Inleiding

De waterstoftechnologie is de oplossing voor technisch moeilijk te verduurzamen sectoren zoals, cement, ijzer en staal, aluminium, kunstmest, vliegverkeer en scheepvaart.

In 2030 moet de uitstoot van CO2 in de EU zijn gehalveerd, in 2050 moet Europa helemaal CO2-neutraal zijn. Het Europees Herstelfonds heeft 750 miljard euro en een flink deel van dat geld is geoormerkt voor de energietransitie. 

In het klimaatakkoord staat dat Nederland in 2025 ongeveer 75 duizend ton waterstof kan produceren. Hiervoor is een elektrolysecapaciteit van 500 Megawatt nodig.

Op de waterstofkaart staan alle projecten die in 2024 draaien m.b.t. waterstof maar je kan hier ook zien hoe de situatie er uitziet na 2030.

In het MBO

Bij Aventus in Apeldoorn bouwden ze een kleine dieseltractor om naar waterstof.. Er is zelfs een groep studenten en docenten die zelf een gastles geven op andere scholen. Bert Jimmink is practor waterstof in het MBO. 
Van een theoretische les worden de meesten niet enthousiast. Zo is 2 jaar geleden de Waterstof Challenge ontstaan. Teams moeten een schaalmodel van een mobiel werktuig ombouwen van een dieselmotor naar een voertuig met elektrische aandrijving en een waterstof brandstofcel. Het kan bijvoorbeeld gaan om een trekker, kraan, shovel, rupskraan of graafmachine. We meten zaken als behendigheid en trekkracht. Met zo’n challenge prikkel je de studenten nog veel meer. Het vraagt om creativiteit en oplossingsgerichtheid. Het is echt een andere manier van lesgeven geworden. Dat is erg leuk. 

Waterstof kan fungeren als energiedrager en voor de opslag van energie. Bij wind- en zonne-energie heb je pieken en dalen in de productie. Als je meer elektriciteit produceert dan er vraag is kun je de overtollige stroom gebruiken om waterstof te maken.
De waterstof kan dan weer worden omgezet in stroom als er te weinig zon- en windstroom is. Waterstof is ook een vervanger voor aardgas, olie of kolen. Basischemicaliën worden nu gemaakt uit olie en gas, in de toekomst kan dat met waterstof. Ook voor de productie van staal, kunstmest of cement kan waterstof gebruikt worden.

Yara heeft 2,2 GW nodig om kunstmest te kunnen maken m.b.t. waterstof. Dat alleen al is hetzelfde als 4,5 maal de kerncentrale van Borsele. 
Ze beginnen met 100 MW ofwel met 4 % uit H2. Genoeg om heel Nederland (0,5miljoen ha) van kunstmest te voorzien. 
De fabriek verbruikt 2 miljard kuub gas per jaar ofwel evenveel als 1,3 miljoen huishoudens. 80 % is nodig als grondstof en 20 % is voor warmte.

Die industrieën zijn grote energiegebruikers die veel CO2-uitstoten. Om klimaatneutraal te worden moet op den duur gebruik gemaakt worden van 'groene waterstof'. Dat is waterstof die met zonne- of windstroom is geproduceerd. Dan komt er geen CO2 vrij.

Niet alleen de industrie heeft waterstof nodig om duurzaam te worden. Voor het verkeer is het gas ook nodig. Auto's kunnen elektrisch worden, maar voor vrachtwagens zijn de batterijen niet krachtig genoeg. Waterstof als brandstof is dan een mooie oplossing.

In Groningen liggen plannen om 9 miljard euro in waterstofproductie en windenergie te steken. Ook in de Rotterdamse haven en de Zeeuwse Delta zijn plannen voor miljardeninvesteringen in waterstofproductie. In Zeeland zitten grote energiegebruikers als Dow en Yara, de grootste kunstmestproducent van Europa. En in Rotterdam wil Shell een elektrolysemachine neerzetten die gevoed wordt door stroom van een windpark op zee. Met Koplopers Nederland Waterstofland, een initiatief van Toyota (Louwman Group), Gasunie, Groningen Seaports, Remeha, Shell, Stedin Groep en Port of Amsterdam, wil het bedrijfsleven nog extra stappen zetten.

De verwachting is dat waterstof goedkoper wordt naarmate de productie opgevoerd wordt.

Er wordt wel steeds gesproken over elektrificatie van de huizen maar aardgas is nu veel belangrijker dan elektriciteit. Twee derde tot driekwart van de energierekening is gas. En dat aardgas vervangen is een enorme klus.

Er zijn drie opties voor verduurzaming.
1. Alles elektrisch maken, ook verwarming.
2. De tweede optie is de woning aansluiten op een warmtenet of
3. De gasinfrastructuur blijven gebruiken en aardgas vervangen door groen gas of andere duurzame gassen zoals waterstof.

