Waterstofgas wordt als energiedrager (het is geen brandstof) voor de toekomst gezien. Velen zien het als de heilige graal want met waterstofgas schijn je alles te kunnen. Je kunt er huizen mee verwarmen, de industrie kan het gebruiken, je kunt er auto’s op laten rijden en het kan met overtollige stroom geproduceerd worden. Dat is allemaal waar maar vandaag niet het geval en alles heeft zijn prijs.

Even een paar feiten over waterstofgas (lees je scheikunde boeken eropna of kijk op wikipedia!)

Wat is waterstof?

Waterstofgas (H2) komt in de natuur niet in vrije vorm voor. Het is namelijk enorm reactief en reageert met van alles. De bekendste reactie heb je misschien tijdens de scheikunde lessen op de middelbare school gezien: als je het verbrandt (je voegt zuurstof toe) reageert het met veel energie (knalgas) tot water H2O. Het reactieve van waterstofgas kun je terugzien in vele bekende chemische verbindingen die dagelijks door ons worden gebruikt. HCL is zoutzuur, CH4 is methaan, ijzer met water (Fe+H2O) reageert tot roest met vrijkomend waterstofgas. Stikstof (jawel!) met water reageert tot ammoniak, ofwel NH3+H2O = NH4 + OH en leidt tot verzuring van de bodem.

Hoe kun je waterstof opwekken?

Uit al deze stoffen kun je waterstof weer terugwinnen. In de industrie wordt H2 teruggewonnen uit methaan (aardgas) door het onder grote druk en hoge temperatuur te laten reageren met stoom CH4+H2O=CO+3H2. De hitte die nodig is voor dit proces verkrijg je uit verbranding van een deel van het aardgas. Het deel CO (koolmonoxide) reageert dan vervolgens met water tot CO2. En dat gas willen we nou net niet hebben, dit noemen we daarom grijze H2. En als het wordt afgevangen en opgeslagen noemen we dit blauwe H2. Er is nog onvoldoende industriële- en opslag capaciteit beschikbaar voor het afvangen en opslaan van CO2.

Een andere methode is met behulp van elektrolyse. Water splitsen we dan in zuurstof en waterstof 2O2 en H2 door een elektrische stroom door het water te geleiden. Met behulp van groene stroom uit windmolens of PV-panelen kun je dus groene H2 krijgen. Doe je het met kolenstroom dan schieten we met de CO2-reductie niks op.

Maar het is nog erger; beide processen zijn enorm energieverspillend. Het kost meer energie om H2 te winnen dan dat het oplevert als je het verbrandt. Met elektrolyse (de schoonste vorm mits met groene energie) verkrijg je H2 met een rendement van 75%. 25% gaat dus verloren. Als je later waterstof weer wilt omzetten naar elektriciteit (in een auto die op waterstof rijdt doet een zogenaamde brandstofcel dit) verlies je nog eens 45%. 55% van 75% is 60% rendement. Zonde van alle elektrische opwek, toch? Of we moeten nog meer windmolens neer zetten. Ik raad je aan om het artikel van Thijs ten Brinck eens te lezen: 11 peperdure misverstanden over wondermiddel waterstof.

Waarom zou je waterstof gebruiken voor de CV?

Professor Ad van Wijk is een bekende promotor van Waterstof. Hij heeft bijdragen geleverd aan het televisieprogramma Tegenlicht en heeft ook twee keer een voordracht gedaan bij het HVC Innovatie Congres. Enkele raadsleden waren er in oktober 2019 bij toen ik van Wijk de vraag stelde “waarom zou je met een gas als waterstof dat tot 850°C kan verwarmen, een woning tot 21°C verwarmen?” Als door een wesp gestoken gaf hij in een 10-minuten durende tirade zijn weerwoord. Maar beantwoord nou zelf eens die vraag?

En stel nou dat we wel voldoende waterstofgas kunnen produceren om onze woningen te verwarmen. Op welke termijn zal dat dan zijn? En halen we dan onze doelstellingen voor 2030 en 2050? En hoe zie je de transitie voor de woningen dan logistiek voor je? Misschien kan het bestaande aardgasnetwerk gebruikt worden voor waterstofgas. Maar het omschakelen zal in één keer moeten gebeuren. Je kunt helaas niet de ene straat op aardgas laten werken en de andere op waterstofgas. Dat vraagt om een dubbele hoofdgasleiding. En hoe denkt men de cv-ketels van al die woningen in korte tijd aan te passen? Dat is logistiek gezien een onmogelijke opgave.

En hoe zit het met waterstof voor auto’s?

Hyundai kondigde vorig jaar aan dat binnen 10 jaar er 700.000 waterstofgas auto’s per jaar zouden worden geproduceerd. Is dat op tijd om nog concurrerend te zijn met de elektrische batterij auto? Zowel de waterstofauto als de batterij auto hebben gemeen dat de aandrijving een elektromotor is. Ooit heeft BMW geprobeerd om een waterstofauto met een traditionele verbrandingsmotor te maken maar BMW is daar mee gestopt. Een elektrische aandrijving is zowel in bouw en aanschaf als in onderhoud vele malen goedkoper dan een mechanische verbrandingsmotor. Door de schaarste is waterstof vandaag nog 2x zo duur als een fossiele brandstof. Een elektrische auto rijdt nu al goedkoper dan een fossiele auto en de elektrische auto is nog maar net aan zijn opmars begonnen. Het prijsverschil zal een waterstofauto dus kansloos maken bij de huidige marktomstandigheden. En wat te denken van het waterstof tankstation? Door de enorme hoge gasdruk en de lage temperatuur (<-40°C) kan een waterstof tankstation maar 5-8 auto’s per uur bedienen. Dat is natuurlijk wel meer dan een snellader voor elektrische auto’s (gem. 3 ’tankbeurten’ per uur) maar de capaciteit is dus beperkt.

Waterstof is schaars. Ga er niet op zitten wachten

De schaarste in zowel waterstof, als de tankstations én de keus in auto’s zal het tot een onmogelijke opgave maken. Zeker voor een West-Europees land waar de auto-industrie nou eenmaal wordt gedicteerd door bedrijven als Volkswagen/Audi, General Motors (Opel), Fiat, Renault, BMW, Mercedes, Citroen en Volvo. Geen van deze bedrijven heeft serieuze plannen voor waterstof auto’s. Ik durf er in ieder geval geen geld op in te zetten. Waterstof is een prima energiedrager voor de industrie (hoge temperaturen) en voor industrieel vervoer (goederentransport). Volgens mij moeten wij het daar dan ook voor inzetten.