Waterstof

Veelgestelde vragen en antwoorden

Wat is waterstof?

Waterstof is het meest voorkomend element in het universum: H₂. Het komt in de natuur niet voor en moet gemaakt worden. Waterstof maak je door de waterstofatomen (H₂) van andere moleculen af te splitsen. Dat vergt energie. Het resultaat is het energierijke molecuul waterstof (H₂).

Omdat het niet van nature voorkomt maar wel energie kan bevatten, is het een energiedrager. Dat betekent dat het geen energiebron is, zoals aardgas, wind en zon, maar dat we er energie in kunnen opslaan en er weer uit kunnen halen.

Wat is het verschil tussen grijze, blauwe en groene waterstof?

Grijze waterstof wordt gemaakt van aardgas. Bij de productie ontstaat waterstof (H₂) en CO₂. Bij blauwe waterstof wordt de CO₂ opgevangen. opgeslagen of hergebruikt.

Groene waterstof wordt niet gemaakt van aardgas maar van water. Met hernieuwbare elektriciteit wordt water (H₂O) gesplitst in zuurstof (O₂) en waterstof (H₂). Dit noem je elektrolyse.

Bron: Gasunie

Wat zijn de eigenschappen van waterstof?

Waterstof is snel ontvlambaar en bevat veel energie. Het is erg licht: het stijgt snel op en is daarmee snel verdwenen. Het wordt opgeslagen als gas onder hoge druk, of vloeibaar bij zeer lage temperaturen. In gasvorm is het kleurloos, geurloos, niet corrosief, niet oxiderend, niet radioactief en niet giftig.

Waarom is waterstof belangrijk?

De voorraad aardgas is eindig en voor het halen van de klimaatdoelen gaat Nederland de komende decennia over op duurzame alternatieven. Bijvoorbeeld groene elektriciteit, warmtepompen of warmtenetten. Voor sommige toepassingen zijn deze oplossingen niet toereikend. Soms is gas als grondstof of brandstof nodig, bijvoorbeeld in industriële productieprocessen, voor verwarming van slecht te isoleren huizen of voor zwaar transport. We moeten daarom op zoek naar duurzame alternatieven voor aardgas, zoals waterstof en groen gas.

Groene waterstof maakt het mogelijk om groene elektriciteit uit zon en wind op te slaan en op een later moment te gebruiken. Deze rol die groene waterstof kan vervullen, noem je ‘systeemintegratie’. Dit maakt ons energiesysteem betrouwbaar en flexibel. Groene waterstof speelt een onmisbare rol in het energiesysteem van de toekomst.

Waarom in Emmen?

Noord-Nederland heeft de ambitie om een groene waterstofeconomie te ontwikkelen en koploper te worden in Europa. Het Noorden heeft van oudsher een belangrijke rol in de energievoorziening van Nederland. Het heeft de productiefaciliteiten, infrastructuur, en kennis in huis. Die kansen en mogelijkheden willen de regio ten volle benutten. En met succes: het Noorden is de eerste Europese regio die de status van een ‘Hydrogen Valley’ heeft gekregen. Door op GZI Next waterstof te ontwikkelen, wordt Emmen onderdeel van de waterstofeconomie in Noord-Nederland.

Wat houdt een groene waterstofketen in?

De ontwikkeling van een groene waterstofketen in Emmen gaat om de productie, transport en toepassing van groene waterstof. Op dit moment worden bronnen van hernieuwbare elektriciteit zoals zon en wind aangesloten op het elektriciteitsnet. Het is de bedoeling dat in de toekomst deze bronnen direct gekoppeld worden aan een waterstoffabriek. De waterstof kan dan gebruikt worden voor (zwaar) transport, zoals bussen en vrachtwagens, in de industrie en in de gebouwde omgeving. Al deze onderdelen vormen samen de groene waterstofketen.

Groene waterstofketen

Wat is de status van een waterstoffabriek op GZI Next?

De grootschalige productie van groene waterstof staat nog in de kinderschoenen. Groene waterstof is op dit moment fors duurder in vergelijking met fossiele alternatieven zoals aardgas. De komende jaren verwachten we een steile groeicurve: de schaal wordt groter en de kosten zullen dalen. U kunt dit vergelijken met de situatie waarin zonne-energie zich enkele jaren geleden bevond. 

Op dit moment is er nog geen zekerheid over voldoende afname van waterstof door industrie en zwaar transport. Desalniettemin wil GZI Next vooroplopen in de waterstofeconomie en op korte termijn al een waterstoffabriek ontwikkelen. Om dit mogelijk te maken werkt het GZI Next consortium samen met regionale overheden aan het aantrekken van subsidies. 

Daarnaast verkent Shell de mogelijkheden of de waterstoffabriek versneld ontwikkeld kan worden door te starten als een Research & Development (R&D) project. Voor de opschaling van waterstofprojecten tot GW-schaal is namelijk technologie ontwikkeling nodig op gebied van de koppeling van hernieuwbare energie opwek met electrolyse. De kern van de mogelijke R&D hub gaat over de koppeling tussen innovatieve wind-, zon- en waterstoftechnologie.

Het besluit om een waterstoffabriek te maken hangt af van het vastleggen van voldoende afname, het aantrekken van subsidies en de mogelijkheid om het project als R&D hub te ontwikkelen. Er zijn nog geen vergunningen voor de waterstoffabriek aangevraagd omdat dit besluit eerst genomen moet worden.

Wat zijn de voordelen van een waterstof R&D hub?

