Waterstofprofessor Ad van Wijk bij de waterstofopslag in The Green Village bij de TU Delft. © Jan de Groen
‘Met gebruik van waterstof hoeft elektriciteitsnet niet zo zwaar te worden’
Is de warmtepomp het ultieme doel? Nee, er komt een nieuw apparaat aan dat van waterstof elektriciteit en warmte maakt; en dat omgekeerd van overtollige elektriciteit weer waterstof kan maken. ,,En dat gebeurt zonder dat het elektriciteitsnet wordt belast.’’
Ton Voermans 25-10-23, 14:12
Het komt wel goed met de wereld, in ieder geval met de CO2-uitstoot. Dat ademt het boek Groene energie voor iedereen van Ad van Wijk uit. De waterstofprofessor van de TU Delft houdt komende vrijdag zijn afscheidsrede, die hij baseert op het boek. ,,Fijn dat het boek vrolijk stemt, dat was precies de bedoeling.’’
Van Wijk doet zijn verhaal in een kantoortje in The Green Village, de proeftuin van de TU Delft, die hij opzette toen hij aan de Technische Universiteit begon. Aan de plafonds hangen infraroodpanelen, een mobiele airco – ,,Dat is eigenlijk een warmtepomp’’- blaast warme lucht de ruimte in. Meetinstrumenten hangen aan de vensters met triple glas. ,,We meten hier continu de efficiëntie van alles. Volgende maand staan er weer nieuwe apparaten.’’
Misschien staat er in The Green Village over enige tijd ook wel een omkeerbare brandstofcel. Dat is een ingenieus apparaat, nu nog formaat Amerikaanse koelkast, dat waterstof omzet in elektriciteit als de zonnepanelen niet genoeg stroom leveren. Maar het kan ook waterstof maken door watermoleculen te splitsen als er op zonnige dagen een overvloed aan elektriciteit is. Die zelfgemaakte waterstof kan dan teruggeleverd worden aan het waterstofnet, een omgebouwd aardgasnet.
Blijf op de hoogte
Krijg een melding bij belangrijk nieuws over AD Economie.
,,We zien nu overal dat het elektriciteitsnetwerk te klein is. Uitbreiding is ontzettend duur en tijdrovend. Het is een probleem voor het elektriciteitsnet als iedereen in een wijk zonnepanelen neemt. Met een omkeerbare brandstofcel heb je nooit last van netcongestie, want waterstof is prima te transporteren en goedkoop op te slaan voor langere tijd; terwijl een batterij hooguit voor enkele dagen opslag biedt.
Onder andere de Belgische firma Solenco heeft al een omkeerbare brandstofcel, die proefdraait op Goeree-Overflakkee.’’ Nog een voordeel van zo’n omkeerbare brandstofcel is dat er bij het proces flink wat warmte vrijkomt: ideaal om een woning of tapwater te verwarmen. ,,Die omkeerbare brandstofcel heeft alles in zich om een goedkoop systeem te worden; goedkoper dan een cv-ketel. Want er draait niets en er is geen hoge werktemperatuur. Het is als met zonnepanelen. De massaproductie en de goedkope materialen hebben tot een enorme kostenbesparing geleid.’’
Waterstof is veel handiger dan overal polsdikke elektriciteitskabels aanleggen, betoogt Van Wijk. ,,In nieuwbouwgebieden is volledig elektrisch met warmtepompen de aangewezen weg. Maar in landelijk gebied met oude boerderijen en in binnensteden is het veel verstandiger het aardgasnet om te bouwen tot een waterstofnet. Dan hoeft het elektriciteitsnet niet zo zwaar te worden en kun je veel sneller en goedkoper verduurzamen, bijvoorbeeld met de omkeerbare brandstofcel.’’
