Energiewissel, spoor 2b (waterstof-de VERDIEPING)

Waterstof is vooral bestemd voor het vergroenen van zware industrieën, zoals de staalsector. De Nederlandse industrie gebruikt per jaar al ongeveer 10 miljard m3 waterstof. Het gaat in de eerste plaats om waterstof geproduceerd met behulp van fossiele brandstoffen zoals gas. De Nederlandse industrie produceert per jaar ongeveer 8.000.000.000 m³ waterstof. Ongeveer 365.000 kilo daarvan wordt “groen” gemaakt door windstroom uit de markt te nemen en bv. kolencentrales harder te laten werken. Van alle waterstof (H2) in Nederland geproduceerd is 99,95 % grijs: gemaakt met ook fossiele brandstoffen, gepaard gaande met forse CO2-emissies. Producenten hebben verbruik van H2 in auto’s en woningen niet nodig.

Waterstof wordt onjuist benoemd als ‘energiebron’. H2 bestaat niet tenzij het wordt gemaakt ( meestal voor industriële toepassingen). Als je groene waterstof wil, heb je vooral heul, heul, heul veul zon- en wind-energie nodig om klimaatdoelen te halen. Heul Nederland vol met wind-en zonneparken. Maar dát heulen willen wij niet, toch?

Waterstof wordt wel “verkocht”als bron van SCHONE ENERGIE. Dit jaar 2020, zou op initiatief van Shell, met de Suiso Frontier (het eerste H2 transportschip) met Australische 900 x samengeperste, vloeibare H2 en een temperatuur van minus 253 graden Celsius 5000 km noordelijker naar een voor 84 miljoen Dollar in Kobe-Japan te bouwen terminal worden versleept. Om in 2020 te dienen voor promotie van H2-gebruik tijdens de zomerspelen in Tokio vanaf 24 juli 2020, maar vanwege de Covid-19 pandemie  werden de Olympische Spelen een jaar uitgesteld. Vloeibare H2 moet eerst nog wél worden gefabriceerd met de energie uit BRUINKOOL en schoon water. Bruinkool is zowat de smerigste met CO2 vervuilende brandstof. Daarbij komt de extra dure (en vervuilende ) bouw van dit schip voor Kawasaki, de transport- en koelingskosten in Australië én in Japan, de brandstofkosten met CO2-uitstoot van de boot (vaart op dieselstook i.pv. op H2). En…dan moet H2 eerst weer worden omgezet in stroom via stoom. Kawasaki hoopt in 2030 60.000 ton H2 te kunnen importeren.

Vervoer in Australië en Japan per tank-auto.

En…de owner is the CO2-free Hydrogen Energy Supply-Chain Technology Research Association (HySTRA).

BRUINKOOL is troep, ook als je er waterstof mee maakt. Bij de productie van waterstof uit bruinkool komt drie keer zoveel CO2 vrij als bij de productie van waterstof uit aardgas. Met elke ton geproduceerde waterstof komt liefst 33 ton CO2 vrij. Voorlopig ZONDER de mogelijkheid tot afvang en opslag daarvan, want CO2-opslag (CCS) is prijzig en echt geschikte opslag- methodes & locaties moeten alsnog worden gevonden.

VERVOER. Waterstof kan benzine en diesel in auto’s vervangen. Alleen al het op H2 te rijden kost drie keer zoveel als rijden op diesel of benzine. Gebruik van H2 om er auto’s op te laten rijden is onzinnig want deze autobrandstof is niet CO2-vrij gemaakt en “groene” waterstof-motoren moeten óók gefabriceerd worden. En H2-tappunten aangelegd, letterlijk naast die voor accu-stroom voor E.V.’s . Nederland heeft nog maar vier openbare waterstoftankstations, namelijk in Rhoon, Arnhem, Helmond en Delfzijl. Er liggen wel plannen op de plank om dit aantal uit te breiden naar 15 vulpunten in 2020. Een brandstofauto kan terecht bij 4.000 tankstations. Een elektrische auto heeft honderden snelladers, duizenden laadpalen en in principe miljoenen stopcontacten ter beschikking.

De productieprijs van waterstof is zo’n vier keer hoger dan die van aardgas. En ook moet waterstof worden vervoerd naar tankstations en daar diep onder het nulpunt worden opgeslagen. Verplaatst per diepvries-tankauto onder het gebruik van fossiele brandstof en uitstoot van broeikas-gassen?

