Groene waterstof

Naar groene waterstof

Groene waterstof is, naast elektriciteit, het enige alternatief om wind- en zonne-energie op grote schaal in te zetten in het toekomstige duurzame energiesysteem. Ook voor moeilijk te decarboniseren sectoren, zoals hoge temperaturen in industriële processen, zwaar transport en de luchtvaart. Daar is elektriciteit uit zon en wind niet toereikend of haalbaar. Waterstof is in veel gevallen een goed alternatief.

Waterstof als brandstof

Waterstof is belangrijk in de transitie naar een duurzame energievoorziening. Op dit moment wordt er vooral grijze waterstof geproduceerd, door ‘reforming’ van aardgas voor industriële toepassingen. Hier komt veel CO2 bij vrij. De belangrijkste toepassingen zijn in de chemische industrie voor het maken van ammoniak en kunstmest, en voor olieraffinage. Ook is waterstof brandstof voor zwaar transport over de weg, spoor, water en op termijn zelfs luchtvaart.

Waterstof als brandstof voor voertuigen

Binnen het wegvervoer maakt waterstof een opmars. Zo rijden er momenteel meer dan 60 waterstofbussen in het openbaar vervoer in Groningen, Drenthe en Zuid-Holland.

Personenauto’s en vrachtwagens met een brandstofcelsysteem tanken waterstof en stoten water uit als restproduct. Dat systeem gebruikt de waterstof voor productie van elektriciteit om de elektromotor aan te drijven.

Voor CO2-neutraal wegverkeer werken we aan de ontwikkeling, invoering en optimalisatie van brandstofcelsystemen voor uiteenlopende typen voertuigen. Met onze gevalideerde meetmethoden en modellen helpen we vlooteigenaren te bepalen wat de best mogelijke combinatie is van brandstofcel en batterij voor een specifiek gebruik in elektrische voertuigen.

Waterstof in de vervoerssector

Ook doen we onderzoek naar de inzet van groene waterstof in de vervoerssector (pdf). om bij te dragen aan duurzamer transport in de verschillende vervoerssectoren, zoals landvervoer, binnenvaart, zeevaart en luchtvaart.

Zo vergeleken we de kosten van de hernieuwbare brandstoffen RFNBO’s (Renewable Fuels of Non-Biological Origin) zoals e-kerosine en e-diesel met die van waterstof voor de vervoerssector. Dit stimuleert beleidsmakers en brandstofleveranciers om te kiezen voor het gebruik van RFNBO’s via de raffinageroute, wat de koolstofvoetafdruk van brandstoffen in de vervoerssector reduceert.

Waterstofproductie op dit moment

De huidige productie van waterstof beschrijven we in een rapport (pdf) dat we opstelden samen met CBS, gefinancierd door RVO. Je leest in het rapport:

• Over de relaties tussen de waterstofproductie en elementen uit de Energiebalans. Op dit moment is waterstof namelijk geen energiedrager in de energiestatistieken.
• Over de mogelijke toekomstige manier van productie, transport en toepassing van waterstof
• De mogelijke implicaties en methodologische uitzoekpunten voor de energiestatistieken, die zijn ingebed in internationale kaders

Wat is elektrolyse van water?

Bij elektrolyse wordt water gesplitst in waterstof en zuurstof. Hier is elektriciteit voor nodig. Door het gebruiken van duurzame elektriciteit opgewekt door zon en wind, wordt groene waterstof gemaakt. Om meer groene waterstof te maken is uitbreiding van zonne- en windenergie in ons energiesysteem nodig, evenals extra elektrolysefabrieken. Samen met bedrijven in de maakindustrie werken we aan elektrolysers met een groter vermogen, langere levensduur en lagere kosten.

Download het rapport ‘Elektrolysers: kansen voor de Nederlandse maakindustrie' (pdf).

Blauwe waterstof als tussenstap

In de overgang naar groene waterstof, speelt blauwe waterstof een belangrijke rol. Blauwe waterstof is CO2-arm. Tot 90 procent van de CO2-uitstoot tijdens de productie van grijze waterstof, wordt afgevangen en opgeslagen. Bijvoorbeeld in lege gasvelden op de Noordzee.

Opslag en transport van waterstof

Pieken en dalen in energiebehoefte zorgt voor druk op het elektriciteitsnetwerk. Een voordeel van waterstof is dat het kan worden opgeslagen voor later gebruik. Zo kan energie uit zon en wind worden opgeslagen. Zo kunnen mogelijk zelfs fluctuaties in seizoenen op elkaar worden afgestemd. We onderzoeken dat soort oplossingen en zoeken netbeheerders en energieleveranciers om de oplossingen mee te testen.

Naar verwachting zal in de toekomst een deel van de waterstof op zee worden gemaakt op energie-eilanden. Deze waterstof moet worden getransporteerd en opgeslagen. Drijvende of bestaande platforms en bestaande gaspijpleidingen zijn te gebruiken om de waterstof naar land te brengen. Onderzoek moet uitwijzen of opslag van waterstof in lege gasvelden onder de Noordzee veilig en rendabel is.

Groene waterstof in de chemische industrie

We werken met nationale en internationale partners aan de elektrificatie van de chemische industrie. We werken aan baanbrekende technologieën, zoals:

• Power2Heat: omzetting van elektriciteit in warmte
• Power2Hydrogen: productie van waterstof via innovatieve elektrolysers
• Power2Fuels: omzetting van duurzame waterstof in brandstoffen
• Power2Chemicals: indirecte thermochemische en directe elektrochemische conversie van water, CO2 en stikstof met behulp van elektriciteit naar chemicaliën

Ook onderzoeken we de economische haalbaarheid van deze oplossingen. Daarnaast zijn we betrokken bij grote projecten op het gebied van duurzame mobiliteit en logistiek. Bijvoorbeeld de ontwikkeling van zware vrachtwagens op waterstof en een mobiel waterstoftankstation.

Proeftuin

Samen met partners hebben we een proeftuin opgezet in de vorm van een waterstofopwekkende windmolen, met bijbehorend tankstation. We zoeken gemeentelijke diensten, transporteurs en particulieren die zo op een laagdrempelige manier kunnen kennismaken met de voordelen van (rijden op) waterstof.