Kostbaar
Helemaal elektrisch is een optie voor nieuwe huizen. Maar voor oude woningen is dat te kostbaar. Dan moet een huis helemaal geïsoleerd zijn, dan praat je al snel over 20.000 tot 30.000 euro voor een oude woning. 

Er bestaan al verwarmingsketels op waterstof. In Uithoorn is eind vorig jaar een proef gedaan in een sloopwijk, waar aardgas is vervangen door waterstof met gebruik van bestaande gasleidingen. De resultaten zijn bemoedigend. 

Aardgas is goedkoop en comfortabel, maar stoot CO2 uit. Waterstof is duur en nog onvoldoende beschikbaar. Een dilemma. Maar de omslag zal er toch komen. Door diverse heffingen wordt aardgas duurder. De prijs van waterstof zal gaan dalen als de productie op gang komt. \

Waterstofauto's zijn uiterst inefficiënt. In een waterstofauto wordt van waterstof namelijk elektriciteit gemaakt. En die waterstof is eerder gemaakt met behulp van elektriciteit. Twee omzettingen dus. Die zorgen voor veel energieverlies.

Het gas maakt meer kans bij andere vormen van mobiliteit zoals zwaar transport, luchtvaart en scheepvaart maar ook daar is het niet de meest voor de hand liggende oplossing. Daar kun je beter gebruikmaken van ammoniak, bij voorkeur gemaakt van stikstof en water door middel van groene stroom. Dat kun je ook als energiedrager gebruiken. Dan heb je een brandstof met een veel hogere energiedichtheid die veel minder volume in beslag neemt.

De chemische industrie moet helemaal opnieuw bedacht worden. Hoe maken we in de toekomst bijvoorbeeld plastic? Nu gaat dat met aardolie, maar dat kunnen we binnenkort niet meer gebruiken. Als we bijvoorbeeld plastic met biomassa of CO2 gaan maken, levert dat heel nieuwe productieprocessen op. Dat zijn processen die nog verder ontwikkeld of zelfs nog ontdekt moeten worden.

Grijze waterstof uit gas kost minder dan 1 euro per kilo. Voor een kilo groene waterstof heb je ongeveer 50 kilowattuur aan elektriciteit nodig. De kostprijs van een kilowattuur is 4 cent. Alleen al de elektriciteit kost dus 2 euro per kilo.

Dat maakt groene waterstof dubbel zo duur als grijze. Maar daarmee zijn we er nog niet. Om groene waterstof te maken, is een elektrolyser nodig. Een apparaat dat water scheidt in zuurstof en waterstof met behulp van elektriciteit. Elektrolysers zijn op dit moment ontzettend duur. Groene waterstof is daardoor een factor vier tot zes duurder dan waterstof uit aardgas. Men wil nu betere en goedkopere elektrolysers gaan maken. 

Het opwekken van groene waterstof kunnen we het beste aan zonnige andere landen als Portugal. Spanje overlaten, waar de stroomprijs 4x lager lager is dan in Nederland en zo'n elektrolyser ook gewoon veel meer oplevert. Hoe langer zo'n apparaat op een dag kan draaien, hoe hoger de opbrengst en hoe makkelijker het is de investeringskosten terug te verdienen.

De Nederlandse industrie heeft ongeveer een megaton aan waterstof nodig. 

Hoewel batterijen een goede oplossing zijn voor kortdurend gebrek aan stroom, werken ze niet voor seizoensoverbrugging. In de winter is er minder zon, en zal er dus minder duurzame stroom zijn. Om in die lange, zonluwe periode genoeg energie te hebben, voldoet een batterij niet, omdat die te snel zijn energie kwijtraakt. Dan kan waterstof een oplossing zijn.

Een hele cursus in het Nederlands hier over van Kenteq staat hier

http://fckh.moderntrain.de/index.php?contentlanguage=nl

http://bridging.fuelcellknowhow.com/index.php?id=64

http://www.energieplatform.nl/energieopties/waterstof/

http://fuelcellknowhow.com/index.php?id=6

Brandstofcel cv-toestellen werken volgens de meest effectieve vorm van warmte-kracht-koppeling (WKK); er wordt het minste primaire energie gebruikt voor het verkrijgen van een bepaalde hoeveelheid nuttige energie. Brandstofceltechnologie is nieuw en nog tamelijk onbekend. Informatieverspreiding en een scholingsaanbod voor toepassing van brandstofcellen in cv-installaties is daarom noodzakelijk. In de links zijn didactische materialen voor docenten en andere opleiders voor beroepsonderwijs en bijscholing ontwikkeld.      http://www.energiebespaarshop.nl/contentServlet/waterstof

Nederlandse shop voor waterstof en onderwijs    http://www.formulazero.nl/pagina/home/detail/home  

Ultimate Motorsport Formula Zero promoot nul emissie 'van bron tot band' technologie door races te organiseren voor brandstofcel race autos