Spannende tijden
Er breken in zijn werkveld spannende tijden aan. En juist nu gaat Van Wijk met pensioen. ,,Ja, ik had wel wat jaren jonger willen zijn. Maar ik ben nu eenmaal met emeritaat, zoals dat deftig heet. Dat betekent niet dat ik achter de geraniums ga zitten. Ik blijf actief, ook met colleges geven, maar dat is nu formeel vrijwilligerswerk.’’
Zijn verhaal is niet nieuw. Als we echt een wereld met groene duurzame energie willen, dan is waterstof een van de hoofdrolspelers. Waterstof is te produceren door met elektriciteit watermoleculen te splitsen tot zuurstofgas en waterstofgas. En dat kan het best gebeuren op plekken in de wereld waar heel goedkoop stroom geproduceerd kan worden: op zee met windenergie of in de Sahara met zonnepanelen. ,,De opbrengst in de Sahara is 2,5 keer hoger dan die van zonnepanelen in Nederland. En je hebt er de ruimte. Alle landen van de EU samen zijn maar de helft van de oppervlakte van de Sahara. En er woont minder dan 1 persoon per vierkante kilometer, terwijl in Europa 117 mensen per vierkante kilometer wonen. Nederland is te klein om te kunnen voorzien in de eigen energiebehoefte, of we zouden enorm veel ruimte moeten opofferen, en dan hebben we heel dure stroom. Willen we goede landbouwgrond vol zetten met zonnepanelen? We hebben eigenlijk alleen de Noordzee als energiebron, maar ook die is onvoldoende.’’
,,Het is goedkoper als je op zee of in de Sahara elektriciteit maakt, dan dat je hier met fossiele brandstoffen elektriciteit opwekt”, a;dus Van Wijk ,,En waterstof kun je met schepen of met pijpleidingen transporteren. Als ik 1 kWh stroom wil maken uit waterstof dat is gemaakt in de Sahara en met een pijpleiding naar hier is gebracht, dan kost die stroom tussen de 7,5 en 10 cent. Die stroom is ook nog eens op elk gewenst moment beschikbaar, dus ook ’s nachts en in de winter als er geen zonnestroom is. Stroom die je in Nederland in zonneparken opwekt, kost tot wel 9 cent per kWh.’’
Van Wijk rekent in zijn boek voor dat niet alleen in het rijke Westen, maar in heel de wereld duurzame energie voorhanden is. De zon, de wind en de getijden zijn onuitputtelijke energiebronnen. De kunst is om die energie slim te benutten. Er komen meer vernieuwingen als de omkeerbare brandstofcel aan. Zo wordt bij fotolyse waterstof gemaakt met behulp van licht. Daarbij produceren zonnepanelen geen elektriciteit, maar waterstof. Qua efficiëntie zijn die al net zo goed als zonnepanelen die gekoppeld zijn aan een elektrolyser. Of neem het kiteschip, een tanker met een enorme vlieger die over de oceanen zeilt in een zoektocht naar de krachtigste wind op grote hoogte. Met die windenergie worden de tanks met waterstof gevuld, waarna het schip koers zet naar vaste wal.
Van Wijk: ,,Het probleem is nu dat alles tegelijkertijd ontwikkeld moet worden: productie, transport én opslag. De overheid moet daar regie in nemen. We moeten nu stoppen met de pilots en echt aan de slag gaan met grote waterstofprojecten. In 2030 moet er een netwerk liggen waarbij waterstof door bestaande gasleidingen langs de industriegebieden zoals Rotterdam, Terneuzen, Geleen, Tata Steel en Amsterdam gaat. En er moet genoeg opslagcapaciteit zijn in zoutkoepels.’’
,,Technisch en economisch is het mogelijk iedereen groene energie te bieden”, vervolgt Van Wijk. ,,Je ziet nu overal projecten opkomen, ook in China en India. In Amerika heeft Biden net een programma ter waarde van 9 miljard dollar aangekondigd voor waterstofhubs. We zijn er nog lang niet, maar we komen er wel.’’
