Q&A over Waterstof
Wat is waterstof?
Waterstof is een chemisch element dat bij kamertemperatuur en bij normale luchtdruk gasvormig is. Het is het meest voorkomende element in ons universum en heeft geen geur of kleur. Waterstof bestaat uit twee atomen die de letter H (van Hydrogenium, de Latijnse naam voor waterstof) hebben meegekregen. Het is daarom ook wel bekend als H2.
Waterstof weegt, wanneer het gasvormig is, extreem weinig. Als het vrijkomt in een ruimte zal het daarom snel opstijgen (sneller dan bijvoorbeeld aardgas). Daarnaast is waterstof ook erg brandbaar. Als het verbrandt, ontstaat er H2O, oftewel water. Verbranding is dus niet vervuilend en verbranding zorgt niet voor CO2 uitstoot. Lees meer over waterstof op dewereldvanwaterstof.nl.
Hoe wordt waterstof gemaakt?
Alles wat leeft op aarde bestaat uit waterstofverbindingen en kan ook niet zonder. Maar waterstof komt hier op aarde bijna niet in geïsoleerde vorm voor. Het zit vast aan andere atomen, bijvoorbeeld in water. Waterstof is los te maken van andere atomen met behulp van elektriciteit. Als je water onder stroom zet, ontstaat er aan de positieve kant van de stroom (de + pool of anode) zuurstof. Aan de andere kant, bij de negatieve kant (de – pool of kathode) ontstaat waterstof. Door de elektriciteit wordt het water (H2O) dus ontleedt in Waterstof (H2) en Zuurstof (O2), dat noemen we elektrolyse. De installatie waarin dit gebeurt wordt een elektrolyser genoemd. De zuurstof en waterstof die in de installatie vrijkomen worden los van elkaar opgevangen.
Wat is het verschil tussen grijze, blauwe en groene waterstof?
We maken onderscheid tussen ‘groene’, ‘blauwe’ en ‘grijze’ waterstof. Dit zegt niks over de waterstof zelf. Die is in alle gevallen hetzelfde. Het zegt iets over de hoe de waterstof is gemaakt. Groene (ook wel hernieuwbare) waterstof is gemaakt met groene stroom. Bijvoorbeeld van windmolenparken op zee. Grijze waterstof wordt gemaakt met behulp van fossiele brandstoffen, zoals aardgas (CH4). Hierbij komt CO2 vrij. Bij blauwe waterstof wordt deze vrijgekomen CO2 opgevangen en ondergronds opgeslagen, waardoor er een stuk minder CO2 in de lucht komt.
Wat kan er allemaal met waterstof?
Waterstof is niet nieuw en is op dit moment al een belangrijke grondstof voor de industrie. In Nederland wordt jaarlijks 800 kiloton waterstof gebruikt als grondstof voor bijv. de productie van kunstmest. Daarnaast kan waterstof ook ingezet worden als grondstof om brandstof voor vliegtuigen van te maken. Op die manier levert het een bijdrage aan het verduurzamen van het vliegverkeer.
Vaak wordt waterstof ook gebruikt als energiedrager. Omdat waterstof kan worden omgezet in elektriciteit is het te gebruiken op alle plekken waar stroom nodig is of waar de industrie behoefte heeft aan warmte. Je kunt het bijvoorbeeld gebruiken voor processen in de voedselproductie. De laatste jaren is ook het maken van staal met waterstof steeds bekender geworden. Daarnaast bestaan er in Nederland al auto’s en vrachtauto’s die rijden op waterstof. Lees meer over waterstof op dewereldvanwaterstof.nl.
Waarom stappen we over op waterstof?
