Op het Goodwood Festival of Speed โโin juli reed Rowan Atkinson, bij de meesten bekend als Mr. Bean, in een Toyota GR Yaris op waterstof.
Dit was geen brandstofcelvoertuig, maar een speciale auto waarbij waterstof rechtstreeks in de verbrandingsmotor werd geรฏnjecteerd.
Het was niet alleen een poging om alternatieve brandstoffen te promoten, maar ook om de levensduur van verbrandingsmotoren te verlengen. Het liet echter ook zien hoe waterstof de overhand krijgt in een tijdperk waarin elektrificatie de norm is in de auto-industrie.
Met water als enige bijproduct wordt waterstof algemeen gezien als een belangrijke vector in de transitie naar een netto-nuleconomie.
โWaterstof geniet vandaag de dag een ongekend momentum, aangedreven door overheden die zowel energie importeren als exporteren, maar ook door de hernieuwbare energiesector, elektriciteits- en gasbedrijven, autofabrikanten, olie- en gasbedrijven, grote technologiebedrijven en grote stedenโ, zegt Dr. Fatih Birol, Executive Directeur, Internationaal Energieagentschap, zei in een rapport.
Waterstof economie
Afhankelijk van wie je het vraagt, is waterstof รณf onze weg naar het netto nulpunt, รณf een oplossing die door de fossiele brandstoffenindustrie wordt gepusht.
Om dit te begrijpen is het belangrijk om naar het huidige energielandschap te kijken. Aan de ene kant hebben we olie, aardgas en steenkool als moleculaire bronnen, terwijl aan de andere kant wind- en zonne-energie energie leveren via elektronen of elektriciteit.
Hoewel elektrificatie momenteel een rage is, zijn er industrieรซn met een grote vraag naar energie waar elektrificatie niet zal werken.
Voor dergelijke gebruiksscenario's zien wetenschappers en liefhebbers van klimaattechnologie waterstof, een koolstofvrije brandstof met water als enige bijproduct, als het echte alternatief. Het helpt ook dat waterstof na zuurstof het meest voorkomende element op aarde is.
Nu veel landen op zoek zijn naar energiesoevereiniteit en Europa zijn afhankelijkheid van Russische olie verlegt na de invasie van Poetin in Oekraรฏne, is waterstof de lieveling van de alternatieve energie-industrie geworden.
Dit komt ook tot uiting in de financiering die waterstof ontvangt startups in Europa. Volgens Dealroom de waterstof van Europa startupHet land ontving 437 miljoen dollar aan financiering, een stijging van 592 procent ten opzichte van 2020.
Ook durfkapitaalinvesteringen wereldwijd in producenten van groene waterstof groeide van $166 miljoen in 2020 naar $3 miljard vorig jaar, een groei van 17x in twee jaar.
In het kader van zijn netto-nulstrategie schat Europa dat het continent tegen 70 2050 miljoen ton waterstof nodig zal hebben. Dat brengt ons bij de uitdaging: de productie.
Classificatie van waterstof
Ook al is het op aarde overvloedig aanwezig, waterstof ontstaat niet vanzelf. Om waterstof te krijgen, moeten we het scheiden van andere moleculen, wat veel energie kost.
Dit proces is waar critici over blijven klagen en afhankelijk van het proces dat wordt gebruikt om waterstof te produceren, wordt het geclassificeerd in groene, grijze en blauwe waterstof.
- Groene waterstof: Het wordt geproduceerd door hernieuwbare energiebronnen te gebruiken om zuurstof en waterstof uit water te scheiden, ook wel elektrolyse genoemd.
- Grijze waterstof: De meest algemeen beschikbare waterstof is grijze waterstof, die wordt geproduceerd met behulp van een proces dat afhankelijk is van fossiele brandstoffen.
- Blauwe waterstof: Blauwe waterstof wordt geproduceerd volgens hetzelfde proces als grijze waterstof, maar maakt gebruik van koolstofafvang en -opslag om de daarbij geproduceerde emissies op te vangen.
In hetzelfde IEA-rapport voegde dr. Birol toe: โDe wereld mag deze unieke kans niet missen om van waterstof een belangrijk onderdeel te maken van onze schone en veilige energietoekomst.โ
Het IEA schat dat slechts 0.1 procent van de geproduceerde waterstof groene waterstof is en dat blauwe waterstof slechts een โkoolstofarme brandstofโ is, omdat het moeilijk is om de geproduceerde emissies volledig op te vangen.
