Noord-Brabant ziet kansen voor Brabantse bedrijven als toeleverancier voor elektrolyse-techniek of brandstofcelbouwers, schreven we eerder deze week. Hoe ontwikkelt de techniek zich? Is er al een markt voor verschillende toepassingen? En hoe ziet deze er uit?
Hoogleraar future energystems aan de TU Delft Ad van Wijk ziet veel potentie in de markt. Maar benutten kan alleen als bedrijven meer en sneller gaan produceren. “De elektrolyse-techniek is eigenlijk heel simpel en bestaat al zo’n 100 jaar. Door duurzame energie door water te geleiden in zogenaamde elektrolysecellen ontstaat groene waterstof. Wil je meer capaciteit dan ga je cellen stapelen. dat noem je een stack. Wil je dan nog meer produceren, dan zet je meerdere stacks achter elkaar. Er wordt veel geëxperimenteerd met verschillende materialen of andere opstellingen om dit te optimaliseren, maar de basis blijft hetzelfde”, legt de waterstofprofessor uit.
De techniek is klaar om opgeschaald te worden, daarvan is hij overtuigd. Maar voordat bedrijven investeren in de opschaling van hun productiecapaciteit willen ze weten of ze hun producten wel kwijt kunnen. “Het is een kip-ei verhaal. Zijn er geen producten omdat er geen vraag is? Of is de vraag er wel en zijn de producten er niet? In kleine projecten zie je dat de vraag er is. Boeren bijvoorbeeld willen hun dieseltractor ombouwen met een betaalbare brandstofstofcel en in havengebied willen ze waterstof uit elektrolyse gebruiken om schepen te laten varen.”
Productie nu erg duur
De productie van onderdelen voor waterstoftechniek is op dit moment erg duur. Dat heeft er volgens Van Wijk alles mee te maken dat het om specifieke spullen in kleine aantallen gaat. “Het zijn kleine volumes die relatief veel manuren vergen. Heel de supply chain moet opschalen. Door automatisering en robotisering kun je sneller meer producten maken. Door deze schaalvergroting worden de producten goedkoper. Dit heeft weer effect op vernieuwing, de techniek wordt beter en uiteindelijk goedkoper. Kijk naar zonne-energie twintig jaar geleden. Op dat punt zitten we nu ook met waterstof.”
De meest gehoorde argumenten waarom groene waterstof nooit een succes zal worden: de productie van groene waterstof is te duur, er gaat te veel energie verloren en de techniek heeft zich nog niet genoeg bewezen. Onzin volgens Van Wijk, die enthousiast alle tegenargumenten van tafel veegt en dieper ingaat op toepassingen van waterstof. “Natuurlijk gaat er energie verloren en kan de techniek nog efficiënter. Maar wie zegt dat we alle waterstof hier in Nederland moeten produceren? Als we zonnepanelen in de Sahara plaatsen vangen ze twee tot drie keer meer zon. Het rendement is 300 procent hoger. Dan maakt het ook veel minder uit dat je energie verliest.”
Zelfs met de kosten van het transport meegeteld is het volgens Van Wijk goedkoper om grote zonneweides in de Sahara of windturbineparken in landen met veel wind te leggen. “We moeten kijken naar waar het rendement het hoogst is. Er zijn genoeg landen waar ze gemakkelijk windsnelheden op land halen die wij op zee hebben.”
Transport en opslag vormen geen probleem
“Ga eens na”, gaat Van Wijk verder. “We zijn niet gestopt met het graven naar kolen in Limburg omdat ze op waren. Nee, het was goedkoper om ze ergens anders vandaan te halen. Transport van energie in de vorm van elektriciteit is duur. Misschien dat we daarom aan de gedachte vasthouden dat we alles zelf maar moeten produceren. Maar waterstof kan goedkoop met de boot of door bestaande gasleidingen. Ook kun je waterstof in zout zo’n honderd tot tweehonderd keer goedkoper opslaan dan elektriciteit in accu’s.”
