Wanneer is energie écht duurzaam en hoe zit het met emissievrij rijden?

Belangrijke kanttekening

Een belangrijke kanttekening om te maken, maar door de verschuiving naar duurzame energiebronnen wordt energie wel steeds groener. Nederland gaat fors investeren in zonnepanelen, warmtepompen en windenergieparken op zee. Sterker nog: Nederland wil in 2050 alleen nog duurzame energiebronnen gebruiken om zo klimaatneutraal te zijn en te voldoen aan de Europese klimaatdoelen.

Groene waterstof?

Ook waterstof is nog niet altijd groen. Deze energiedrager is momenteel nog gemaakt met behulp van aardgas, maar ook hier is een transitie gaande. Uiteindelijk komen we er wel en verdwijnt het gebruik van fossiele brandstof steeds verder naar de achtergrond. Het liefst zo snel mogelijk. Het besef dat het anders moet, is er. 

Je ziet vooral dat er op het gebied van mobiliteit volop wordt geïnvesteerd in batterij-elektrische aandrijving, waterstof en synthetische brandstoffen. Die synthetische brandstoffen – die als CO2-neutraal worden gezien – zijn voor de petrolheads waarschijnlijk goed nieuws. Want brandstofmotoren krijgen er een toekomst door. 

Gedachteverandering

De Nederlandse overheid heeft in eerste instantie vooral ingezet op batterij-elektrische auto’s, maar je merkt nu al dat er sprake is van een gedachteverandering. Nederland zet in op BEV’s en waterstoftechnologie. Het doel is het ontwikkelen van een duurzame energiemix, met onder meer hernieuwbare elektriciteit en warmte. Waterstof is daarbij ook nodig, want niet alles is met elektriciteit te verduurzamen.

Waterstof gemaakt met aardgas heet fossiele (grijze) waterstof, omdat in dit proces CO2 vrijkomt: ongeveer 13 megaton per jaar. De overheid wil de komende jaren deze fossiele waterstof vervangen door schonere alternatieven.

Je moet dan denken aan:

• Koolstofarme (blauwe) waterstof: ook gemaakt met aardgas, maar hierbij wordt de vrijgekomen CO2 opgevangen en opgeslagen onder de grond.
• Hernieuwbare (groene) waterstof: gemaakt door elektrolyse van water met schone energie, zoals wind- en zonne-energie. Dat is pas echt een oplossing.

Dit wil de overheid onder andere doen via windparken op zee en door hernieuwbare waterstof te importeren uit andere landen. Het bestaande gasleidingnetwerk kan worden hergebruikt voor het transport van waterstof. Wat gaat er de komende jaren gebeuren op het gebied van waterstof?

• In 2025 is er een landelijk dekkend netwerk van 50 waterstoftankstations. 
• In 2030 is de elektrolysecapaciteit 3 à 4 gigawatt, met voldoende opslaglocaties en infrastructuur.

Waarvoor gebruiken we waterstof?

• als emissie-vrije brandstof voor met name zwaar transport (vrachtwagens, bussen en scheepvaart). Door waterstof in te zetten in de mobiliteit draagt het bij aan een betere luchtkwaliteit;
• als grondstof voor chemische producten, kunstmest of in raffinageprocessen;
• als brandstof voor industriële processen die veel hitte nodig hebben. Zoals in de staal- en papierindustrie;
• voor gebouwen die moeilijk elektrisch of met warmtenetten verwarmd kunnen worden. Bijvoorbeeld oude gebouwen in historische binnensteden en huizen in buitengebieden;
• om elektriciteit op te wekken als er weinig zonne- of windenergie beschikbaar is. Dit kan door opgeslagen waterstofgas weer te elektrificeren. Dit heet flexibel regelbaar vermogen.

Mogelijk ook witte waterstof

Nog een interessante ontwikkeling: witte waterstof. We schreven er al op 6 maart 2023 over. Witte waterstof? Wat is dat eigenlijk? Met die term wordt natuurlijk waterstof bedoeld. Waterstof dat voorkomt in de aardkorst. Uit een model van de VS Geological Survey (USGS) uit oktober 2022 blijkt dat er genoeg natuurlijke waterstof aanwezig is om de wereld voor duizenden jaren van energie te voorzien. Het is mogelijk zelfs een onuitputtelijke bron van duurzame energie. Witte waterstof ontstaat doordat ijzer en water in de aarde onder hoge druk en temperatuur met elkaar reageren. Naast andere stoffen blijft er ook waterstof over. Het is alleen nog wel noodzaak om witte waterstof verder te onderzoeken. Hoe zit het met de energiedichtheid? Hoe schoon is het eigenlijk? Op die vragen moet de komende jaren antwoord komen.

Deze witte waterstof wordt overigens al gebruikt in het Afrikaanse land Mali. Nabij de Malinese hoofdstad Bamako is een kleine generator actief die elektriciteit opwekt voor het dorp Bourakébougou. Deze generator wordt aangedreven door witte waterstof die daar lokaal uit de grond wordt gehaald.

Uitdagingen

• Frustrerend is dat er veel macht ligt bij de oliemaatschappijen. Die maken miljardenwinsten met fossiele brandstoffen, maar stellen die miljarden niet massaal beschikbaar om fors te investeren in duurzame energie. Dat gaat nog heel langzaam. Economisch gewin heeft helaas nog steeds een afremmend effect op de energietransitie. 

• Productie van groene waterstof op grote schaal realiseren vormt nog een grote uitdaging. Hier zijn grote technische installaties voor nodig. Maar als het eenmaal staat, dan kunnen we echt meters maken.

• Als autofabrikanten in waterstoftechnologie willen investeren, moet er vanuit de overheid duidelijkheid komen. Een autofabrikant kan zijn centen maar een keer investeren. Aangezien het ontwikkelen van een auto meer dan een miljard euro kan kosten, moet een fabrikant duidelijkheid hebben over de te varen overheidskoers. Voor BEV’s is die duidelijkheid er al. Voor FCEV komt er steeds meer duidelijkheid.

• Prijs van waterstof per kilogram moet naar beneden. Hoe meer aanbod, hoe lager de prijs wordt. 10 euro per kilogram is onrealistisch. Prijs varieert nu van 17 tot 27 euro per kilogram.

Aanbod voertuigen BEV en FCEV

Aanbod FCEV 2023: Toyota Mirai, Hyundai Nexo, BMW iX5 Hydrogen (niet voor particuliere verkoop)

Aanbod BEV 2023: Dik 100 BEV-modellen, te veel om op te noemen. Opvallend genoeg ook steeds meer spelers uit China, zoals Xpeng, Hongqi, Seres, BYD, NIO en Aiways, maar ook andere merken investeren fors in BEV’s.

Technische ontwikkelingen

• Veel accutechnologie is nog lithium-ion. Verschuiving gaande naar solid-state met hogere energiedichtheid en een lager gewicht.
• Accuproducent CATL heeft naar eigen zeggen een doorbraak in accutechnologie gerealiseerd. De nieuwste batterijen hebben zo’n hoge energiedichtheid, dat zelfs vliegtuigen ze kunnen gebruiken om volledig elektrisch te vliegen. Dankzij nieuwe technologie realiseert CALT een energiedichtheid van liefst 500 Wh per kilogram.
• Steeds sneller laden. 1-fase laden kan niet meer, 3-fase is het minimum. Snellaadcapaciteit van auto’s neemt steeds meer toe. Premiummodellen halen al 350 kW.
• EV wordt mainstream, dat drukt de prijzen in de toekomst. Afhankelijk van grondstofprijzen.