NSZij hebben Het is controversieel sinds de tragedie HindenburgEen ermee gevulde ballon vloog in 1937 in brand. Aanhangers zeggen dat het gas een koolstofarm wonder is dat auto’s en huizen van stroom kan voorzien. Ze hopen dat de waterstofeconomie de energiekaart opnieuw zal tekenen. Sceptici wijzen erop dat veel waterstofinvesteringscampagnes sinds de jaren zeventig in tranen eindigden toen de tekortkomingen van het gas aan het licht kwamen. Zoals we uitleggen, ligt de realiteit in het midden. Waterstoftechnologieën zouden tegen 2050 een tiende van de huidige uitstoot van broeikasgassen kunnen elimineren. Dat is een deel van de kaas – maar gezien de schaal van de energietransitie is het een cruciaal en lucratief onderdeel.
Waterstof is geen essentiële energiebron zoals olie of steenkool. Het is beter om het te beschouwen als een energiedrager, vergelijkbaar met elektriciteit, en als een opslagmiddel, zoals een batterij. Het moet worden vervaardigd. Koolstofarme energiebronnen zoals hernieuwbare energiebronnen en kernenergie kunnen worden gebruikt voor waterscheiding (H.).2O) in zijn componenten van zuurstof en waterstof. Dit is inefficiënt en duur, maar de kosten dalen. Waterstof kan ook worden gemaakt van vuile fossiele brandstoffen, maar dat stoot veel vervuiling uit, tenzij gecombineerd met technologieën die koolstof vastleggen en vasthouden. Waterstof is ontvlambaar en volumineus in vergelijking met veel brandstoffen. De wetten van de invariante thermodynamica betekenen dat het omzetten van primaire energie in waterstof en vervolgens waterstof in bruikbare energie tot verspilling leidt.
Dit alles verklaart de moeilijke geschiedenis van gas. De olieschokken van de jaren zeventig leidden tot onderzoek naar waterstoftechnologieën, maar het kwam niet ver. In de jaren tachtig vloog de Sovjet-Unie met een passagiersvliegtuig op waterstof – de eerste vlucht duurde slechts 21 minuten.
De huidige klimaatverandering zorgt voor een nieuwe golf van enthousiasme. Er zijn meer dan 350 grote projecten aan de gang en cumulatieve investeringen zouden tegen 2030 $ 500 miljard kunnen bedragen. Morgan Stanley gelooft dat de jaarlijkse verkoop van waterstof in 2050 $ 600 miljard zou kunnen bereiken. Dat is een stijging van $ 150 miljard aan verkoop vandaag, die voornamelijk afkomstig is van industriële processen, waaronder de vervaardiging van meststoffen. India zal binnenkort waterstofveilingen houden en Chili zal bieden op zijn productie op openbare gronden. Meer dan een dozijn landen, waaronder Groot-Brittannië, Frankrijk, Duitsland, Japan en Zuid-Korea, hebben nationale waterstofplannen.
Te midden van de opwinding is het de moeite waard om duidelijk te zijn over wat waterstof wel en niet kan doen. Japanse en Zuid-Koreaanse bedrijven willen graag auto’s verkopen die brandstofcellen op waterstof gebruiken, maar auto’s op batterijen zijn twee keer zo energiezuinig. Sommige Europese landen hopen waterstof in huizen te pompen, maar warmtepompen zijn efficiënter en sommige leidingen kunnen gas niet veilig aan. Sommige grote energiebedrijven en petroleummaatschappijen zouden aardgas willen gebruiken om waterstof te produceren zonder de daarmee gepaard gaande koolstof effectief af te vangen, maar dit neemt de uitstoot niet weg.
Als alternatief kan waterstof helpen in nichemarkten, waaronder complexe chemische processen en hoge temperaturen die moeilijk te bereiken zijn met elektrolyten. Staalbedrijven, die ongeveer 8% van de wereldwijde uitstoot uitstoten, vertrouwen op cokes en hoogovens die wind niet kan vervangen, maar waterstof wel, met behulp van een proces dat bekend staat als directe reductie. Hybrit, een Zweeds consortium, verkocht in augustus ’s werelds eerste groene staal dat op deze manier is gemaakt.
Een andere plaats is commercieel vervoer, vooral voor ritten buiten het bereik van batterijen. Waterstoftrucks kunnen concurrenten op batterijen verslaan met sneller tanken, meer laadruimte en een groter bereik. De Amerikaanse Cummins gokt erop. Van waterstof afgeleide brandstof kan ook nuttig zijn in de luchtvaart en scheepvaart. Het Franse Alstom exploiteert waterstoflocomotieven op Europese sporen.
Tot slot kan waterstof worden gebruikt als materiaal voor het opslaan en transporteren van energie in grote hoeveelheden. Hernieuwbare energienetwerken hebben het moeilijk als de wind wegvalt of als het donker is. Batterijen kunnen helpen, maar als hernieuwbare energie wordt omgezet in waterstof, kan deze goedkoop voor lange tijd worden opgeslagen en op afroep worden omgezet in elektriciteit. Een elektriciteitscentrale in Utah is van plan gas op te slaan in grotten om Californië te bevoorraden. Zonnige en winderige plaatsen zonder vervoersverbindingen kunnen schone energie exporteren in de vorm van waterstof. Australië, Chili en Marokko hopen de wereld “zonnetje te sturen”.
Met zoveel geld dat zich ophoopt in waterstof, kan de lijst met toepassingen ervoor worden uitgebreid. Veel van het werk is aan de particuliere sector, maar overheden kunnen hun deel doen. Een van de taken is om de groene wassing van het milieu aan te pakken: waterstof gemaakt van vuile brandstoffen zonder het vastleggen van hoogwaardige koolstof zal het klimaat niet helpen. Er zijn nieuwe regels nodig om de emissies van de levenscyclus van waterstofproductie te meten en op te sporen, en aangezien het over de grenzen heen wordt verhandeld, is internationale overeenstemming nodig.
Rainmakers zijn in beweging
Ook moet de overheid hubs waar verschillende waterstofgebruikers samenkomen aanmoedigen, zodat er minder infrastructuur nodig is. Deze zijn al verschenen in Humberside in Groot-Brittannië en Rotterdam in Nederland. Waterstof heeft zijn grenzen, maar kan een cruciale rol spelen bij het opwekken van schonere energie. ■
Voor meer berichtgeving over klimaatverandering, meld u aan voor The Climate Issue, onze tweemaandelijkse nieuwsbrief, of bezoek de Climate Change Hub.
Dit artikel verscheen in de Leaders-sectie van de gedrukte editie onder de kop “Hydrogen Hope and Hype”
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