Van Wijk ziet waterstof als ideale oplossing voor het energieprobleem. Om capaciteitsproblemen bij het elektriciteitsnetwerk te voorkomen bijvoorbeeld. “Het net trekt het niet als we alle duurzame energie die we opwekken direct inbrengen. Door een deel van die energie om te zetten in waterstof voorkom je dat het elektriciteitsnetwerk overbelast raakt. Bovendien is de capaciteit van het gasnetwerk veel groter. Als je kijkt wat er in je huis binnenkomt is dat 30 kW. Elektriciteit is veel kleiner, maar 3 kW. Dit netwerk is sneller aan verzwaarding toe dan de gasleidingen. Dat kost niet alleen veel geld, het duurt ook nog eens ontzettend lang. Alleen al de vergunningen rondkrijgen duurt zeven of acht jaar.”
Toepassingen voor thuisgebruik
In Delfzijl wordt groene waterstof geproduceerd waar een trein en bussen op rijden. Maar als de gasleidingen klaar zijn voor waterstof (wat er nodig is en hoeveel dit moet kosten onderzoeken TenneT, GasUnie en het ministerie van Economische Zaken en Klimaat momenteel.) , ziet Van Wijk ook toepassingen voor thuisgebruik in dichtbebouwde binnensteden of dunbevolkte gebieden op het platteland. Lage-temperatuur warmtenetten zijn daar geen optie, meent hij.
“Je bent wel even bezig met isoleren als je oude panden met een warmtenet wil verwarmen. Dat is onbegonnen werk en vergis je niet: er zijn veel van dat soort woningen in Nederland. In veel binnensteden kun je ook niet zomaar de straat opengooien en beginnen met graven, daar kun je niet eens een warmtenet aanleggen. En op het platteland is veel te weinig dichtheid. Dan wordt er gezegd ‘neem dan een warmtepomp’, maar die belasten het elektriciteitsnet weer. Een hybride systeem dat draait op een elekrische warmtepomp en een waterstofketel voor de pieken, is dan ideaal. Zo ontlast je het elektriciteitsnetwerk.”
Het ontbreekt aan regie
Maar kritisch is de waterstofprofessor ook. Hij verwijt Nederland een gebrek aan regie. “Neem een voorbeeld aan Duitsland waar de overheid duidelijk het voortouw neemt. Geen individuele subsidieprojecten, maar een consortium van bedrijven. De overheid betaalt de helft om 400 waterstoftankstations verspreid door Duitsland aan te leggen. Zo kunnen ze iedereen waterstof garanderen. De Duitse tankstations zijn door het schaalvoordeel ook nog eens goedkoper dan die van Nederland.”
Ook op het gebied van investeringen door de overheid, legt Nederland het af tegen Duitsland. In juni trok Berlijn 9 miljard euro uit voor de ontwikkeling van groene waterstof. Ook Frankrijk maakt 7 miljard euro vrij voor de komende vier jaar. Deze investeringen volgden op de ambitie van de Europese Commissie: 40 GW elektrolyse capaciteit in 2030. Nederland steunt deze plannen ook.
Zelfs als opschaling vaart krijgt, is het niet genoeg
Van Wijk: “35 miljoen euro per jaar is natuurlijk veel te weinig als je echt op wil schalen. We zijn heel goed in praten en het opzetten van kleinschalige projecten. Maar er moet boter bij de vis. Als je de bedragen van Frankrijk en Duitsland tegenover het Bruto Nationaal Product zet, zou Nederland ruim 2 miljard euro moeten uittrekken.”
In de planning voor het plaatsen van nieuwe windturbines (tussen 2023 en 2030 neemt de capaciteit van windparken op zee toe van 4,5 naar 11 GW) heeft het kabinet geen rekening gehouden met de extra vraag naar stroom voor de productie van groene waterstof, een extra 6GW. “We moeten vaart maken. Meer windmolenparken op de Noordzee, zonneweides en windturbines. Maar daar gaan we het niet ook niet mee redden. Het gaat steeds over elektrische voorzieningen, dat is maar 15 tot 20 procent van het geheel. We moeten de industrie, mobiliteit en warmte nog verduurzamen. We kunnen niet anders dan energie in de toekomst importeren. Maar in feite is het nooit anders geweest, ons gas hebben we ook nooit helemaal zelf geproduceerd.”
Dit artikel kwam tot stand met medewerking van Lennart van der Burg, waterstofexpert bij TNO.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
