Waterstof

Waterstof is geen energiebron maar een energiedrager. Dit betekent dat energie opgeslagen kan worden in waterstof en bij verbranding hiervan weer vrij kan komen.

Waterstof moet gemaakt worden met de hulp van energie. Waterstof komt niet van nature voor maar kan wel energie bevatten. Om waterstof te maken is een grondstof nodig als aardgas of water en energie als aardolie of elektriciteit om het te maken.

Er bestaat grijze, groene en blauwe waterstof. De kleuren zeggen iets over het soort energie waarmee de waterstof is gemaakt.

Grijze waterstof

Vrijwel alle waterstof die in Nederland wordt geproduceerd wordt gemaakt met fossiele brandstoffen. Dit betekent dat er bij de productie CO2 vrijkomt. Deze vorm van waterstof wordt grijze waterstof genoemd.

Groene waterstof

Groene waterstof wordt geproduceerd door middel van een duurzame energiebron (groene energie), zoals wind-of zonne-energie of waterkracht. Bij de productie van groene waterstof komt geen CO2 vrij en is bovendien hernieuwbaar.

Water kan met behulp van een elektrische lading omgezet worden in waterstof en zuurstof. Hierbij komt geen CO2 vrij.

Echter, zijn de kosten van het produceren van groene waterstof op dit moment hoger dan van grijze waterstof. Bovendien, is er momenteel te weinig groene stroom beschikbaar. Op dit moment wordt er in Nederland op zeer kleine schaal groene waterstof gemaakt. 

Er kan ook worden gekozen voor een mengvorm, waterstof met het energienet. Dit zou dan een groen-grijze waterstof creëren. Het elektriciteitsnet in Nederland bevat namelijk stroom uit zowel fossiele bronnen als uit duurzame bronnen. Bij de productie van deze soort waterstof komt er dus wel CO2 vrij. Dit gebeurt tijdens het opwekken van de grijze stroom.

Blauwe waterstof

Er wordt over blauwe waterstof gesproken wanneer de CO2 die vrijkomt bij de productie van grijze waterstof niet in de lucht terecht komt, maar wordt opgeslagen of gebruikt. Dit kan bijvoorbeeld worden opgeslagen in een leeg gasveld of in tuinbouwkassen worden gebruikt als grondstof. Op deze manier komt er geen CO2 in de atmosfeer terecht.

Het kost energie om CO2 op te slaan en te transporteren, hierdoor wordt de opbrengst van de waterstofproductie als geheel lager. Een deel van de CO2 ontsnapt bovendien vaak. Blauwe waterstof is een dure techniek, die in Nederland nog niet wordt toegepast.

Er bestaat een grote bron van discussie rondom blauwe waterstof. Het is in feite grijze waterstof, bij de productie wordt gewoon aardgas gebruikt. Het afvangen en opslaan van CO2, en hiermee van grijze waterstof, blauwe waterstof maken, kan op korte termijn wel bijdragen aan het behalen van de klimaatdoelstelllingen. Om deze reden wordt het gezien als tussenoplossing op weg naar groene waterstof. De productie van blauwe waterstof is bovendien goedkoper dan de productie van groene waterstof.

Het steken van geld in de productie van blauwe waterstof wordt door sommigen gezien als een vertraging op de ontwikkeling van groene waterstof.

Waterstof verliest weinig energie bij opslag over een lange tijd, minder dan energie dat wordt opgeslagen in een batterij. Dit maakt waterstof interessant voor seizoenopslag. Energie verkregen vanuit tijden van een overschot aan energie kan worden gebruikt voor een periode waarin een gebrek aan energie is. Een energiebuffer kan worden gecreëerd door het opslaan van waterstof in lege zoutkoepels of gasvelden in de toekomst.

Mogelijkheden voor de opslag van waterstof

Waterstof heeft als nadeel dat het een lage dichtheid heeft. Dit betekent dat waterstof erg veel ruimte in neemt. Door waterstof onder hoge druk te brengen, kan de stof in kleinere ruimtes worden opgeslagen. Waterstof kan ook vloeibaar worden opgeslagen. Indien waterstof vloeibaar wordt gemaakt kan er bijna twee keer zo veel in een opslagvat dan wanneer er een gasvormige waterstof wordt opgeslagen. Dit wordt daarentegen bijna nooit gedaan, aangezien dit erg veel energie kost. Het produceren van vloeibaar waterstof zorgt voor 10% meer CO2-uitstoot dan wanneer waterstof in zijn gasvorm gebruikt wordt.