Stel een vraag of zoek een energieterm
In het nieuwe energielandschap zal elektriciteit waarschijnlijk de hoofdrol spelen. Er is echter één groot nadeel: stroom opslaan en vervoeren is moeilijk, duur en vervuilend.
Daarom wordt volop ingezet op nieuwe manieren om elektriciteit te stockeren. Door het om te zetten in waterstof, bijvoorbeeld...
Waterstof is het meest voorkomende chemische element in het universum. In zijn gasvormige moleculaire vorm H2 (diwaterstof) is uiterst interessant als energiedrager.
H2 is echter niet als dusdanig op aarde te vinden. Kortom, er bestaan geen bronnen waar je zomaar waterstof kan ‘oppompen’. Wie waterstof wil, zal het gas moeten maken.
Waterstof is geen onbekende. Het gas werd al in de jaren twintig van de vorige eeuw gebruikt om zeppelins te vullen. Vandaag de dag wordt het op grote schaal gebruikt in de chemische en petrochemische industrie.
| België heeft 613 km ondergrondse waterstofleidingen, het langste netwerk in Europa. Het loopt onder meer door Antwerpen, Zeebrugge, Gent, Brussel en Charleroi. En het is verbonden met de netwerken van de aangrenzende landen. |
Als iedereen het vandaag over waterstof heeft, dan is dat omdat H2 het ultieme koolstofvrije gas is: het bevat helemaal geen koolstof en bij verbranding komt er alleen water vrij, dus geen vervuilende stoffen.
Waterstof kan:
Vandaag de dag onderscheiden we:
Momenteel wordt waterstof voor 95% vervaardigd uit niet-hernieuwbaar, fossiel aardgas. Waterstof kan ook worden geproduceerd met elektriciteit, d.m.v. elektrolyse. Hierbij wordt water gescheiden in zijn twee componenten: zuurstof en waterstof.
Als de gebruikte elektriciteit niet uit hernieuwbare bronnen afkomstig is, is de geproduceerde waterstof uiteraard evenmin hernieuwbaar. En bij de productie ervan komt dus indirect CO2 vrij. Bijvoorbeeld in de gas- of kolencentrale die werd gebruikt om elektriciteit te maken voor elektrolyse.
| Blauwe waterstof is hetzelfde, met één verschil: hierbij wordt de CO2 afgevangen en opgeslagen in lege gasvelden. |
Als waterstof wordt gemaakt met groene, hernieuwbare energie, komen er geen vervuilende stoffen kijken bij het productieproces. En het verbuik van waterstof is sowieso in geen geval vervuilend.
Waterstof biedt een veelbelovend antwoord op het grote probleem van de hernieuwbare energiebronnen (zon, wind, waterkracht). Die zijn immers niet continu beschikbaar, variabel en onvoorspelbaar. Maar wat te doen met de overtollig geproduceerde energie van hernieuwbare bronnen. Ideaal zou zijn om:
| Kortom, waterstof is geen energiebron, maar een energiedrager, zoals een batterij of een stuwmeer. |
Waterstof kan ook gewoon met aardgas uit het distributienetwerk gemengd worden en vervolgens gebruikt worden in normale apparatuur. Tot ongeveer 6% waterstof zijn geen wijzigingen aan het netwerk of de apparatuur nodig. Met aanpassingen zouden we echter tot 20% kunnen gaan.
Waterstof creëert zo een brug tussen het elektriciteits- en gasnet. Het biedt de mogelijkheid om de ene energievorm om te zetten in de andere. Maar het kan een oplossing zijn voor de variabele beschikbaarheid van hernieuwbare energiebronnen.
Wereldwijd worden projecten uit de grond gestampt en ook de Europese Unie steunt het waterstofonderzoek actief.
We zijn nog ver verwijderd van meer waterstoftankstations in ons land. Het is zelfs moeilijk om een waterstofauto te kopen en ze zijn erg duur. Maar Duitsland, land van autofabrikanten, zijn al zo'n zestig stations in bedrijf.
De techniek om waterstof met elektriciteit te produceren, is al meer dan 200 jaar bekend. Maar tussen een schitterende laboratoriumervaring en een winstgevend economisch gebruik ligt nog een hele kloof ...
Waterstof opslaan, is moeilijk: het atoom is zo klein dat het door metalen tanks gaat. Bovendien maakt het metaal broos.
Daarnaast is waterstof zo licht dat een enorme druk nodig is om er een voldoende voorraad van op te bouwen. Of we moeten het gas vloeibaar maken bij -253 °C. Voor het onder druk zetten of vloeibaar maken, is energie nodig – een bijkomende bron van energieverbruik.
Wanneer waterstof wordt geproduceerd met elektriciteit of andersom leidt het proces tot aanzienlijke verliezen: na de twee bewerkingen houden we lang niet meer de oorspronkelijke hoeveelheid elektriciteit over.
| We verliezen eigenlijk meer dan de helft: 25% in de elektrolyse en opnieuw ongeveer 50% in de brandstofcel, althans met de huidige technologieën. |
Dat verlies zal alleen aanvaardbaar zijn wanneer zeer grote hoeveelheden hernieuwbare elektriciteit beschikbaar zijn tegen zeer lage kosten. Of als we erin geslaagd zijn die verliezen te beperken.
Waterstof kan in een zeer breed scala van mengsels met lucht ontbranden (tussen 4 en 75%), wat niet het geval is bij aardgas, bijvoorbeeld: aardgas verbrandt alleen in een mengsel met lucht tussen 5 en 14%.
Schrijf je in op onze nieuwsbrief en krijg maandelijks praktische energieweetjes.
Het antwoord op al uw energievragen in Brussel
