5 vragen over waterstof en Shell

Wat is waterstof eigenlijk?

Waterstof is het lichtste, kleinste en ook eenvoudigste element. Waterstof (H2) komt in de natuur niet voor en moet gemaakt worden. Dat kan door de waterstofatomen van andere moleculen af te splitsen; bijvoorbeeld van aardgas (CH4) of van water (H2O). Dat vergt energie. Het resultaat is het energierijk molecuul waterstof. Bij toediening van warmte – een vlammetje bijvoorbeeld – reageert waterstof juist met zuurstof en vormt het weer water.

Je kunt waterstof maken van water en elektriciteit. Dit proces heet elektrolyse. En andersom kun je ook weer elektriciteit (en water) maken van waterstof. Daarom noemen we waterstof een ‘energiedrager’. En als je daarbij elektriciteit gebruikt van hernieuwbare bronnen zoals wind of zon, dan heet het ‘hernieuwbare’ of ook wel ‘groene’ waterstof.

Waterstof is een cruciale energiedrager in de energietransitie. Het Nederlandse Klimaatakkoord ziet verschillende gebieden waarbinnen waterstof een belangrijke rol kan spelen zoals:

• om te tanken in grote vrachtwagens, personenauto’s, de scheepvaart en op termijn vliegtuigen
• als grondstof voor de industrie
• als CO₂-vrije vervanger van aardgas om hoge temperaturen te maken voor de industrie
• als CO₂-vrije energieopslag; de wind waait en de zon schijnt nu eenmaal niet altijd
• in de gebouwde omgeving.

Wat betekent waterstof voor mij?

In het verkeer neemt het aantal waterstofauto’s en zware vrachtwagens die rijden op waterstof gestaag toe. En daarmee natuurlijk ook het aantal waterstoftankstations.

Indirect is de impact veel groter: de CO₂-uitstoot voor het maken van lichte kunststofonderdelen van auto’s, matrassen of de bezorging van online bestellingen wordt lager.

De toepassing van waterstof in bijvoorbeeld woonhuizen duurt langer. Voor het merendeel van de woningen biedt een collectief warmtenet of een elektrische warmtepomp een betere oplossing.

Waarom hebben jullie het zo vaak over waterstof?

In de energietransitie is elektrificatie een belangrijke stap: het elektriciteitsverbruik in Nederland neemt naar verwachting toe tot ongeveer 50 procent van onze energiebehoefte. De rest van onze energie moet straks komen van groene moleculen, ter vervanging van fossiele moleculen zoals diesel, benzine en kerosine.

Die groene moleculen zijn nodig om bijvoorbeeld zware vrachtwagens, schepen, vliegtuigen en een groot deel van de grondstoffen voor de industrie koolstofvrij te maken. Je kunt dan denken aan biobrandstoffen, brandstoffen uit gerecycled afval en, weliswaar op langere termijn, synthetische brandstoffen. Maar een belangrijk deel komt op termijn van hernieuwbare waterstof.

Bovendien kan een waterstofinfrastructuur helpen als er ‘filevorming’ is op het elektriciteitsnet. Het is goedkoper en sneller om pijpleidingen en tankvervoer voor waterstof te bouwen dan meer stroomkabels aan te leggen.

Is het niet zonde om die groene elektriciteit door een elektrolyser te halen? Er treedt toch verlies op als je waterstof maakt?

Wij vinden van niet. Allereerst treedt in elke proces dat elektriciteit, benzine of waterstof gebruikt een verlies op. Dat is bij waterstoffabriek niet anders dan bij een verbrandingsmotor van een auto en bij het transport van elektriciteit door het kabelnetwerk.

Omdat er conversieverliezen optreden, is het wel belangrijk om te na te denken over waar we waterstof het best kunnen inzetten. Waterstof zal vooral een rol spelen daar waar groene elektriciteit niet toereikend is, bijvoorbeeld als grondstof voor de industrie.

Daarnaast heeft de Europese Unie regels bedacht die moeten voorkomen dat als de wind niet waait, of de zon niet schijnt, onze Rotterdamse waterstoffabriek niet volop grijze elektriciteit van het net verbruikt. Daar houden wij ons natuurlijk aan. Zodra ons windpark Hollandse Kust (noord) op de Noordzee - dat we tegelijk met de Rotterdamse waterstoffabriek hebben ontwikkeld - weer harder gaat draaien, gaat onze elektrolyser ook weer harder in bedrijf.

Bovendien vinden we dat we snel moeten beginnen met het bouwen van een waterstofinfrastructuur in Europa; parallel aan de capaciteit van groene stroom en zelfs wanneer de groene stroomcapaciteit nog steeds beperkt is. Waterstof speelt nu eenmaal een te belangrijke rol in de energietransitie. Shell Nederland pleit daarom ook voor meer en grotere aanbestedingen voor wind op zee in Nederland. We nemen actief deel aan deze aanbestedingen.

Wat zijn Shells plannen met waterstof?

Je kunt waterstof op meerdere manieren maken. De twee belangrijkste zijn ‘grijze’ waterstof en ‘groene’ of ‘hernieuwbare’ waterstof. Vrijwel alle waterstof die op dit moment wereldwijd wordt geproduceerd is grijs, ook bij Shell. Hier reageert hogedruk stoom (H2O) met aardgas (CH4) met als resultaat waterstof (H2) en het broeikasgas CO₂. Die CO₂ wil je natuurlijk eigenlijk niet maken.

En dus willen wij steeds meer groene waterstof maken, die is geproduceerd met duurzame energie. De bekendste manier is ‘elektrolyse’ waarbij water (H2O) via groene elektriciteit wordt gesplitst in waterstof (H2) en zuurstof (O2). Shell bezit en beheert ongeveer 10% van de wereldwijde capaciteit van waterstofelektrolysers, waaronder een van 20 MW in China en een zogenaamde PEM-elektrolyser van 10 MW in Duitsland. Daarnaast bouwt Shell momenteel een 200 MW fabriek in de haven van Rotterdam, Holland Hydrogen 1.

Om de doelstellingen van Europese Commissie te kunnen halen, is import van hernieuwbare waterstof ook erg belangrijk. In het zuiden van Europa schijnt de zon veel vaker. Van die energie kun je ter plekke waterstof maken en per pijpleiding of tankerschip naar fabrieken elders in Europa transporteren.