Eenmaal geproduceerd kan waterstof worden gebruikt als gas of worden omgezet in een brandstof, maar deze productie-uitdaging blijft van groot belang.
Noord-Holland: de waterstofhotspot van Europa
Het zal niet vergezocht zijn om de regio Noord-Holland dรฉ hotspot voor waterstofontwikkeling in Nederland en Europa te noemen.
Dit staat in directe samenhang met de ambitieuze doelstelling van de Nederlandse overheid om de uitstoot van broeikasgassen in 55 met 60 tot 2030 procent te verminderen ten opzichte van het niveau van 1990.
Het heeft zich ook tot doel gesteld om in 2050 een koolstofneutraal energiesysteem te zijn. Een van de manieren om dat te bereiken is door waterstof te gebruiken in de energietransitie.
Waterstof speelt zoโn belangrijke rol dat in mei 2023 de Regio Noord-Holland kreeg de status European Hydrogen Valley, een onderscheiding die wordt toegekend aan regioโs die zich inspannen om energiesystemen te ontwikkelen op basis van duurzame waterstof.
Wilmar van Grondelle van de gemeente Amsterdam zegt dat de regio een waterstofeconomie met veel waardeketens ontwikkelt, en voegt eraan toe: โGroene waterstof zal een belangrijke nieuwe energiedrager worden in ons toekomstige duurzame energiesysteem.โ
Hij legt verder uit dat de belangrijkste waardeketens in de Amsterdam of Noordzeekanaalgebied zijn duurzame brandstoffen, duurzame luchtvaart, groen staal en het in balans brengen van het energiesysteem.
Om dit mogelijk te maken is de regio Noord-Holland al gestart met de lokale productie van groene waterstof met het 500MW-project van HyCC en het 20MW-project van Vattenfall.
Ook is er sprake van grootschalige productie van duurzame elektriciteit via windparken op de Noordzee met een geschatte productie van 21GW in 2030. In 70 zal deze worden opgeschaald naar 2050GW.
Andere initiatieven zijn onder meer het H2A-importconsortium in de haven van Amsterdam met het gestelde doel om 1 miljoen ton waterstof naar de haven van te importeren Amsterdam.
Ook wordt er infrastructuur aangelegd in de vorm van een nationale hogedruk-waterstofinfrastructuur en een lokaal lagedruk-distributienetwerk naar de industrieรซn in de regio. Amsterdam industriรซle cluster.
Douke Visserman, Business developer van waterstoftoepassingen bij Hygro, noemt dit het vroege stadium van de implementatie waarbij de waterstofwaardeketen voortdurend groeit.
Hij zegt de Amsterdam regio is dat al home tot vier waterstoftankstations en de Nederlandse overheid heeft afgesproken om in 50 in het hele land vijftig waterstoftankstations operationeel te hebben.
Hygro, welke ontving een subsidie โโvan โฌ 11.8 miljoen om in april van dit jaar de duurzame waterstofproductie te versnellen, is van plan โaan dit doel bij te dragen door in 5 nog eens vijf waterstoftankstations in Noord-Holland vrij te geven.โ
Balanceren van de energietransitie
Hoewel elektrificatie het modewoord is geworden onder autofabrikanten, is de realiteit dat elektrificatie alleen niet zal helpen de COXNUMX-uitstoot te verlagen.
Het is nodig om andere groene brandstoffen te evalueren en vooral te zoeken naar manieren om de beperkingen van wind- en zonne-energie aan te vullen.
Stad van Amsterdam's Van Grondelle zegt dat de productie van waterstof essentieel is om het energiesysteem in evenwicht te brengen, omdat er niet altijd windenergie wordt opgewekt.
Hij ziet de capaciteit van 70 GW wind op zee in 2050 als een manier om van de Noordzee een toekomstige elektriciteitscentrale te maken.
โHet wind-op-zee-project wordt daarom gekoppeld aan een elektrolyser waar waterstof geproduceerd gaat wordenโ, zegt hij.
Zoals eerder vermeld is elektrolyse de manier om groene waterstof te krijgen en omdat de geleverde energie groene energie is, zal er geen uitstoot optreden.
De Nederlandse overheid stopt niet bij het inzetten van windenergie om de groene waterstofproductie op land te ondersteunen, maar onderzoekt ook de mogelijkheid van waterstofproductie op zee, direct naast het windpark.
Dit is een gebied waar Nederlanders zijn startup HYGRO een enorme rol zou kunnen spelen. Visserman zegt de startup is optimistisch over de ontwikkeling van waterstof tot een primaire energiedrager in de transitie vanwege de kosten die gepaard gaan met de aanleg van de infrastructuur.
Vergeleken met de elektriciteitstransmissie- en distributie-infrastructuur legt Visserman uit dat waterstofleidingen per kW aansluitcapaciteit ongeveer twintig keer goedkoper zijn.
Hij voegt eraan toe: โDe sociale voordelen van het gebruik van waterstof voor de distributie van energie zijn aanzienlijk en bieden een oplossing voor de huidige problemen met congestie van het elektriciteitsnet als gevolg van de beperkte beschikbare netcapaciteit.โ
Van Grondelle is het met Visserman eens dat transport en opslag van waterstof efficiรซnter en kosteneffectiever zal zijn dan elektriciteit en ziet het gebruik van waterstof direct als energiebron om de verliezen verder te verminderen.
De transitie naar waterstof als primaire energiedrager is echter niet zonder uitdagingen.
Uitdagingen en de weg die voor ons ligt
De belangrijkste uitdaging voor de waterstofvergelijking is de ontwikkeling van brandstofcellen. Voor personenauto's op waterstof zullen brandstofcellen de standaard worden, maar ze zijn nog niet zo duurzaam als verbrandingsmotoren.
Een elektrisch voertuig met brandstofcel biedt echter een groter bereik, korte bijvultijden en een lagere COXNUMX-voetafdruk bij de productie in vergelijking met een elektrisch voertuig op batterijen.
Visserman ziet dit als tijdelijke uitdagingen en stelt dat het productievolume van waterstofbrandstofcellen snel groeit.
Hij haalt een voorspelling van Toyota aan dat zij de kosten van brandstofcellen met 50 procent kunnen verlagen en toch winst kunnen maken als ze 200,000 eenheden kunnen verkopen, als bewijs van de snelle ontwikkeling van de waterstofbrandstofceltechnologie.
Brandstofceltechnologie is echter niet de enige uitdaging. We hebben gezien hoe veelbelovende technologieรซn hun glans hebben verloren door gebrek aan financiering.
In het geval van waterstof bestaat er duidelijke interesse onder investeerders, maar de overheden hebben de meest buitensporige rol te spelen als het om financiering gaat.
Van Grondelle noemt de grote investeringen van de EU en de Nederlandse overheid om de waterstoftransitie te versnellen een mooi begin.
Hij ziet echter de noodzaak van grote investeringen om een โโgelijk speelveld te creรซren voor waterstofproductiebedrijven en afnemers.
โHet is belangrijk om duidelijke wet- en regelgeving te creรซren met betrekking tot waterstoftoepassingenโ, zegt hij voordat hij eraan toevoegt: โmomenteel remt het niet bestaan โโvan deze wet- en regelgeving de ontwikkeling van de waterstofeconomie af.โ
Visserman is het ermee eens dat de productie, distributie en toepassingen van groene waterstof kapitaalintensieve investeringen zijn vanwege de noodzaak om fysieke infrastructuur aan te leggen.
Hij stelt echter dat de waardeketen van wind tot wiel betaalbaarder zal zijn dan elektriciteit en dus een gezonde winst zal kunnen opleveren โaangezien de regelgeving en prikkels zijn afgestemd op de adoptie en uitrol ervan in de komende jaren.โ
Van Grondelle vestigt opnieuw onze aandacht op de ruim โฌ15 miljard die de Nederlandse overheid heeft geรฏnvesteerd om de waterstofeconomie in het land te stimuleren en de rise van de regio Noord-Holland als waterstofhotspot met Europese Hydrogen Valley-status.
In dit stadium van de ontwikkeling van waterstof wordt het sociale voordeel in de hele waardeketen al gerealiseerd en Visserman zegt dat consistente regels en prikkels de adoptie en het gebruik van waterstof alleen maar zullen opschalen.
Niet alle genoemde projecten zijn gerealiseerd maar รฉรฉn ding is duidelijk: de Nederland bruist van de activiteiten om een โโenergietransitie mogelijk te maken waarbij waterstof de primaire energiebron zou kunnen worden.
Het land heeft de basis gelegd, de infrastructuur mogelijk gemaakt en de waardeketen gevoed, maar het succes zal afhangen van zijn vermogen om het momentum gaande te houden.