Verwarming op waterstof | 15-april-2019 |
Hoe staan we er voor?
Er is het een en ander gaande over waterstof als brandstof voor het verwarming van onze huizen en gebouwen. Immers, de mogelijkheid om met een relatief goedkope aanpassing ons bestaand gasleidingnet gereed te maken om waterstof te transporteren, is al gelanceerd.
Energietransitie 2050
Met de ingezette energietransitie is het de bedoeling dat Nederland in 2050 nauwelijks nog broeikasgassen als CO2 uitstoot (Energieakkoord overheid). Hoe past de toepassing van waterstof in de bouw op dit moment in dát plaatje?
3 soorten waterstof
Om te beginnen moeten we nagaan hoe waterstof wordt gemaakt. Er zijn namelijk meerdere benamingen voor waterstof, die de mate van duurzaamheid aanduiden.
Grijze waterstof
Grijze waterstof wordt gemaakt van fossiele brandstoffen, voornamelijk van aardgas. Als methaan met een hoge temperatuur en bepaalde druk middels een katalysator met stoom reageert, dan ontstaan waterstof, koolstofmonoxide en koolstofdioxide. Ook koolstofmonoxide kan worden omgezet in waterstof en koolstofdioxide door het met water te laten reageren. Door een scheidingstechniek worden vervolgens de waterstof en koolstofdioxide van elkaar worden gescheiden. De vrijgekomen CO2 gaat bij grijze waterstof de atmosfeer in.
In Nederland zetten we ongeveer 10% van de gewonnen aardgas om in grijze waterstof en dat maakt ons momenteel tot een van de grootste waterstofproducten van Europa (productie wordt geschat op 80 miljard m3/per jaar).
Blauwe waterstof
Blauwe waterstof wordt net zo geproduceerd net als grijze waterstof, alleen wordt ervoor gezorgd dat de CO2 niet in de atmosfeer terecht komt, maar dat die wordt afgevangen en opgeslagen. Daar worden bijvoorbeeld lege aardgasvelden onder de zeebodem voor gebruikt, omdat die bewezen hebben bestand te zijn tegen gasopslag. In Nederland wordt al wel CO2 opgeslagen onder de zeebodem, dat wordt bij gaswinning teruggebracht in het lege gasveld, maar er bestaat nog altijd weerstand tegen. De bezwaren richten zich vooral tegen de bijkomende kosten. Die investering wordt dan niet gebruikt voor het ontwikkelen van alternatieven van fossiele brandstoffen.
Naast het afvangen en opslaan zijn er wel alternatieven voor CO2. Gewassen in kassen groeien sneller bij een hoger CO2-gehalte. Maar de glas- en tuinbouw voorziet voornamelijk zelf in die behoefte, door gebruik te maken van de rookgassen van de stookinstallatie, waarmee warmte en elektriciteit geproduceerd wordt. Wetenschappers zijn ook bezig met een alternatief om CO2 neer te laten slaan als vaste stof, door het bv. met het mineraal olivijn of serpentijn te laten reageren. Daar houden we dan magnesiumcarbonaat en calciumcarbonaat aan over. Het voorstel om olivijn op grote landoppervlakken te verspreiden is relatief goedkoop, maar het idee staat nog teveel in de kinderschoenen en gaat op korte termijn geen oplossing bieden. |
Groene waterstof
Groene waterstof ontstaat door duurzame elektriciteit - afkomstig van windmolens, zonnepanelen of biomassa - en water middels een proces dat elektrolyse heet. Daarbij wordt water gescheiden in waterstofgas en zuurstofgas. Helaas gaat tijdens de elektrolyse bijna de helft aan gebruikte energie verloren, vandaar dat het het beste is om de energie zo direct mogelijk toe te passen. Dat kan bijvoorbeeld bij de productie van kunstmest.
Om zo gunstig mogelijk met dat verlies aan energie om te gaan, zou er ook waterstof geproduceerd kunnen worden als er een overschot ontstaat aan duurzame energie, bijvoorbeeld als het hard waait en een lange zonnige periode. Dan wordt deze energie, die verloren zou gaan, als het ware deels opgeslagen in groene waterstof.
Waar gaat waterstof naartoe?
