Hergebruik infrastructuur om de energietransitie te versnellen

Transport waterstof en CO2

Met Duitsland zijn er vergaande plannen voor het produceren van groene waterstof op zee en het transport daarvan naar grote industriële clusters zoals het Ruhrgebied. Ook is het de bedoeling CO2 bij de industrie daar af te vangen, te transporteren naar Rotterdam en vervolgens op te slaan in lege gasvelden onder de Noordzee. Hiervoor zijn veel bestaande pijpleidingen geschikt of geschikt te maken en is voor een deel nieuwe infrastructuur nodig.

Duitse en Nederlandse industrie decarboniseren

In de HY3-studie van TNO, het Duitse energieagentschap Dena en onderzoeksinstelling Jülich, die minister Jetten voor Klimaat en Energie eind juni 2022 naar de Tweede Kamer stuurde, concluderen de onderzoekers dat het ontwikkelen van een gezamenlijke markt voor groene waterstof door de twee landen in 2050 zeven keer zo groot kan zijn als nu. Vooral in de industrie en het zware transport kan hierdoor de uitstoot van CO2 op termijn tot een minimum worden teruggebracht. Het onderzoek voorziet in een aangepast leidingennet met een lengte van zo’n 5.000 kilometer om waterstof, geproduceerd uit wind op het Duitse en Nederlandse deel van de Noordzee, naar industriële clusters in beide landen te transporteren en deels op te slaan. Voor dat laatste zijn enkele tientallen lege zoutcavernes op land geschikt te maken. TNO heeft aangetoond dat dit veilig kan.

Opslag in Europese reservoirs

In het Europese HyUSPRe-project (Hydrogen Underground Storage en Porous Reservoirs) werkt TNO met zo’n 15 kennispartijen en bedrijven aan onderzoek naar de mogelijkheden van grootschalige opslag van groene waterstof in poreuze reservoirs in Europa. Zo wordt gekeken welke geologische reservoirs hiervoor geschikt zijn, welke risico’s er zijn en wat technologisch en economisch haalbaar is. Daarnaast komen ook ecologische, sociale en regelgevende aspecten aan de orde. De studie moet uitmonden in een routekaart voor grootschalige waterstofopslag richting 2050 om bij te dragen aan een emissievrij energiesysteem in de EU.

Groene waterstof op zee opslaan

Voor offshore opslag van waterstof op zee onderzoekt TNO of dit veilig kan in lege gasvelden. Het voordeel hier is dat deze velden al zijn verbonden met bestaande platforms, putten en pijpleidingen. Het ontmantelen van de installaties en infrastructuur van uitgeputte velden is een miljarden kostende operatie. Voor een deel is dat te voorkomen door installaties die ooit voor fossiele winning werden gebruikt in te zetten voor duurzame doeleinden. Olie- en gasplatforms op zee zijn te transformeren tot productie-eenheden voor groene waterstof.

Wereldprimeur

Nederland is het eerste land ter wereld dat laat zien hoe dat mogelijk is. Zo’n 13 kilometer voor de kust van Den Haag is in het najaar van 2021 het project PosHYdon, een initiatief van TNO, van start gegaan. Op het platform van Neptune Energy dat lang in gebruik was voor gaswinning uit de Noordzee wordt geëxperimenteerd met het produceren van groene waterstof uit wind. De windenergie gaat via een stroomkabel naar het platform, waar ontzilt zeewater met een electrolyser wordt gesplitst in waterstof en zuurstof. De waterstof gaat vervolgens via een bestaande pijpleiding naar land. In dit project, de eerste demonstratie ter wereld van offshore groene waterstofproductie uit hernieuwbare energie, werken 14 partijen samen.

Samenwerking tussen Noordzeelanden

Samenwerking tussen overheden, kennisinstellingen en bedrijven uit Noordzeelanden leidt tot winst in termen van klimaat en geld. De Noordzee is een belangrijke bron om koolstofarme energie voor Noordwest-Europa en een energieneutraal systeem mogelijk te maken. TNO heeft met onderzoeksorganisatie Net Zero Technology Center uit het Verenigd Koninkrijk het initiatief genomen voor One North Sea, een platform voor internationale samenwerking tussen de landen aan de Noordzee. CO2-opslag, elektrificatie van platforms en de ontwikkeling van groene waterstof zijn daarbij essentieel.

In het paper ‘Cross-border collaboration in the North Sea energy transition’ beschrijven TNO en onderzoeksorganisatie Net Zero Technology Center uit het Verenigd Koninkrijk welke kansen hier liggen en hoe deze zijn te benutten. Ook hier gaat het over het ontwikkelen van slimme synergieën tussen bestaande en nieuwe energiesystemen in het Noordzeegebied.

In het North Sea Energy programma onderzoeken en werken TNO en partners samen aan systeemintegratie op de Noordzee. Dit samenwerkingsverband van ruim dertig partijen is sinds 2017 actief. Doel is om kennis op te doen en door koppeling van energiesystemen op de Noordzee versneld over te schakelen op hernieuwbare energiebronnen, significant kosten te besparen, CO2-uitstoot te verlagen en de ruimte op de Noordzee optimaal te benutten. TNO heeft mede de basis gelegd voor het publiek-private North Sea Energy programma.

Afvang, transport, opslag en gebruik van CO2

Ook voor transport en opslag van CO2 is veel bestaande infrastructuur te hergebruiken. TNO is al meer dan twintig jaar actief in nationale en internationale programma’s gericht op afvang, opslag, transport en nuttig gebruik van CO2.

Een daarvan is H-vision, gericht op het afvangen van CO2 in het havengebied van Rotterdam en op te slaan in lege gasvelden onder de Noordzee. Dat initiatief sluit mooi aan op het project Porthos van Havenbedrijf Rotterdam, Gasunie en EBN, dat gericht is op transport, opslag en nuttig gebruik van CO2.

Gasunie, EBN, Shell en TotalEnergies werken aan het vervolgproject Aramis, waarbij CO2 ook vanuit andere delen van het land en op termijn uit het buitenland via de Maasvlakte naar lege velden op zee wordt getransporteerd. De opslagcapaciteit is dan ook veel groter dan die van Porthos. Voor beide projecten doet TNO onderzoek naar de veiligheid van de opslag.