Er zijn veel redenen om over te stappen op waterstof. De belangrijkste reden is het klimaat. Om de opwarming van de aarde te stoppen, moeten we de uitstoot van CO2 terugdringen. Dat kan niet als we fossiele brandstoffen blijven gebruiken. Ook voor de uitstoot van andere stoffen zoals stikstof is de overstap naar groene waterstof, geproduceerd met groene stroom van bijv. windmolenparken op zee, belangrijk. Met de energiecrisis, het verlagen van de CO2-uitstoot en de noodzaak de afhankelijkheid van Russisch gas en van minder betrouwbare regimes in het algemeen te verminderen, zijn er nog meer redenen bij gekomen om te bouwen aan een nieuw energiesysteem waarin waterstof een belangrijke rol speelt.
Is waterstof veilig?
Net zoals bij alle brandstoffen, brengt het gebruik van waterstof risico’s met zich mee. In het verleden zijn er wel eens ongelukken gebeurd met waterstof. De bekendste is de ontploffing van een grote Zeppelin in 1937, De Hindenburg. Dit heeft er voor gezorgd dat veel mensen denken dat waterstof veel gevaarlijker is dan de fossiele brandstoffen die we nu gebruiken. Dat is niet zo. Waterstof is ongeveer net zo veilig als aardgas of LPG. Wij hebben in Nederland veel ervaring met het veilig gebruiken en verspreiden van aardgas. Deze kennis kunnen we gebruiken om ook een veilig netwerk te bouwen voor waterstof. In veel gevallen kunnen we, met kleine aanpassingen, het bestaande netwerk van gasaansluitingen gebruiken. Op die manier is een efficiënte overstap van aardgas op waterstof mogelijk.
Wanneer is waterstof beschikbaar?
Waterstof wordt stap voor stap in Nederland geïntroduceerd. Er zijn al verschillende tankstations die het aanbieden. Op industriële schaal wordt groene waterstof (geproduceerd met groene stroom) over enkele jaren ook toegepast. Op het terrein van Tata Steel wordt bijvoorbeeld gewerkt aan een elektrolyzer die volgens planning in 2025 de eerste waterstof geproduceerd met stroom van windmolens op de Noordzee kan leveren. En Shell gaat de grootste groene waterstoffabriek van Europa bouwen op de Tweede Maasvlakte in Rotterdam.
Hoe krijgen we de waterstof waar we het nodig hebben?
Waterstof kan op verschillende manieren vervoerd worden. Bijvoorbeeld per boot of vrachtauto. Ook kan waterstof via leidingen worden vervoerd. Om te zorgen dat alle bedrijven over voldoende waterstof kunnen beschikken, gaat Hynetwork Services (100% dochter onderneming van Gasunie) in Nederland een waterstofnetwerk bouwen. Regionale netwerken, bijvoorbeeld in de havens van IJmond, Amsterdam, Eemshaven en de Maasvlakte worden aangesloten op dit landelijke netwerk dat de industriële gebieden rond Rotterdam, Zeeland, Noord Nederland, Noordzeekanaalgebied en Limburg met elkaar, met waterstofproductie en -import en met waterstofopslaglocaties verbindt. Dit Nederlandse waterstofnetwerk kan weer worden aangesloten op het Duitse en Europese netwerk.
Wie is de initiatiefnemer van deze nationale en regionale waterstofnetwerken?
Hynetwork Services (HNS) is de initiatiefnemer van de nationale en de regionale waterstofnetwerken. HNS is een 100% dochteronderneming van de N.V. Nederlandse Gasunie. Waar bijvoorbeeld nu de 100% dochteronderneming Gasunie Transport Services (GTS) verantwoordelijk is voor het aardgasnetwerk, zal HNS verantwoordelijk zijn voor het waterstofnetwerk.
Komt er ook een lagedruk waterstofleiding in de regio’s?