Nederland is 43.000 km2 groot met slechts vier H2-tankstations. “Groene waterstof” is vóór anno 2030 niet overal beschikbaar. In de eerdere voorspiegeling van o.a. Gasunie zouden er eind 2019 zo’n 20 tankstations voor waterstof zijn. Elk station moet een gebied van ruim 2.000 km2 bedienen. Een alternatief is er niet: de meeste H2-automobilisten moeten tientallen kilometers omrijden voor een bij-vulling. Één enkel waterstoftankstation kost 1,5 miljoen euro en daar kunnen per etmaal maar 40 auto’s tanken, ongeveer evenveel als er nu in Paesens-Moddergat rondrijden.

De waterstofauto is een elektrische auto die zijn stroom niet uit een batterij haalt, maar uit een brandstofcel. In deze brandstofcel wordt elektriciteit opgewekt uit de omzetting van getankt waterstofgas en zuurstof uit de lucht naar zuiver water.

Vier tankstations met waterstof

Fictie: Inmiddels rijden er op verschillende plekken in Nederland bussen rond op waterstof. Verspreid door het land worden nieuwe tankstations met waterstofgas neergezet, zodat ook de consument erop kan rijden. Het doel is dat voor 2025 minstens vijftig waterstoftankstations en 15.000 personenauto’s op waterstof zijn, blijkt uit het Klimaatakkoord.

FEIT: Maar die aantallen zijn dus nog ver weg. Op dit moment zijn er vier van zulke tankstations in Nederland. Ook het aantal waterstofauto’s blijft vooralsnog bescheiden: eind juni 2019 reden er volgens RAI Vereniging 142 waterstofvoertuigen in Nederland.

Van die 1,5 miljoen PER TANKSTATION moeten belastingbetalers meer dan een miljoen bijdragen aan de door de overheid beschikbaar gestelde subsidies en zelfs dán is er geen sluitende kosten-post. Rijden op waterstof kost dan 10 cent per km, terwijl elektrisch rijden zo’n 4 cent stroom per kilometer kost. Kan men met zonpanelen zelf stroom opwekken, dan is elektrisch rijden nóg goedkoper.  

Een elektromotor op H2 heeft een slecht rendement. Van iedere 100% kWh die via waterstof voor de aandrijving van een auto, bus, boot of trein wordt gebruikt verdwijnt allereerst 30% in het elektrolyse-systeem en van de resterende 70% kWh nog eens de helft in de brandstofcel. Er blijft dus minder dan een kwart over. En dan moet zo’n car ook nog meeslepen zowel de waterstoftank als de cel die niet steeds leger en lichter worden zoals wél het geval is bij een vloeibare brandstof.

Ook het idee om treinen op “groene” waterstof te laten rijden is buitengewoon onverstandig. Treinen worden veelal elektrisch aangedreven en daarvoor hangen er al leidingen boven de baan. Stroom van windmolens en zonnecellen voor de H2-brandstof in een treinbatterij levert hooguit 60% rendement op. De H2 uit de accu’s van de treinen moet met ZUURSTOF uit de lucht worden omgezet in elektriciteit. Maar de lucht bevat veel meer STIKSTOF dan zuurstof. Een waterstoftrein moeten ook ergens met waterstof gevuld kunnen worden. Daarvoor zijn vulpunten nodig zoals vroeger de watertanks voor stoomlocomotieven. Voor het spoortraject Leeuwarden-Groningen zou dat “offline” moeten zijn bij AkzoNobel op Chemie Park Delfzijl, waar H2 als bijproduct van de chloorproductie vrijkomt. De technische aanpassingen van de treinen (plus o.a. toename van het gewicht door de accu’s) geeft een rendement van hooguit 35%. Slimmer is het om bovenleidingen te voeden met groene stroom. Nóg veel slimmer is het om H2 alleen te benutten voor processen waarbij een hoge temperatuur nodig is. Hetzelfde geldt voor het gebruik van hoogcalorisch (Russisch) aardgas: voor industrieel gebruik is het dan niet nodig om daaraan eerst stikstof of waterstof en een geurstof toe te voegen.

De door windmolens en zonpanelen opgewekte overtollige stroom-moet eerst worden opgeslagen. Grootschalige opslagmogelijkheid is er niet. Overal binnen de bebouwing van stad en dorp moet een extra-speciaal H2-leidingnet (grotere buisdiameter, bestand tegen hogere gasdruk) letterlijk naast het elektro-netwerk worden aangelegd. Want H2 is het kleinste molecuul en dat doordringt (ook vanwege de hoge druk) bijna alle materialen met lekkage tot gevolg. Je moet er maar niet aan denken, maar in keukens kan-bij gebruik van H2)- heel veel fout gaan. Er is een 3x zo hoge gasdruk nodig. Het bestaande gasleidingnet ( 125.300 kilometer lang) is daarvoor niet zo geschikt: het lukt al niet eens om gasleidingen voor ons huidige aardgas lekvrij te houden. Stedin berekende dat het € 700 miljoen moet kosten om leidingen en koppelingen H2-bestendig te maken.

