Wanneer is waterstof hernieuwbaar en duurzaam?
Waterstof kan op vele manieren gemaakt worden, en de ene is duurzamer dan de andere. Om het als duurzaam onderdeel van ons energiesysteem te integreren moet daarom de juiste methode gekozen worden. In dit artikel lees je meer over de aankomende eisen van de Europese Unie en de verschillende vormen van waterstofproductie.
Wanneer is waterstof volgens de EU ‘hernieuwbaar’?
In het aanpassingsvoorstel voor het Renewable Energy Directive II van de EU zijn een aantal voorwaarden opgenomen voor de productie van ‘hernieuwbare’ waterstof. Wanneer waterstofproductie voldoet aan deze voorwaarden kan het meetellen voor de klimaatdoelstelling en aanspraak maken op subsidie.
Met deze regels wil de Europese Commissie sturen op echte verduurzamingen en verstandig ontwerp van duurzame opwek. Maar het moet er ook voor zorgen dat de elektrolysers het elektriciteitsnet niet verder onder druk zetten.
De volgende voorwaarden zijn van toepassing:
- Waterstof is hernieuwbaar als deze direct is opgewerkt met hernieuwbare bronnen (zon, wind, waterkracht).
- De waterstof moet >70% CO2-reductie opleveren ten opzichte van het fossiele alternatief.
In het geval van opwek via een Power Purchase Agreement wordt de waterstof als hernieuwbaar geclassificeerd als er aan de volgende additionele voorwaarden is voldaan:
- De elektriciteitsproductie ontvangt/ontving geen subsidie.
- De opwekinstallatie is maximaal 36 maanden ouder dan de elektrolyser.
- De opwekinstallatie en de elektrolyser moeten in dezelfde biedingszone staan (zie afbeelding hieronder - Nederland is één biedingszone).
- De hoeveelheid opgewekte hernieuwbare elektriciteit moet op uurbasis gelijklopen met het verbruik in de elektrolyser.
Noot: Tot 2027 gelden alleen de laatste 2 regels. Ook gaat het om een maand- en niet uurresolutie van gelijktijdigheid. Voor waterstofopwek met CCS of met kernenergie komen aparte regels.
Welke ‘kleuren’ waterstof zijn er?
Hernieuwbare waterstof wordt vaak groen genoemd. Ook wordt er vaak gesproken over blauwe en grijze waterstof. Waar hebben we het dan over?
Grijze waterstof
Productie van waterstof uit aardgas. Hierbij reageren onder hoge temperaturen water en methaan (aardgas) met elkaar. Daaruit ontstaat H2 en CO2. De waterstof wordt bewaard en de koolstofdioxide wordt uitgeblazen in de atmosfeer. De meest gangbare maar belastende vorm van waterstofproductie. Deze methode is ook mogelijk met langere koolstofketens uit olie en kolen, met meer CO2 uitstoot tot gevolg.
Blauwe waterstof
Dezelfde methodiek als grijze waterstof – maar de CO2 wordt afgevangen en opgeslagen middels een CCS techniek. Een methode die veelal genoemd wordt om op korte termijn wel de waterstofeconomie op gang te brengen zonder te belastend te zijn.
Groene waterstof
Waterstof geproduceerd met elektrolyse uit (overschotten) van hernieuwbare elektriciteit. In dit proces wordt water gescheiden in zuurstof en waterstof, en er komt geen CO2 vrij.
Noot: voor de liefhebbers heeft WattisDuurzaam nog een aantal kleuren uitgewerkt.
Waarom 'overschotten' groene elektriciteit?
Elke vorm van omzetting en transport van energie heeft een bepaald rendement. Zo ook van stroom naar waterstof. Bij groene waterstofproductie gaat er zo’n 35% procent verloren aan warmte (die eventueel nog gebruikt kan worden in een warmtenet).
Afhankelijk van waar de waterstof voor wordt ingezet is er een hoger of lager rendement. Omzetten naar elektriciteit kost bijvoorbeeld weer ongeveer 40% van de energie. Dus elektriciteit-naar-waterstof-naar-elektriciteit heeft een ongeveer rendement van 39% (65% x 60%). Elektriciteit kan dus beter meteen gebruikt worden als de vraag er op dat moment is, in plaats van eerst opgeslagen worden in waterstof.
Bovendien moet er goed nagedacht worden over waarvoor waterstof ingezet wordt. Ten eerste zijn er een groot aantal processen in de industrie en (zwaar)transport die voorlopig veel logischer zijn om te voorzien van waterstof dan bijvoorbeeld seizoensopslag en verwarmen van woningen. Voor de korte termijn is elektriciteitsopslag in batterijen veel logischer vanwege een beter rendement. In de toekomst zal er ook ruimte zijn voor seizoensbuffering van elektrische capaciteit met waterstof, wat rond 2035 ook de technisch en financieel goede keuze is.
