit is geproduceerd voor de exacte tijd dat het werd opgewekt. Toch zou de waterstof geproduceerd moeten zijn uit de overcapaciteit van wind- en zonneparken die over een langere periode is vastgesteld, althans op papier.

Op deze manier blijft het CO2-neutraal en kan het dienovereenkomstig belast of gesubsidieerd worden.

De aanpak van overcapaciteit is zeer vergelijkbaar. Ook hier lijkt het met de huidige elektriciteitsnetten, de gebruikte technologie (vooral het gebrek aan intelligentie in de netten) en het verzamelen van de benodigde gegevens onrealistisch om bij overcapaciteit te kunnen beginnen met de productie van waterstof en weer te kunnen stoppen voor een dreigende overbelasting of de aansluiting van een gasgestookte elektriciteitscentrale.

Overproductie uit hernieuwbare energie mag na het einde van het jaar worden geregistreerd, waardoor de productie van groene waterstof mogelijk wordt. Dergelijke cijfers kunnen ook aan het begin van het jaar worden geschat.

Op deze manier kunnen kleine installaties en hele industriële complexen worden gecreëerd die de brandstof op een klimaatneutrale manier en zonder verhoogde energievereisten produceren - althans op papier.

Een routekaart, alstublieft

Het is precies deze aanpak die het mogelijk moet maken om aan de slag te gaan. Er moet echter wel een nauwkeurig omschreven einddatum aan zitten, zodat de industrie zich eraan kan aanpassen.

Dit is precies hoe de omschakeling van de elektriciteitsnetten naar flexibele, intelligente en gedecentraliseerde netwerken tegelijkertijd zou kunnen slagen.

Op dat moment kan de onvermijdelijke overcapaciteit die uiteindelijk zal ontstaan, worden opgeslagen - zoals in een pompaccumulatiecentrale, alleen dan als waterstof - en later weer worden vrijgegeven.

Tim Schittekatte, een van de auteurs van het onderzoek, geeft een voorbeeld dat het probleem samenvat: Een dak vol zonnecellen om uw eigen elektrische auto op te laden. Theoretisch is de hoeveelheid elektriciteit voldoende, maar de auto staat daar overdag meestal niet geparkeerd. De opgewekte elektriciteit wordt dus elders gebruikt. S Avonds stroomt er elektriciteit uit andere bronnen naar de accu's. Hoe groter en flexibeler het elektriciteitsnet wordt, hoe beter dergelijke discrepanties uitgevlakt kunnen worden. Het enige wat nodig is, is wat tijd en een jump-start.