Kunnen we gas niet gewoon vervangen door waterstof?

We horen het soms in onze gesprekken met bewoners: waarom zet de gemeente niet vol in op waterstof om huizen te verwarmen? Het klinkt als een logische oplossing, maar het is ingewikkelder dan het lijkt.

“waterstof” Sommigen kennen van de scheikundeles op de middelbare school. Als je voor het eerst ontdekt dat water kan worden omgezet in een brandbaar gas, zorgt dat meestal voor verwondering. Logisch dus dat deze brandstof tot de verbeelding spreekt.

Groene, blauwe en grijze waterstof

Hoe werkt het ook alweer? Door middel van elektrolyse (simpel gezegd: elektriciteit wordt door water geleid) met gebruik van elektriciteit windmolens of zonnepanelen, spreken we van groene waterstof. Het is ook mogelijk om aardgas op te splitsen in waterstof en CO2. Dan spreken we van grijze waterstof. Een variant hierop is blauwe waterstof: de CO2 wordt niet vrijgelaten, maar opgeslagen onder de grond.

Je kunt je voorstellen dat alleen groene waterstof een duurzame oplossing. Bij blauwe en grijze waterstof wordt er namelijk nog steeds gebruik gemaakt van fossiele brandstoffen. In dit geval aardgas. En er komt CO2 vrij, de aarde opwarmt. CO2 opslaan onder de grond is beter dan het vrijlaten in de atmosfeer, maar het is nog onduidelijk hoe veilig dit is.

Waterstof maken kost energie

Daarmee komen we meteen bij het belangrijkste nadeel van waterstof: het maken ervan kost veel energie. In tegenstelling tot fossiele brandstoffen zoals aardgas of olie, is waterstof niet iets wat je gewoon ergens onder de grond kunt vinden. En niet alleen het maken kost energie. Waterstof neemt van zichzelf namelijk veel meer ruimte in dan bijvoorbeeld aardgas. Om te voorkomen dat je enorme tanks nodig hebt om de waterstof in op te slaan, wordt het daarom vaak compacter gemaakt. Dat gebeurt door het sterk te verkoelen. En ook dat kost veel energie.

Wil je de waterstof vervolgens gebruiken om bijvoorbeeld auto’s op te laten rijden of fabrieken op te laten draaien? Dan zul je het moeten vervoeren naar benzinestations of bedrijventerreinen, wat nog weer meer energie kost.

Al met al gaat er bij het maken van waterstof ongeveer 25% van de energie verloren die je nodig hebt om het te maken. Het eventueel compacter maken en vervoeren komt er dan nog bij. Daarom is het veel logischer om al die energie direct te gebruiken, bijvoorbeeld in accu’s voor elektrische auto’s. Dat is ook nog eens veel goedkoper.

Maar dat wil niet zeggen dat we niks met waterstof kunnen doen.

De toekomst van waterstof

In Nederland wordt nu zo’n 10 miljard kubieke meter waterstof per jaar geproduceerd. Hiervan wordt 80% gemaakt van aardgas (grijze waterstof), wat zorgt voor zo’n 13 miljoen ton CO2 in de atmosfeer. De overige 20% van de waterstof ontstaat als bijproduct in de chemische industrie. Allemaal niet bepaald duurzaam.

Interessanter wordt het als we op een kantelpunt komen wat betreft groene energie. Als er meer groene energie wordt opgewekt dan we nodig hebben, dan zou je dit namelijk kunnen gebruiken om waterstof te maken. Op die manier heb je de energie opgeslagen om later weer te kunnen gebruiken. Dat kan ook met accu’s, maar die zijn (nu nog) beperkt in wat ze kunnen opslaan en kosten veel geld.

Ook voor het verduurzamen van zwaar vervoer kan waterstof uitkomst bieden. Denk aan vrachtauto’s, bussen en vrachtschepen die grote afstanden moeten kunnen afleggen zonder de mogelijkheid om tussendoor een accu op te laden. Er zouden dan zulke grote accu’s moeten worden gebruikt dat het niet meer efficiënt is.

Waterstof in plaats van aardgas

En het vervangen van aardgas door waterstof dan voor het verwarmen van je huis? Dat is wellicht een oplossing voor oude gebouwen die niet goed geïsoleerd kunnen worden. In dat geval kan de waterstof worden verbrand in een ketel, op een vergelijkbare manier als nu met aardgas gebeurt. Bij het verbranden van waterstof komt namelijk zoveel energie vrij dat het ook dit soort oude gebouwen makkelijk kan verwarmen.

Maar in veruit de meeste gevallen is verwarmen door middel van een warmtepomp een veel betere oplossing. Een warmtepomp werkt op elektriciteit en wordt direct gebruikt om warmte uit de buitenlucht of de grond te halen om zo je huis te verwarmen. Veel efficiënter dus. Toch gaat waterstof een (belangrijke) rol gaat spelen in de toekomst, dat lijkt zeker.

Een voorbeeld: een zolderkamer met een dak dat geïsoleerd is met PIR schuim wordt in de zomer, als de zon er recht boven staat, ontzettend warm. Als het dak is geïsoleerd met een natuurlijk materiaal zoals houtvezelplaat, dan wordt het pas tegen het einde van de middag warm.  

Biobased materiaal draagt ook bij aan een gezond binnenklimaat. Dit komt omdat de isolatiematerialen vochtregulerend zijn. Een voorbeeld: Schapenwol en houtvezelplaten kunnen vocht opnemen maar ook afgeven.  

Kort geleden las ik een brochure waar de verschillende soorten isolatiemateriaal vergeleken worden (bron: Isoleer bewust infoflyer van Joost van der Waal). Deze cijfers heb ik ook nog gecheckt bij de Nationale Milieu Database.

Hieronder twee overzichten uit de eerdergenoemde brochure. Wat opvalt is het verschil in CO2-uitstoot bij het productieproces. Bij het maken van minerale en synthetische isolatiematerialen komt CO2 vrij. Voor productie van minerale isolatiesoorten is er veel energie nodig om grondstoffen te verhitten. Bij de productie van natuurlijke isolatiematerialen wordt juist CO2 opgeslagen.

Bij mij kwam de vraag op: hoe zit het met de levensduur van natuurlijke materialen? Dat schijnt dik in orde te zijn, ook deze materialen gaan vele tientallen jaren mee en kunnen ook nog eens fantastisch gerecycled worden. Dat in tegenstelling tot de minerale en synthetische isolatiematerialen. Kortom denk ook aan de mogelijkheid van biobased isolatiematerialen.

Bij het Rijdend Energieloket laten we een selectie van isolatiematerialen zien. Kom gerust een keer langs en vraag ernaar: de energieadviseurs vertellen er graag over.

Subsidie

Vanaf 1 januari 2024 is er extra subsidie voor biobased milieuvriendelijke isolatiematerialen. Lees er hier meer over op de website van het RVO.

Door: Rogier Charles