De technische universiteiten van Delft en Eindhoven en de Rijksuniversiteit Groningen werken samen met onder meer Gasunie, het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam en Hoek Loos aan onderzoek naar bijmengen van waterstof in het aardgasnet. Dit draagt bij aan emissiereductie bij de eindverbruikers. Bij verbranding van waterstof (H₂) ontstaat namelijk geen CO₂, geen roet en veel minder NO_x dan bij aardgas.

door drs. Felix Speulman

Het project Vergroening van Gas richt zich ook op het ontwerp van de infrastructuur voor een waterstofeconomie, deels uitgaand van de bestaande aardgasinfrastructuur. Gasunie onderzoekt of waterstof gasleidingen en apparatuur aantast en hoe verbranding veilig kan plaatsvinden. Het project omvat tevens een infrastructuurontwerp voor de toekomst van het Rotterdamse haven- en industriegebied, nu nog zeer afhankelijk van aardolie. Op welke nieuwe grondstoffen en energiedragers moet Rotterdam inzetten om zijn positie als wereldhaven te behouden in een economie die aanzienlijk minder fossiele energiedragers gebruikt, en welke verwerkingsindustrie hoort daarbij? De ministeries van EZ, OCenW en VROM subsidiëren het project.

Kyoto-doelstelling

Vergroening van Gas vormt wellicht de opmaat voor een geleidelijke, beheersbare en betaalbare overgang naar een waterstofeconomie. Voor bijmengen is een waterstofinfrastructuur nodig tussen productielocaties en mengstations. Als die infrastructuur er eenmaal is, komen ook grootschalige toepassingen voor zuivere waterstof naderbij, zoals gebruik als brandstof voor het wegverkeer. Prof. M. Weijnen, leidt het project.

- Hoeveel bedraagt de reductie van CO₂ door bijmengen?

Weijnen: ‘Die reductie is echt heel groot. Als je 10% waterstof bijmengt in het aardgasnet realiseer je al 10% van de nationale Kyoto-doelstelling. Maar daar kun je tegenin brengen dat je die waterstof voorlopig uit aardgas maakt. Het klinkt paradoxaal om aardgas in te nemen en de waterstof eruit te halen, om die weer terug te stoppen in het net. Bij productie van waterstof uit aardgas komt namelijk zuivere CO₂ vrij. Je kunt dit alleen klimaatneutraal oplossen als je daarvoor een bestemming hebt, bijvoorbeeld in ‘lege’ olie- en gasvelden. Wij hebben buffermogelijkheden die andere landen niet hebben, en de kennis is aanwezig.’

CO₂ industrieel toepassen

‘Overigens, voordat je al die schone CO₂ onder de grond stopt, zou je eerst nog aan hoogwaardige industriële toepassingen kunnen denken. Met CO₂ zijn heel selectieve scheidingsprocessen mogelijk, die een geweldige milieuwinst realiseren ten opzichte van de bestaande industriële praktijk.’

- De overheid legt veel nadruk op CO₂-emissiereductie, terwijl reductie van stikstofoxiden (NO_X) ook heel belangrijk is.

Weijnen: ‘Helemaal niets ten nadele van het Nederlandse klimaatbeleid, maar CO₂ heeft geen aantoonbare gezondheidsbedervende effecten. Als Nederland zijn klimaatdoelstellingen haalt, is het minder dan een druppel op een gloeiende plaat. Maar emissies van NO_x en deeltjes door het wegverkeer zijn zeer schadelijk. Met ombouwen van het wagenpark naar waterstof zijn flinke investeringen gemoeid, maar je haalt er niet alleen klimaatdoelstellingen mee. Het verbaast mij dat er in de discussie zo weinig belangstelling is voor de volksgezondheidseffecten.’

- Directeur Schatborn van ECN sprak in de vorige ‘Flow’ onder andere over waterstof, windmolens en biomassa. Hoe kijkt u tegen die laatste twee aan?

Weijnen: ‘Windmolens zijn zichtbare bijdragen aan duurzaamheid, prettig voor politici, maar ik vrees dat de kosten van grootschalige windenergie op zee worden onderschat. De zee is een behoorlijk corrosieve omgeving, dat kost heel wat onderhoud. Een ander probleem is het aan land brengen van de stroom. Daarbij komt de afweging: wat is de ideale locatie voor een windpark, gegeven de kwaliteit en de ligging van het net? Er is waarschijnlijk netverzwaring nodig op een plek die uit oogpunt van economisch efficiënt netbeheer elders zou worden gepland.’

Biomassa is een duurzame energiedrager als je die tenminste op duurzame wijze teelt en de vrijkomende CO₂ compenseert door nieuwe aanplant. Maar het is bepaald geen sinecure om de andere emissies bij verbranding in de hand te houden, vergelijk het maar met bruinkool!’

Brandstofceleenheid thuis

‘Ik vind waterstof interessant. Zolang we het uit aardgas halen is het nog niet duurzaam, maar je kunt er emissies mee reduceren die je anders nooit in de tang krijgt. En in de toekomst denk ik toch dat water de bron wordt. In het eindgebruik is waterstof schoon. Ik kan me goed voorstellen dat we straks allemaal een brandstofceleenheid thuis hebben staan.’

- Is waterstof niet gevaarlijker dan aardgas?

Weijnen: ‘Nee; er zijn natuurlijk wel veiligheidsvraagstukken, omdat de ontstekings- en verbrandingssnelheid hoger zijn dan van aardgas en omdat waterstof gemakkelijker lekt. Maar de risico’s van aardgas, benzine of lpg vinden we heel gewoon, en voor waterstof zullen we eenvoudigweg geen hogere risiconiveaus accepteren. Als mensen al kennis hebben gemaakt met waterstof, bijv. doordat ze in een waterstofbus naar hun werk gaan, blijken ze er heel positief over te denken. Voor ons Nederlanders is de overstap naar waterstof helemaal niet zo groot, omdat we gewend zijn te koken en te stoken op gas.’

- Wat vindt u van het overheidsbeleid inzake energie en milieu?

Weijnen: ‘De overheid speelt een belangrijke rol in het ordenen van de energiemarkt. Aan de andere kant hebben we ook een overheid die milieubeleidsplannen maakt. De vraag is hoe je dit op een elegante manier verenigt. Je ziet op de elektriciteitsmarkt nu dat marktwerking te weinig prikkelt om langetermijninvesteringen te doen in productiecapaciteit, onderhoud en innovatie. Volgens mij horen bij deze investeringen ook milieubeleidsdoelstellingen. Ik zie hier frictie ontstaan.’

Rol Hoek Loos in onderzoek

- inventariseren van de karakteristieken van verschillende H₂-productiemethoden

- evalueren van de economische haalbaarheid van de productietechnieken

- onderzoeken wat voor infrastructuur nodig is voor grootschalig waterstoftransport

- onderzoeken van de business case van een waterstofeconomie voor het Rotterdamse haven- en industriegebied

- kijken of de huidige CO₂-productie kan worden gekoppeld aan de productie van H₂.

Reguliere waterstoftoepassingen

Grondstof bij vetharden (voedingsmiddelenindustrie)

Menggas (argon/waterstof-mengsels) bij bepaalde lasprocessen

Schone brandstof in interne verbrandingsmotor en brandstofcellen

Warmtegeleiding (koeling) bij elektriciteitscentrales

Brand- en snijgas bij glasproductie

Draaggas bij gaschromatografie (gasanalyse).

Nadere informatie:
Ing. H. de Wit
010 246 12 70
hdewit@hoekloos.nl