Energiewissel, spoor 2b (waterstof-de VERDIEPING)

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. De Nederlandse industrie gebruikt per jaar al ongeveer 10 miljard m3 waterstof. Producenten hebben verbruik van H2 in auto’s en woningen niet nodig.

Waterstof wordt wel “verkocht”als bron van SCHONE ENERGIE. Dit jaar, is het plan, zal H2 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 als demo tijdens de zomerspelen in Tokyo (is het plan). Maar…die vloeibare H2 moet eerst nog wél worden gefabriceerd met de energie uit BRUINKOOL en 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/koelingskosten in Australië en in Japan, de brandstofkosten/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).

Ook als je er waterstof van maakt, is bruinkool troep. 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 is prijzig en echt geschikte opslag-locaties moeten alsnog worden gevonden.

VERVOER. 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 en die “groene” waterstof-motoren moeten ook gefabriceerd worden. En H2-tappunten aangelegd, letterlijk naast die voor accu-stroom. Een brandstofauto kan terecht bij 4.000 tankstations. Een elektrische auto heeft honderden snelladers, duizenden laadpalen en miljoenen stopcontacten ter beschikking.

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

Nederland is 43.000 km2 groot met slechts 4 H2-tankstations. In de eerdere verwachting van o.a. Gasunie zouden er eind 2019 zo’n 20 autotankstations 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. Een waterstoftankstation kost 1,5 miljoen euro per stuk en daar kunnen per etmaal maar 40 auto’s tanken, ongeveer even veel als er nu in Paesens/Moddergat rondrijden. Ook “groene waterstof” is vóór 2030 niet overal beschikbaar.

Van die 1,5 miljoen PER TANKSTATION moeten belastingbetalers meer dan een miljoen bijdragen voor subsidies en zelfs dan 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 zonnepanelen zelf stroom opwekken, dan is elektrisch rijden nóg goedkoper.  

Een elektromotor op H2 in een auto heeft een slecht rendement. Van iedere 100% kWh die via waterstof voor de aandrijving van een auto 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.

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 O2 uit de lucht worden omgezet in elektriciteit. Maar de lucht bevat veel meer STIKSTOF dan zuurstof. De accu’s van een waterstoftrein moeten ook met waterstof gevuld kunnen worden. Daarvoor zijn vulpunten nodig zoals vroeger watertanks voor stoomlocomotieven. Voor het spoortraject Leeuwarden-Groningen zou dat moeten zijn bij AkzoNobel op Chemie Park Delfzijl, waar H2 als bijproduct van de chloorproductie vrijkomt. De technische aanpassingen van de treinen (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 en een reukstof toe te voegen.

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 is nodig om een ruimte op eenzelfde hogere temperatuur te krijgen. Dat is onbetaalbaar voor de bewoners.

Er 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 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. De reden dat een Waterstof/zuurstof mengsel ‘knalgas’ genoemd wordt is makkelijk: waterstof is extreem explosief. Alleen 100% pure waterstof explodeert niet als er een vlam of vonk bijkomt. Maar vanaf 4% zuurstof 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 doordringen in afgesloten delen van andere voertuigen. Het mobiele frame van een tankauto zal bij een lek aan de haal gaan en een ravage veroorzaken.

In de bebouwde omgeving is het leidingnet van Nederland al vaak een on-uitwarbare kluwen van aanvoerleidingen voor gas, water, elektra en internetkabels. Daarbij zou nog kunnen komen de leidingen voor CO2, voor scheiding van regenwater en riolering en voor waterstof. Het stroomnet zou moeten worden verzwaard. In Nederland ligt al ongeveer 1,8 miljoen kilometer aan ondergrondse kabels en leidingen in vaak té smalle trottoirs, volgezet met palen en bomen. Voor uitbreidingen en aanpassingen ontbreekt financiering én tijd voor planning plus uitvoering.

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. Anna Liese

bit.ly/2mVD8HD

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

Spoorboekje (naar het overzicht van de items):  https://bit.ly/2oRFBTU