Vergelijkbaar met het aardgasnetwerk kan ook voor het waterstofnetwerk onderscheid gemaakt worden in een hogedruk netwerk (ontwikkeling door Gasunie) en een lagedruk netwerk (ontwikkeling door distributienetbeheerders bijvoorbeeld Alliander). In de regio zal het hogedruk netwerk van Gasunie aangesloten worden op lagedruk netwerken. Voorbeelden van toekomstige lagedruk netwerken in het NZKG zijn o.a. H2avennet (verbinding industrie in het havengebied van Amsterdam) en Zaannet (verbinding industrie in Zaanstad). De lagedruk netwerken zijn belangrijk voor de toegang tot de waterstofinfrastructuur voor de regio.
Hoe veilig is waterstoftransport ten opzichte van aardgas?
Gasunie kent een lange geschiedenis van veilige aanleg en beheer van aardgasleidingen. Naast de externe veiligheidsnormen van de overheid hanteert Gasunie ook eigen strenge veiligheidseisen.
Hoewel de eigenschappen van aardgas en waterstof verschillend zijn kunnen we het allebei veilig transporteren door bestaande aardgasleidingen.
Wat zijn de voordelen van waterstof ten opzichte van elektriciteit?
Het duurzaam opwekken van elektriciteit uit zonne- en windenergie is niet altijd even betrouwbaar. Soms schijnt de zon niet en de wind waait ook niet 24 uur per dag. Bij dagen met veel zon en wind is het mogelijk om de overproductie aan energie om te zetten in waterstof. Deze waterstof kan vervolgens in grote hoeveelheden en voor een lange periode opgeslagen worden, bijvoorbeeld in ondergrondse zoutcavernes voor later gebruik. Zo creëer je ook op de dagen met minder zon en wind een betrouwbaar energiesysteem. Daarnaast zijn er processen in de industrie waarbij de inzet van elektriciteit niet mogelijk is, bijvoorbeeld omdat dit forse investeringen vereist, de techniek nog niet beschikbaar is of de elektrische apparatuur de hoge temperaturen niet of onvoldoende betrouwbaar produceert. Dan kan waterstof een oplossing bieden. Bovendien kan waterstof, in tegenstelling tot elektriciteit, gebruikt worden als grondstof. Nu is waterstof uit olie of gas vaak de grondstof, maar die is relatief eenvoudig te vervangen door groene waterstof.
Worden woonhuizen ook aangesloten op waterstof?
Voorlopig worden woonhuizen nog niet aangesloten op waterstof. Groene waterstof, geproduceerd met groene stroom, is nog schaars. Het is belangrijk om slimme keuzes te maken over waar (groene) waterstof ingezet kan worden. Voor huishoudelijke taken zoals verwarmen, douchen en koken zijn al geschikte duurzame alternatieven, zoals bijvoorbeeld elektrisch verwarmen. Bekijk ook de waterstofladder van Stichting Natuur en Milieu.
Het is niet voor alle woonwijken mogelijk om over te schakelen op bijvoorbeeld elektriciteit. Daarom lopen er momenteel een aantal pilotprojecten waar woonwijken worden aangesloten op waterstof, zoals in Hoogeveen en Stad aan ’t Haringvliet en zoals de “The Green Village” op het terrein van de TU Delft. Gasunie neemt deel aan een aantal van deze pilotprojecten als kennispartner.
Wat betekent waterstof voor de burger?
Op korte termijn zal er niet heel veel te zien zijn. Woonhuizen, als dit al gebeurt, zullen voorlopig niet aangesloten worden op waterstof. In het verkeer zal het in de komende jaren wel te merken zijn: het aantal waterstof auto’s (een paar 100 auto’s) en het aantal waterstof-tankstations (9 openbare en besloten locaties in 2022 en enkele in voorbereiding) zullen wel langzaam gaan toenemen. In het Klimaatakkoord is afgesproken om in 2025 50 waterstof-tankstations te hebben.
Waar vind ik meer informatie over waterstof?
Er bestaat al veel informatie online over waterstof. Voor meer achtergrond informatie over waterstof kunt u de volgende websites bekijken:
Informatie over de overheidsplannen voor waterstof kunt u vinden op: