Waterstof voor opslag en vervoer

Inhoudsopgave onderwerpen

Waterstof puzzelstukje in de transitie


Zowel voor opslag van energie uit wind en zon als voor het transport op de weg en voor de industrie hebben we waterstof nodig. De prijs is echter nog veel te hoog en de rendementen liggen nog te ver af van wat volgens de natuurkunde zou moet kunnen.

Schermafbeelding 2019-05-11 om 21.11.48

Grijze watersof

Grijze waterstof wordt in de chemie op grote schaal toegepast voor o.a. de kunstmest productie. Deze watersof wordt met methaan gemaakt en bij de productie komt ook CO2 vrij.

CH4 + H2O CO + 3 H2 - 191.7 kJ/mol
Meer waterstofgas kan worden verkregen uit het
CO via water-gassplitsing, dat plaatsvindt op ongeveer 130 °C.

CO + H
2O CO2 + H2 + 40.4 kJ/mol

De omvang van de waterstofeconomie voor de chemie bedraagt ruim 150 miljard Euro wereldwijd. Grijze waterstof is geen optie voor de transitieopgave.

Groene waterstof

De prijs van waterstof

De prijs van waterstof wordt bepaald door alle aspecten in de waardeketen van productie via opslag tot afname.

De productie van waterstof van waterstof onder druk kost nu 55 tot 60 kWh stroom per kg. Daar krijgen we 39 kWh verbrandingswaarde op bovenwaarde voor terug en op onderwaarde 33,6 kWh. Via de verbranding in CV ketels is ongeveer 35 kWh energie te verkrijgen. Voor brandstofcelen waar de condenswarmte niet kan worden benut moeten we uitgaan van onderwaarde, dus 33,6 kWh per kg waterstof. Een stroomprijs van 5 cent per kWh maakt dat de input per kg waterstof € 3,00 kost.

Groene waterstof kunnen we maken met elektrolyse. Overal ter wereld zijn deze electrolyzers te koop. Voor het elektrolyse proces is meer nodig dan de electrolyzer. De totale installatie is een chemische fabriekje. Zo is er zuiver water nodig, moet de waterstof onder druk gebracht worden en kunnen worden opgeslagen en zijn er kostbare regelsystemen nodig. Al met al kost de installatie 3 x de prijs van de kale electrolyzer. Groene waterstof plants zijn nog niet voldoende industrieel doorontwikkeld en daarom prijzig. Investering en onderhoud (Capex en Opex) vormen nu nog samen ruim 5 Euro van de de waterstofprijs per kg. Waardoor aan de pomp de prijs voor waterstof circa 10 Euro per kg kost.
Grote bedrijven investeren gelukkig wel in de ontwikkeling. Optimisten verwachten rond 2025 een prijsdoorbraak. Andere deskundigen verwachten dat de Capex en Opex na 2030 onder de € 1,50 per kg waterstof zal kunnen komen.
Schermafbeelding 2019-05-11 om 21.13.10


Waterstofroute (studie van CE Delft)

Waterstofauto’s versus benzine, diesel en full electric (BEV)