Waterstof naar woningen en kantoren brengen om er op te koken en ruimten te verwarmen is contra-productief. Er is ongeveer drie keer zoveel H2-gas als aardgas nodig om een ruimte op eenzelfde hogere temperatuur te krijgen. Dat is onbetaalbaar voor de bewoners. De stroomproductie van zon- en windparken wordt merendeels “verkocht”als bestemd voor “huishoudens”. Dat mag een GROVE LEUGEN worden genoemd: er zijn plannen om met die stroom WATERSTOFGAS te produceren voor gebruik in de Nederlandse industrie.

De reden dat een waterstof/zuurstof mengsel ‘knalgas’ genoemd wordt is eenvoudig: waterstof is extreem explosief. Alleen 100% PURE waterstof explodeert niet als er een vlam of vonk bijkomt. Maar vanaf een mengsel met 4% zuurstof (als in een keuken) gaat het mis. Bij een file-botsing met brandende auto’s nabij een beschadigde H2-tankauto is het wachten op een reusachtige explosie. Want de lucht bevat zuurstof en H2 kan heel snel doordringen in afgesloten delen van ook andere voertuigen met daarin de normale hoeveelheid zuurstof. Het mobiele frame van een tankauto zal bij een lek aan de haal gaan en in een ketting-reactie een ravage veroorzaken.

13 juni 2020: In China ontplofte gister een tankwagen met vloeibaar gas. Er vielen 18 doden. 189 gewonden zijn in ziekenhuizen opgenomen. Er wordt bericht dat diverse gebouwen in de omgeving zijn ingestort. Gezien de enorme kracht van de explosie zou het kunnen gaan om een truck met WATERSTOF-gas.

In de bebouwde omgeving is het leidingnet van Nederland al vaak een on-uitwarbare kluwen van aanvoerleidingen voor gas, water (nog steeds ook van lood of met asbest-vezels), elektra en internetkabels. Daarbij zou nog kunnen komen de leidingen voor CO2, voor scheiding van regenwater en riolering én speciale, kostbare leidingen voor WATERSTOF. Efficiëntie en effectiviteit van het H2-systeem wordt mede bepaald door energieverliezen in de hele keten. In de “hoera-verhalen” over gebruik van waterstof wordt vaak NIET genoemd de energie-verliezen bij transport, compressie, opslag, transport en productie van zuiver water, chloorgas-afvoer, toepassing in de brandstofcel, verliezen bij de productie van groen gas en bij slecht geïsoleerde woningen. Het stroomnet zou moeten worden verzwaard. In het ca 300 km lange Nederland ligt al ongeveer 1,8 miljoen kilometer aan ondergrondse kabels en leidingen in vaak té smalle trottoirs, volgepoot met palen en bomen. Voor uitbreidingen en aanpassingen ontbreekt financiering én tijd voor planning plus uitvoering. Voor oplossing van het probleem van het niet kunnen opslaan van overtollige stroom van zonpanelen en windmolens is de productie van waterstof twee keer zo duur als netverzwaring. Voordelen van elektrolyzers is alleen dat die sneller kunnen worden gebouwd.

De roep om waterstof remt vernieuwing van wetgeving, besluiten om te kiezen voor gas-alternatieven en besluiten om fors te investeren in isolatie en efficiënte verwarmingssystemen. 

Wereldwijd worden zo allerlei toepassingen bedacht en geprobeerd. Het wachten is nog steeds op uiteindelijk geschikt gebleken, nu én later betaalbare oplossingen voor de doorsnee huishouding. De kans is groot dat overheden, industrie én commercie niet willen wachten en dat (met de oude crisis-en herstelwet in de hand ) huishoudens worden GEDWONGEN van het gas te gaan. Verstandig is het om de komende 3 decennia het huidige gasnet te behouden.

Mei 2020. Shell kondigt aan om al in 2023 op de Tweede Maasvlakte een fabriek voor groene waterstof in gebruik te willen nemen. De waterstof gaat vandaar via een nieuwe pijpleiding naar de raffinaderij in Pernis. Gasunie en Havenbedrijf Rotterdam willen die pijpleiding gezamenlijk aanleggen.

SCHOONSCHIJNENDE PLANNEN ? De Nederlandse plannen voor groene waterstof behoren inmiddels tot de meest vooruitstrevende ter wereld. Het bedrijfsleven staat te popelen omdat minister Wiebes miljarden aan subsidie in het vooruitzicht stelt. Maar energie-experts komen met scherpe kritiek. TERECHT.

bit.ly/2mVD8HD

Spoor 2B (meer waterstof): https:// bit.ly/2mVD8HD

Spoorboekje (overzicht van de onderwerpen):  https://bit.ly/2oRFBTU