Met blauwe waterstof naar groene waterstof

Wat is groene, grijze en blauwe waterstof?

Om onderscheid te maken tussen verschillende productiemethoden van waterstof kreeg hetzelfde molecuul verschillende kleuren toegekend. Net als energiebedrijven grijze en groene stroom aanbieden, produceren bedrijven ook grijze en groene waterstof.

Groene waterstof maak je door watermoleculen (H2O) via elektrolyse te splitsen in waterstof (H2) en zuurstof (O2). Alleen als de hiervoor benodigde stroom van duurzame bronnen komt, heet dit groene waterstof.

Bij grijze waterstof splits je aardgas (CH4) met stoom (H2O) in waterstof (H2) en kooldioxide (CO2). De kooldioxide die vrijkomt bij de productie van grijze waterstof gaat nu nog de lucht in. Als je dit broeikasgas ondergronds opslaat, voorkomt dit extra opwarming van de aarde. Het op deze manier geproduceerde waterstofgas heet blauwe waterstof.

Hoe werkt de productie van blauwe waterstof?

De productie van blauwe waterstof wijkt in principe niet af van grijze waterstof. De industriële ‘steam methane reformers’ (SMR) of ‘auto thermal reformers’ (ATR) die nu grijze waterstof maken, kunnen ook blauwe waterstof maken. Er zijn inmiddels wel efficiëntere systemen beschikbaar om synthesegas te scheiden. Zoals onze SEWGS-technologie, die niet alleen kosten bespaart, maar ook meer CO2 verwijdert.

Het SEWGS-proces combineert 2 processtappen in één reactor: een water-gas-shiftreactie en CO2-afvang met een vast absorptiemiddel. De combinatie zorgt voor een energie-efficiëntere conversie en zo goed als volledige CO2-verwijdering.

De werking van het SEWGS-proces demonstreerden we al succesvol op industriële schaal bij het Zweedse SSAB. In het door de Europese Unie ondersteunde STEPWISE-project verwerkte een SEWGS-installatie 800 kubieke meter hoogovengas per uur van een van de staalfabrieken.

CO2 afvangen en opslaan

De grootste uitdaging voor blauwe waterstof is het transporteren en ondergronds opslaan van de afgevangen CO2. Dit heet ook wel ‘carbon capture and storage’ (CCS). De CO2 gaat via pijpleidingen naar lege gasvelden, en het gas wordt in diepe ondergrondse zandsteenlagen geïnjecteerd. De CO2 kun je ook als voedingsstof in kassen inzetten of als grondstof voor chemische producten en kunststoffen. Dit heet carbon capture and usage (CCU).

Kosten voor productie blauwe waterstof

Blauwe waterstof draagt op dit moment meer bij aan een snelle en betaalbare energietransitie dan groene. Groene waterstof is namelijk pas echt duurzaam als de stroom voor het elektrolyseproces van duurzame bronnen komt. Voorlopig is er nog te weinig groene stroom beschikbaar. Stroom is bovendien twee keer zo duur als aardgas. Ook de hoge kostprijs van de elektrolyzers die het water splitsen, maakt de technologie voorlopig minder aantrekkelijk.

Blauwe waterstof blijft in alle scenario’s goedkoper dan groene en is de enige vorm van waterstof die CO2-emissies direct reduceert. Er is voldoende aardgas voor jaren en ook restgassen uit de raffinage of bijvoorbeeld biogas kunnen we op dezelfde manier splitsen in waterstof en CO2.

De verwachting is wel dat dichter naar 2050 het aanbod groene stroom toeneemt en elektrolyzers goedkoper worden door innovatie en massaproductie. Tot die tijd baant blauwe waterstof de weg voor een volwassen, betaalbare waterstofmarkt met bijbehorende infrastructuur.