Beste Mensen #1, Waterstof remt de energietransitie - Hedgehog Applications
Hedgehog ESS
Hedgehog ESS Rail
Beste Mensen #1, Waterstof remt de energietransitie
Zoals de meeste mensen misschien wel hebben opgemerkt ben ik een vrij actieve "LinkedIn'er". Regelmatig voorzie ik daar berichten van anderen van commentaren.
De afgelopen tijd zie ik steeds meer berichten voorbij komen op LinkedIn over onderwerpen die mij aan het hart gaan en dat zijn er nogal wat. Naast het voorzien van die berichten van commentaren, leek het me fijn om deze onderwerpen wat meer context te geven en van mijn mening te voorzien en in de vorm van een blog te gieten.
Een blog beginnen op je 71e is misschien niet heel voor de hand liggend, maar toch ga ik een poging wagen. Een blog waarin ik waarin mijn mening, passie voor duurzaamheid en kennis van techniek kan uiten en waarvan ik hoop dat u als lezer er natuurlijk ook iets aan heeft.
Dus, Beste Mensen, hier volgt blog #1 WATERSTOF REMT DE ENERGIETRANSITIE!
Eerder deze week zag ik op mijn LinkedIn stukken voorbijkomen over waterstof in de bouw waar bijvoorbeeld Jan Willem van de Groep concludeert dat waterstof niet bijdraagt aan de CO2-doelen van 2030 en Gedeputeerde Jan van der Meer een reactie geeft in de Gelderlander op professor Smeulders door stellen dat waterstof hoe dan ook een inefficiënte manier is om in te zetten in de gebouwde omgeving. Aansluitend op deze stukken wil ik de inefficiëntie belichten op het gebied van waterstof in voertuigen. Elon Musk noemde de brandstofcellen voor waterstofvoertuigen in 2016 al gekscherend "fool cells' doelend op de enorme inefficiëntie van het ketenrendement van waterstof. Net als hem ben ik ook voor het rechtstreeks inzetten van elektriciteit nu we nog niet genoeg groene energie hebben. Ik ben nog weer eens goed in de materie gedoken en leg graag uit waarom waterstof alleen ingezet moet worden wanneer er een overschot aan groene energie is.
Waterstof is een element dat veel in de vrije natuur voorkomt en er zijn drie soorten waterstof te onderscheiden:
Grijze waterstof: geproduceerd met fossiele brandstoffen als bron waarbij CO2 aan de atmosfeer wordt afgegeven
Blauwe waterstof: geproduceerd met fossiele brandstoffen als bron waarbij CO2 wordt afgevangen, gecomprimeerd en ondergronds opgeslagen. Hiervoor is een extra energiecentrale nodig om van 3 energiecentrales (kolen of gas) de CO2 plus de eigen CO2 die de energiecentrale zelf produceert af te vangen en op te slaan .
Groene waterstof: Gemaakt van duurzame energie, opgewekt met wind en zon. De efficiëntie, hieronder verder toegelicht, is echter dermate laag dat de energie transitie hierdoor massief wordt afgeremd.
Een ander voorbeeld van het gebruik van waterstof is wanneer het als afvalproduct vrijkomt bij de productie van chloor. Vervolgens wordt, bijvoorbeeld bij de productiefaciliteit in Delfzijl, de waterstof door een brandstofcel-installatie (van NedStack) omgezet in elektriciteit en in het publiek elektriciteitsnet gevoed, een prima bestemming van een "afvalproduct" dus.
Voor mobiliteit echter zal waterstof gemaakt moeten worden uit duurzaam opgewekte elektriciteit: groene waterstof dus. Bij dit proces wordt een deel van de elektriciteit omgezet in warmte. Dit deel is ongeveer 50% afhankelijk van het proces dat wordt gebruikt. Er blijft dan 50% energie over in de vorm van waterstof. Deze waterstof kun je comprimeren tot 350 tot 750 bar om het te vervoeren en/of op te slaan en daarna te tanken in een voertuig.
Eenmaal in het voertuig moet de waterstof weer worden omgezet in elektrische energie die de elektromotor het voertuig laat voortbewegen. Ook hierbij komt warmte vrij en dit deel kost ook weer 50% rendementsverlies. Dan is er nog ca 10-15% verlies kijkend naar transport en opslag, waardoor we uitkomen op 0,5 * 0,5 * 0,9 = een ketenrendement van ~25%. Anders gezegd, als er 4 windmolens energie opwekken t.b.v. de productie van waterstof zullen 3 van deze 4 windmolens uitsluitend energie opwekken die verloren gaat in warmte in het ketenproces tot en met de brandstofcel in het voertuig.
Dit betekent dat de faciliteiten om duurzame energie te produceren toe moeten toenemen met 300-400%. Wie gaat dat betalen nog afgezien van de ruimtelijke inpassing? De energie transitie wordt door de zg. waterstofeconomie enorm afgeremd. Waterstof moet dus pas ingezet worden als er een overvloed aan groene energie hebben en dat is nu absoluut nog niet het geval.
In het voorbeeld hieronder staan alle ketenverliezen van bron (well) naar wiel (wheel) weergegeven van bussen rijdend op diesel en elektriciteit (via batterij en brandstofcel). Als een batterij-elektrische bus bijvoorbeeld 100kWh (output) verbruikt, moet je 2,7x zoveel, oftewel 270kWh (input), aan groene energie opwekken aan het begin van de keten. Bij eenzelfde brandstofcelbus die rijdt op groen opgewekte waterstof moet je voor dezelfde 100kWh (output), 1.100kWh (input) aan groene energie opwekken. Met grijs op gewekte waterstof zelfs 2.740kWh (input) en er wordt dan ook nog eens 237 kiloton CO2 (voor 20 bussen en een concessieperiode van 10 jaar) uitgestoten i.p.v. 137 kiloton bij een dieselbus.
Laten we dus alstublieft de groene energie, die we nu nog maar mondjesmaat opwekken, zo efficiënt mogelijk gebruiken. Dit betekent dus rechtstreeks gebruik van elektriciteit. Zo niet, dan zal de energietransitie ernstig worden vertraagd.