Waterstof als alternatief voor aardgas

Nederland heeft een uitgebreid netwerk voor aardgas met het hoogste aantal aansluitingen onder huishoudens ter wereld. Er wordt momenteel  R&D gedaan door diverse partijen om te onderzoeken of we de bestaande infrastructuur kunnen gebruiken om over te schakelen van aardgas naar groen waterstof.  Daarvoor is is geschiktheid van het infrastructuur netwerk buitenshuis alsook binnenshuis van belang.

Leiding netwerk

De materialen die we nu gebruiken in het leidingsysteem zoals pvc, PE en staal zijn in geschikt voor het vervoeren van waterstof. Dat blijkt uit recent onderzoek van Kiwa, een technisch dienstverlener.  Ook zou de huidige capaciteit van het netwerk toereikend zijn voor het transport van waterstof. Een voordeel van waterstof is dat er bij lekkage veel minder snel een gaswolk zal ontstaan, omdat waterstof veel lichter is dan aardgas en ook dan lucht en dus zeer snel opstijgt. Een nadeel is dat er minder ontstekingsenergie nodig is om het te laten ontbranden, wat meer maatregelen vereist om statische elektriciteit op leidingen tegen te gaan.

Andere problemen die nog opgelost moeten worden zijn de onzichtbaarheid van de vlam en het ontbreken van geur. Aan aardgas worden zwavelverbindingen toegevoegd, maar dat is niet echt duurzaam. Daarnaast kunnen brandstofcellen slecht tegen dit soort verbindingen. Daarom wordt er gezocht naar zwavelvrije alternatieven. Met de huidige stand van de techniek ook niet per se meer nodig om deze visuele prikkels en geurprikkels te verbinden met gassen waarbij sensortechniek zou hier kunnen worden toegepast voor detectie van gassen.  

CV ketel

Belangrijkste hindernis in de omschakeling is dat de bestaande CV ketels zijn niet geschikt voor waterstof. Een aantal onderdelen moeten worden aangepast om de CV-ketel geschikt te maken, waarbij het meest ingewikkelde onderdeel de brander is. Nooit eerder zijn in Nederland woningen verwarmd met hr-ketels op pure waterstof en daarom wordt begin 2019 in Rozenburg een proef uitgevoerd met cv-toestellen die een appartementsgebouw verwarmen met 100% waterstof. één installatie van Remeha en één van Bekaert.  

Ombouwen of vervangen?  

Volgens de CV ketel leveranciers is het nog te vroeg is om een oordeel te vellen.  Het is twijfelachtig of het ombouwen economisch rendabel is.  Het vervangen van de bestaande ketel door een waterstofketel is vermoedelijk goedkoper en eenvoudiger uit te voeren.

Kostenvergelijking

Waterstof heeft een 3 maal lagere energiedichtheid (11KJ/l versus 31.7 kJ/l) en dat betekent dat er 3 keer meer waterstof nodig is.  Dat betekent dat voor de consument de waterstof prijs inclusief alle belastingen en toeslagen op circa 0,85 / 3 = 28,3 eurocent per m3 zou mogen liggen. Enpuls (onderdeel van de Enexis Groep, red.) onderzocht in samenwerking met TNO en DNV GL of de productie van groene waterstof economisch haalbaar is en heeft in een rapport eind november 2018 voor verschillende productiemethoden de prijs per kg berekend. In 2025 zou een productieprijs tussen de 2,40 en 2,70 euro per kg mogelijk moeten zijn met behulp van alkalische- of PEM elektrolyse, wat correspondeert met 24,3 eurocent per m3, krap onder de prijs van aardgas, maar voor dat bedrag is het weliswaar geproduceerd, maar nog niet bij de consument afgeleverd en zijn er geen belastingen en overige kosten berekend.

Op korte termijn is waterstof dus duidelijk duurder, maar omdat elektrolyzer techniek nog niet op grote schaal wordt toegepast is een verdere prijsdaling door verdere innovatie en schaalgrootte zeker te verwachten en op langere termijn zeker interessant.