Waterstof komt op aarde vooral voor in verbindingen met andere atomen. Aardgas, bijvoorbeeld, bevat ook waterstofatomen. Net als olie, vetten, zuren en menselijk weefsel. Omdat het niet zelfstandig kan overleven, hecht het zich met groot enthousiasme aan alles wat voorbijkomt. En het is déze enorme energie die waterstof zo gewild maakt. Als je een waterstofatoom dat op de ene plaats door elektrolyse is losgeweekt van een zuurstofatoom op een andere plaats weer verbindt met een zuurstofatoom, komt er veel energie vrij. De rol van waterstof in ons toekomstige energiesysteem is die van ‘energiedrager’: we kunnen er elektrische energie in opslaan en vervoeren.Waterstof is ook een onmisbare grondstof en brandstof voor de industrie, dus moet het zo goedkoop mogelijk zijn
Dat maakt waterstof tot de ontbrekende schakel in een duurzaam energiesysteem. Op momenten dat er te veel elektriciteit is, gebruiken we deze voor elektrolyse. De waterstof slaan we op in zoutkoepels. In periodes dat het níet waait én de zon niet schijnt, gebruiken we de waterstof om elektriciteit op te wekken. Stroomtekorten worden op de eerste plaats opgelost door elektriciteit uit andere landen in te kopen. ‘Dunkelflautes’, waarbij er op hetzelfde moment in héél Europa geen wind of zon is, zijn zeldzaam, maar komen voor. Het is dus goed om waterstof achter de hand te hebben.
Waterstof is bovendien ‘schoon’: bij het samenvoegen van waterstof met zuurstof (bij verbranding) ontstaat water. Daardoor is het ook een ideaal alternatief voor koolstofhoudende brandstoffen zoals aardgas en diesel.
We zullen in Nederland in 2040 waarschijnlijk lang niet al onze waterstof zelf kunnen produceren. De windturbines die daarvoor nodig zijn, moeten immers óók helpen om de honger van onze laptops, auto’s en koelkasten te stillen. In alle scenario’s wordt daarom ook gerekend op aanvoer uit bijvoorbeeld Spanje en Marokko, waar waterstof uit elektriciteit van goedkope zonnepanelen kan worden gemaakt.
De uitdaging van waterstof is gelegen in de elektriciteit die nodig is om haar te scheiden van andere atomen. Bij de omzetting van elektrische energie naar moleculaire energie gaat twintig tot dertig procent verloren. Huidige elektrolysers maken bovendien nog gebruik van zeer zeldzame metalen, zoals iridium. Efficiëntere en goedkopere elektrolysemethodes zijn de heilige graal.