Als de waterstoffabriek als een R&D hub ontwikkeld kan worden op GZI Next, kan er op korte termijn zekerheid komen over de elektrolyser. Dit kan dan ook het ‘afname-vliegwiel’ in gang zetten. De R&D elektrolyser en overige installaties worden namelijk voorbereid voor opschaling voor de industrie. Bij het beoogde R&D project worden ook regionale bedrijven betrokken en het biedt een extra kans voor het aanhaken van onderwijs instellingen om in Emmen de bouwstenen te ontwikkelen voor essentiële nieuwe technologie voor de wereldwijde energietransitie.

Hoe zien waterstoffabrieken eruit?

In Mainz, Duitsland, staat een waterstoffabriek (elektrolyser) van ongeveer 6 MW. Een foto van de elektrolyser kunt u in dit artikel van De Ingenier te bekijken. 

In Wesseling, Duitsland, staat een elektrolyser van Shell van ongeveer 10 MW. Foto’s van de elektrolyser kunt u hier bekijken.

Het ontwerp van een potentiële elektrolyser in Emmen is nog niet bekend. De plannen voor de waterstoffabriek zijn namelijk nog in ontwikkeling.

Wat is de status van het waterstofvulpunt?

Om de toepassing van waterstof in de mobiliteit een boost te geven gaat Shell een 350 bar waterstofvulpunt op het terrein bouwen. Vanaf medio 2022 kunnen vrachtwagens en bussen waterstof tanken op GZI Next, waaronder de bussen van Qbuzz die in Emmen gaan rijden. Door het rijden op waterstof stoten zij geen CO2 en fijnstof meer uit.  

Het college van B&W heeft op 26 oktober bekend gemaakt dat het voornemens is om de omgevingsvergunning voor het waterstofvulpunt te verlenen. Het ontwerpbesluit en de bijbehorende stukken liggen vanaf 26 oktober zes weken ter inzage.

Wat is de status van de waterstofleiding?

Gasunie is van plan een nieuwe pijpleiding naar het Getec business park voor het transport van waterstof aan te leggen. Zo kan Getec het gebruik van aardgas verminderen door over te stappen op waterstof. De aanleg van de beoogde waterstofleiding verloopt in fases. De eerste stap is dat Gasunie samen met de hoogcalorisch aardgasleiding naar Getec, ook een waterstofleiding wil aanleggen. Een aantal industrieën bij Getec dienen eind 2022 overgeschakeld te zijn naar het gebruik van hoogcalorisch gas. Daarom moet Gasunie op tijd een hoogcalorisch aardgasleiding aanleggen. Het biedt een mooie kans om gelijk een waterstofleiding aan te leggen.

Als de waterstofleiding er komt, bouwt de Gasunie in 2023 installaties aan het begin- en eindpunt van de waterstofleiding. Vanaf dat moment kan de beoogde elektrolyser aangesloten worden op de waterstofleiding en vervolgens waterstof transporteren naar Getec. Ook op het Getec terrein komt een voorziening zodat zij vanaf dat moment de waterstof zouden kunnen afnemen. Hierover zijn zij nog met Getec in gesprek.

Is waterstof veilig?

Veiligheid is een randvoorwaarde. De productie en het gebruik van waterstof kan even veilig zijn als de huidige brandstoffen waarmee we gewend zijn om te gaan. Het is van belang om er bij de productie, transport en gebruik voorzichtig mee om te gaan op basis van zijn eigenschappen.

Waterstof is niet giftig en vormt geen gevaar bij inademing. De veiligheidsrisico’s van waterstof hebben vooral betrekking op het feit dat er veelal met hoge druk gewerkt wordt, dat het een lage ontstekingsenergie kent, met een slecht zichtbare vlam brandt en erg vluchtig is.

Het is daarom van belang om er voorzichtig mee om te gaan. Belangrijk is dat bij waterstoffabrieken en toepassingen lekken en ontstekingen voorkomen worden. Lekken worden tegengegaan door goede materiaalkeuze conform de geijkte normeringen. Ook periodiek onderhoud is van groot belang. Externe impacts, zoals aanrijdingen, worden tegengegaan door betonnen constructies aan tankstations. De tanks voor waterstof zijn bestand tegen de impact van zeer zware crashes. Ten aanzien van brandveiligheid moeten speciale procedures doorlopen worden. Veiligheid is een belangrijk onderdeel van vergunningverlening.

Het voordeel is dat waterstof al decennia lang op enorme schaal gebruikt wordt binnen de industrie. In. Nederland wordt zo’n 10 miljard nm3 waterstof per jaar geproduceerd (bron: CE Delft). Het veilig gebruik heeft zich daar bewezen. Deze kennis en kunde wordt gebruikt om de productie en het gebruik van waterstof veilig te laten verlopen.

Nieuwe toepassingen (voertuigen, tankstations) zijn in ontwikkeling en daarvoor worden veiligheidsmaatregelen ingebouwd. Verschillende partijen werken hiervoor samen aan een Waterstof Veiligheid Innovatie Programma (WVIP).

Populaire misvattingen zoals de waterstofbom, die gebaseerd is op kernfusie, en de ramp met de Hindenburg, waar het om een gewone materiaalbrand van de zeppelin bleek te gaan, doen onrecht aan de perceptie van waterstof.

Kan de gebouwde omgeving de waterstof gebruiken?

De verwachting is dat tot 2030 waterstof geen significante rol speelt in de gebouwde omgeving. Beschikbare waterstof wordt waarschijnlijk eerst gebruikt in andere sectoren, zoals de industrie en zwaar transport. Waterstof kan na 2030 een rol spelen in de verwarming van de gebouwde omgeving. Om dit mogelijk te maken, is innovatie nodig. Daarom vinden op verschillende plekken kleinschalige projecten plaats over de toepassing van waterstof voor verwarming van de gebouwde omgeving. Bijvoorbeeld in Hoogeveen. In Emmen loopt er geen pilot. Voor Emmen wordt gekeken naar afname door industrie en zwaar transport.