De toekomst van waterstof. Op dit moment is vrijwel alle waterstof die in Nederland wordt geproduceerd grijs. In de toekomst is de verwachting dat er meer blauwe en groene waterstof bij komt. Groene waterstof is op dit moment nog duur, maar de verwachting is dat de prijs zal dalen zodra er meer gemaakt wordt.
Waterstof voor personenauto's heeft geen toekomst
De toekomst voor personenauto's ligt bij batterij-elektrisch rijden. Qua energierendement en de kosten van de energie is waterstof niet concurrerend met batterij-elektrisch rijden. Elektrisch rijden is efficiënter, goedkoper en beter beschikbaar.
Als er in Nederland meer groene waterstof beschikbaar is, zal de CO2-impact voor het rijden met een waterstofauto dalen. Voor het gebruik van een elektrische auto is gerekend met een voorspelling van het PBL van de CO2-uitstoot van de stroommix 2022 tot 2040.
Waterstof is alleen duurzaam als het gemaakt wordt uit water en duurzaam opgewekte elektriciteit, en daar hebben we nog lang niet genoeg van. We moeten dus zorgen dat we voldoende duurzame energie kunnen opwekken om zelf te gebruiken en om ook waterstof te maken.
Auto's die rijden op fossiele brandstoffen zijn vanaf 2035 verboden in de EU. Alternatieve vormen van brandstof zijn er al: elektrische energie en waterstof. Dit zal veel bijdragen aan het halen van de klimaatdoelen.
De volledig elektrische auto is in 2021 in elke straat wel terug te zien. De technieken zijn de laatste jaren snel ontwikkeld en steeds meer modellen leggen een afstand van 500-600km af op een volle accu. Er zijn ook automerken die andere schone technieken ontwikkeld hebben.
Wat is beter: aardgas of steenkool? Aardgas en steenkool zijn allebei fossiele brandstoffen, die opraken en zorgen voor de uitstoot van CO2 en andere vervuilende stoffen. Ze dragen dus allebei bij aan klimaatverandering. Bij inzet van aardgas wordt wel minder CO2 (en overige stoffen) uitgestoten dan bij steenkool.
Waterstof is oneindig beschikbaar
Waterstof in bruikbare vorm komt niet in de natuur voor, maar moet gemaakt worden. Het is dus geen energiebron, maar een energiedrager. Waterstof kunnen we op verschillende manieren maken, zoals met aardgas of groene elektriciteit.
Er zijn verschillende voordelen te benoemen voor waterstof. Deze gasvormige stof kan namelijk worden geproduceerd. Daardoor kan waterstof in feite niet opraken. Daarnaast kan waterstof worden opgeslagen en getransporteerd.
Groene waterstof is waterstof die gemaakt wordt uit elektrolyse met hernieuwbare stroom. Het klimaatbeleid gaat doorgaans over deze groene variant. Mulder en zijn collega's berekenden dat groene waterstof pas rendabel is wanneer de verwachte prijs voor elektriciteit de komende decennia lager is dan 20 euro/MWh.
De nadelen van waterstof zijn: Bij het maken van waterstof gaat energie verloren. Bij het omzetten van elektriciteit in waterstof gaat zo'n 25 procent van de energie verloren. Ook bij het omzetten van waterstof naar elektriciteit is er sprake van energieverlies: zo'n 40 procent.
Nadelen van een auto op waterstof
In een tank van een waterstofauto kan 5 à 6 kg waterstof, dus een volle tank kost 50 à 60 euro. Daarmee rijd je gemiddeld 500 km. Verder heeft waterstofgas een lage dichtheid en dus een groot volume, waardoor de waterstoftank in een auto behoorlijk wat plaats inneemt.
De prijs van waterstof zal gelijk zijn aan de huidige marktprijs en ligt rond de €10 per kg. Er gaat ongeveer 5 à 6 kilo in de tank van een waterstofauto. Op 1 kilo kun je gemiddeld 100 km rijden.
Op dit moment ligt de prijs van waterstof 20% tot 40% hoger dan die van aardgas. Maar we hebben nu nog voornamelijk te maken met 'grijze' waterstof, die niet duurzaam geproduceerd wordt. Die waterstof zal straks zeker niet door de leidingen gaan om als brandstof te dienen voor uw cv-ketel.
"Op dit moment zijn er geen mogelijkheden binnen de bestaande wettelijke kaders om waterstof voor de verwarming van huizen te gebruiken. De huidige gaswet is niet van toepassing op waterstof." Het ministerie onderkent dat er wel getest moet kunnen worden om na 2030 waterstof als alternatief voor aardgas te gebruiken.
De klassieke verbrandingsmotor in benzineauto's is niet geschikt voor waterstof. De auto moet met een elektrische motor worden aangedreven die via een brandstofcel wordt gevoed. Die cel zet waterstof om in elektriciteit.
Productie, opslag en toepassing van waterstof vereisen complexe en dure apparatuur die aan allerlei veiligheidseisen moet voldoen. Dat is op huishoudelijk niveau niet zomaar mogelijk, ook niet bij een boerderij of klein bedrijf met een loods vol zonnepanelen op het dak.
Om een liter waterstofgas(0 graden 1013 HPa)) te maken heb je slechts 0.80 ml water nodig, Een mol (=2gram)waterstofgas is ongeveer 22,4liter bij bovengenoemde druk en temperatuur dus een liter waterstof is 1l/22.4l x 18gram/mol water vergt de elektrolyse van 0.80gram water en dat is dus 0.80ml ofwel 0.00080 liter ...
Wereldwijde gasreserves
De bekende gasreserves bedragen op dit moment ongeveer 1,885 biljoen kubieke meter wereldwijd.
Waterstof ook wel knalgas
De verbranding kan fel verlopen, waterstof brandt 8x sneller dan aardgas (waterstof heet ook wel knalgas!). Het is dus een gas dat we niet zomaar kunnen gebruiken in een gastoestel dat voor normaal aardgas bedoeld is.
Met de huidige technologie is het echter moeilijk om waterstofgas op te slaan of te vervoeren. Dit komt doordat waterstofgas weinig energie per volume-eenheid oplevert in vergelijking met butaangas of propaangas. Om een gelijke hoeveelheid energie aan waterstofgas te vervoeren is er dus een grotere tank nodig.
“Een waterstofauto is een waterstofbom op wielen”. Makkelijk gezegd, maar erg ver van de feiten: het waterstofgas aan boord van een auto is het meest voorkomende isotoop Protium. Om een waterstofbom te maken heb je het isotoop Tritium nodig. Dat is radioactief en moet gemaakt worden in een kernreactor.
Hierbij ontstaan geen schadelijke uitlaatgassen (alleen waterdamp). Lovins wil het gebruik van aardgas bevorderen en de energie gebruiken voor de productie van waterstof. Als zijn suggesties worden opgevolgd, zou de VS in 2040 geen olie meer hoeven te importeren en in 2050 helemaal zonder olie kunnen.
Ons aardgas is in honderden miljoenen jaren ontstaan uit de resten van planten en dieren. Het zit in millimeter kleine poriën van harde zandsteenlagen op 1,5 tot 5 km diepte onder land en onder zee.
Groene stroom is afkomstig uit groene energie en wordt dus opgewekt met behulp van zon, wind, waterkracht en warmte. Vervolgens zet het energiebedrijf deze milieuvriendelijk opgewekte elektriciteit samen met de 'gewone' stroom op het elektriciteitsnet.