Waterstof hype

Waterstof hype

Waterstof is duurzaam, toch? Als je een beetje duurzaam nieuws volgt, zie je dat er steeds meer bussen op waterstof gaan rijden, zoals in Drente en Nijmegen. Ook is er behoorlijk veel subsidie voor, bijvoorbeeld voor H-vision in Rotterdam, provincie Noord-Holland en RWE en The Green Village in Den haag. Ook voor particulieren wordt soms waterstof als een oplossing gegeven voor zomerwarmte elektrisch opslaan. Toch is het helaas niet zo simpel. Momenteel is er weinig duurzaams aan waterstof, omdat dit juist klimaatverandering verergert als waterstof niet 100% met windmolens en zonnepanelen is opgewekt.

Stel dat automerk Tesla ook bussen zou maken, en stel dat je met één windmolen al die bussen elektrisch het jaar rond kan laten rijden. Als je dan overstapt op waterstof, dan lukt dat opeens niet meer: je hebt dan 2.5 windmolens nodig. Waterstof kost namelijk heel veel extra energie. Op zich is dat nauwelijks probleem als die extra energie duurzame energie (windmolens en zonnepanelen) is, echter nu wordt alle waterstof gemaakt van gas. Verbaast het je dat die bussen waterstof taken bij een Shell station?

Waterstof conceptueel

Het omzetten van electriciteit naar waterstof kost circa 25% energie, en van waterstof naar electriciteit circa 45%, samen dus circa 60% verlies. Bovendien is transport moeilijk én gevaarlijk: dit moet vloeibaar waarvoor je het moet compressen tot 700 bar en afkoelen tot richting -250 graden. Daarmee is waterstof ongeschikt voor bijna alle toepassingen behalve voor deze twee: om overheidssubsidie te krijgen en om torenhoge investeringen in gas-infrastructuur uit het verleden nog ietsiepietsie te laten renderen. Maar even serieus: hier redden we onszelf niet mee, ook niet als een beetje warmte van die 60% verlies rechtstreeks terugwint voor je verwarming. In werkelijkheid is het hele verhaal nog veel ingewikkelder.

Zijn zonnepanelen die waterstof genereren handig? Een gewoon zonnepaneel pakt zeg 20% van de zonne-energie, en als je dit gebruikt om waterstof te maken (25% verlies) dan kom je dus uit op 15% efficiëntie. Toevallig is 15% precies de efficiëntie van rechtstreekse waterstofpanelen uit Leuvel, kortom dat is nog niet de moeite. Deze wetenschappers krijgt het met panelen van 20% efficiëntie voor elkaar om 5% efficiënter te zijn. Redden we daarmee de wereld? Helaas, niet dus.

Wat niet doen met waterstof

Verwarming in een particulier huis op basis van waterstof lijkt me niet slim: een warmtepomp is minstens 300% a 400% efficiënter dan puur elektrisch verwarmen, en waterstof slechts 75%. Ook elektrisch rijden heeft 3 keer minder energie nodig dan een "hydrogencar". Dat laatste is blijkbaar niet bekend bij Audi.

In mijn cursus zelfvoorzienend off-grid bereken ik voor hoeveel energie je nodig hebt om off-grid te kunnen zijn. Dat is altijd een mooi leermoment, voor enkele cursisten het belangrijkste leermoment. Natuurlijk kun je voor jezelf thuis wel waterstof opslaan, alleen dan je moet wel écht écht heel rijk zijn om een gruwelijk groot dak te hebben in een huis dat je niet volledig verwarmt in de winter (of je hebt een privé weiland met zonnepanelen), en bovendien zulke dikke isolatie dat je je huis een passiefhuis mag noemen. Dan nog loop je kans, dat je met je grote waterstof opslag te kort komt. Verwarming kost namelijk klauwen met energie, en waterstof is zeer inefficiënt.

Industrie

Waterstof is met name industrieel interessant voor cement/beton ijzer aluminium en chemie waar soms wel een paar duizend graden hitte nodig is. Zolang dit groene waterstof is -gegenereerd uit wind of zon- is het allemaal vrij prima. Echter helaas is waterstof extreem lastig te transporteren naar hier uit verre landen waar wel veel zonenergie is. Je kunt alternatieven gebruiken zoals ijzererts of ammoniak (wat ook voor de grote zeevaart een goed alternatief is), alleen deze manieren van energietransport zijn nog inefficiënter dan waterstof zelf. Uiteindelijk is het gewoon goedkoper om al die industrie te verplaatsen naar zonrijke landen zoals Afrika en Australië, en ik voorspel dus ook dat dat de komende decennia gaat gebeuren. We kunnen ook industrieel switchen naar paar compleet andere productieprocessen, alleen dat betekent dus nog steeds flinke investeringen de komende 20 jaar.

Kijk ook eens bij onze cursus Zelfvoorzienend Off-grid.