Momenteel gaat het waterstof in Nederland voor circa 50% naar de productie van kunstmest, circa 25% wordt gebruikt voor de raffinage van olie voor de productie van benzine. De rest gaat naar de productie van onder andere voedingsmiddelen, elektronica, glas- en staalproducten. Al deze sectoren moeten in de komende jaren dus sprongen gaan maken richting groene waterstof, of daar alternatieven op vinden. Het goede nieuws is dat er momenteel al wel groene waterstof met CertifHy certificaat wordt geproduceerd in Nederland. Het is wel jammer dat die groene waterstof naar buitenlandse klanten gaat, waar het bij mobiliteitsprojecten wordt ingezet.
CO2-uitstoot terugdringen met verwarming op waterstofAlle sectoren moeten dus aan de bak, om de CO2-uitstoot terug te dringen. Voor onze woningen zijn er al redelijk wat alternatieven die de kinderschoenen zijn ontgroeid en waarmee behoorlijke stappen gezet kunnen worden. Denk daarbij vooral aan extra isoleren, het toepassen van warmepompen - al dan niet in combinatie met grondwarmte, zonne-energie voor de stap naar all electric. Wat daarnaast nog wel in de kinderschoenen staat is verwarming op waterstof, waarbij groene waterstof wordt gebruikt. De meeste CV-ketels die nu op waterstof draaien zijn vooral voor de industrie bedoeld, nog niet voor de woningbouw. En vaak gebruiken die industriële CV-ketels ook nog eens een mengsel van aardgas en waterstof. Er is al wel één producent die CV-ketels voor 100% op waterstof laat draaien én ze geschikt maakt voor de woningbouw. Daarmee staan twee pilot projecten in de bouwsector op stapel, één voor nieuwbouw in Hoogeveen en andere in bestaande bouw in Rozenburg. Als een bestaande woning van een CV-ketel op aardgas op een warmtepomp overstapt, dan komt daar onherroepelijk bij kijken dat de woning aanvullend geïsoleerd moet worden. Dat extra isoleren zou bij de overstap van een CV-ketel op waterstof niet nodig zijn. Critici zeggen dat het verwarmen op waterstof niet als dé oplossing voor de verwarming van onze huizen in héél Nederland moet worden gezien - vanwege het beschikbare net en relatief goedkoop om te zetten aansluitingen - omdat de ontwikkeling te langzaam zou gaan. Tel daarbij op dat er nog enorm gekibbeld wordt over wie de kosten moet gaan dragen voor alle benodigde aanpassingen en je voelt op je klompen aan dat het nog geen kat in het bakkie is. Daar waar de genoemde alternatieven al ingebed zijn en breed worden toegepast in nieuwbouw- én renovatieprojecten, moet de toepassing van CV-ketels op waterstof in de woningbouw zijn weg nog vinden. Daarnaast wordt groene waterstof momenteel niet voor eigen gebruik aangewend, maar geëxporteerd. Ook zagen we dat met groene waterstof, of op zijn minst blauwe waterstof, in andere sectoren een veel grotere slag kan worden geslagen om daar de CO2-uitstoot terug te dringen. Specialisten zien het dan ook niet gebeuren dat we over 30 jaar onze woningen verwarmen met waterstof, maar dat we voor het grootste gedeelte de overstap zullen maken naar afvalwarmte van de industrie en de all electric warmtepomp. Maar voor sommige wijken kan het wel de oplossing blijken, en dan is het goed dat het als volwaardig alternatief ingezet kan worden. |
Wil je meer weten over warmtepompen?
Meer informatie over all electric woningen kun je nalezen in |
Bronnen: Aardgas in Nederland - Aardgas in de Nederlandse energievoorziening, Gawalo - Waterstof als alternatief voor aardgas in cv-ketels, Tegenlicht Waterstof Economie - Feiten met Thijs ten Brinck n.a.v. Meet Up Pakhuis de Zwijger, VPRO Tegenlicht - Deltaplan waterstof, NOS - Wordt waterstof de vervanger van aardgas?, Nieuwsuur - CO2 opslaan onder de grond: een goed idee of niet?, Thijs den Brink - 11 peperdure misverstanden over wondermiddel waterstof, Allesoverwaterstof.nl - Verwarming op waterstof, MilieuCentraal - CO2 afvangen en opslaan, Ad van Wijk - Groene waterstofeconomie, Ineens lijkt waterstof het antwoord op alle energieproblemen, Foto: Wikimedia Commons
« Nieuws overzicht