Bouwen aan de Nieuwe Water(stof)weg

Wie richting het westelijke uiteinde van de snelweg A15 rijdt, kan het met eigen ogen zien: de Rotterdamse haven omvat veel meer dan goederenoverslag tussen schepen en de wal. Naast alle containergeweld trekt er een kluwen van raffinaderijen en chemische bedrijven aan de automobilist voorbij. Langs tientallen kilometers verbinden pijpleidingen de afzonderlijke bedrijven. Tussen al die in dustriële staalconstructies door rijden auto’s, veel vrachtauto’s, treinen en een enkele verdwaalde brommer of scooter.

De aaneenschakeling van industriële bedrijvigheid is de kurk waarop de haven drijft. Het geïntegreerde industriecomplex is een sleutelfactor voor de grootste haven buiten China. De reststromen van de ene installatie zijn essentieel voor de installatie van de buurman – en omgekeerd. Dat is handig, efficiënt en succesvol. Mainport Rotterdam is door die ingenieuze slimmigheid uitgegroeid tot een van de motoren van de Nederlandse economie. Even zuidelijker is ook de bedrijvig­heid van Moerdijk aangesloten via scheepvaart en pijpleidingen.

Het regionale (en nationale) economische succes heeft ook een schaduwzijde, want het industriële complex van groot Rotterdam is ook de meest energie-intensieve regio van Nederland. En als gevolg daarvan ook een van de grootste uitstoters van het broeikasgas CO₂. De productieprocessen gebruiken circa 260 petajoule aan energie per jaar. Dit leidt tot een CO₂-uitstoot van 18,6 megaton (MT). Daarmee is de industrie in dit gebied goed voor ongeveer tien procent van de landelijke uitstoot van CO₂.

De klimaatambities die de Nederlandse overheid in de slipstream van het akkoord van Parijs heeft geformuleerd, stelt de regio voor een grote opgave. De uitdaging is om zowel te verduurzamen en de uitstoot van CO₂ te minimaliseren, als de bedrijvigheid in stand te houden.

Al veertien procent minder uitstoot

Chronologisch gaat dat grofweg gezegd in drie stappen. De eerste is het doorvoeren van energiebesparing. Immers, wie minder verbruikt, stoot minder uit. Het is de publicitair minst aansprekende stap: in betrekkelijke stilte heeft de regionale industrie haar uitstoot sinds 1990 al met veertien procent verminderd, terwijl de productie in dezelfde tijdspanne met vijftig procent is toegenomen. Er valt niettemin nog meer winst te boeken, bijvoorbeeld door beter gebruik te maken van de industriële restwarmte.

De tweede stap omvat verdergaande elektrificatie, het gebruik van waterstof en verduurzaming van transport. Elektriciteit wordt daarbij gebruikt voor de opwekking van warmte. Dat scheelt heel wat CO₂-uitstoot, mits de stroom van duurzame bronnen als wind en zon komt.

Helaas is elektrificatie voor een deel van de bedrijven geen optie. Raffinaderijen bijvoorbeeld gebruiken proceswarmte van boven de 600 graden Celsius en dat is met stroom niet haalbaar. Voor deze bedrijven is overschakelen op waterstof als energiedrager de enige optie.

Netwerk voor waterstof en CO₂

Alice Krekt, programmadirecteur Climate Program bij belangenbehartiger Deltalinqs, schat dat waterstof een oplossing kan zijn voor meer dan dertig bedrijven in het havengebied van Rotterdam. Een deel van die bedrijven heeft zich verenigd in het samenwerkingsverband H-vision. Gezamenlijk voeren zij een haalbaarheidsstudie uit naar de mogelijkheden voor de productie en toepassing van blauwe waterstof (op basis van aardgas met afvang van CO₂) in de haven.

Het plan omvat de bouw van een aantal waterstoffabrieken, de aanleg van een pijpleidingennetwerk voor waterstof en CO₂, en aansluiting op de offshore ondergrondse CO₂-opslag. Voor dit laatste ontwikkelen het Havenbedrijf Rotterdam, Gasunie en EBN (Energie Beheer Nederland) plannen onder de naam Porthos.

“We streven als H-vision naar een versnelling van de energietransitie in dit gebied”, zegt Krekt. “Ons streven is om in 2025 al operationeel te zijn. De besparing aan CO₂-uitstoot kan in het begin meteen al twee megaton zijn en loopt richting 2030 op tot zes megaton per jaar.”

De partijen binnen H-vision vertegen­woordigen de gehele waterstof­keten, van productie tot eindgebruik. “Alleen samen kunnen zij de bestaande waterstofketens verduurzamen en nieuwe waterstofketens opzetten. Elk bedrijf heeft een stukje van de puzzel; samen leggen ze de hele puzzel”, licht Krekt toe. “Het is belangrijk dat deze regio haar goede positie behoudt, ook in de mondiale groene economie van de toekomst. Daarom moeten we met de verduurzaming aan de slag gaan. Door ketensamenwerking kan dat.”

Van grijs, naar blauw, naar groen

Waterstof is het meest voorkomende element in het universum. Hoewel waterstof van zichzelf kleurloos is, gaat het in de maatschappelijke discussie over grijze, blauwe of groene waterstof. Dat zegt niets over de waterstof zelf, maar alles over de manier waarop de waterstof gemaakt wordt.

Grijze waterstof wordt gewonnen uit de koolwaterstofmoleculen van aardgas. Bij het afsplitsen van waterstof blijft CO₂ over. Deze zogeheten grijze waterstof is dus heel schoon in het gebruik, maar levert per saldo niets op voor het terugdringen van de uitstoot van CO₂.

Dat bezwaar vervalt als je de afgesplitste CO₂ meteen afvangt en ondergronds opslaat. Deze zogenoemde blauwe waterstof is zowel bij gebruik als productie schoon maar de opslag van CO₂ is wel omstreden.

Wie in plaats van aardgas water als grondstof gebruikt en deze met stroom afkomstig van bijvoorbeeld windmolens en zonnepanelen splitst, produceert groene waterstof en daarnaast ook zuurstof. In deze keten speelt koolstof, en dus CO₂, geen enkele rol meer. Nadeel is dat het nog behoorlijk lang kan duren voordat er voldoende, liefst overvloedige en dus spotgoedkope stroom uit windparken en zonneweides voorhanden is. 

Blauwe waterstof als tussenstap nodig

Er zitten wel wat mitsen en maren aan het project met blauwe waterstof. De belangrijkste is de omstreden ondergrondse opslag van CO₂. “De discussie hierover spitst zich altijd toe op veiligheid en de ontwikkeling van techniek in de toekomst”, zegt Alice Krekt. “Over veiligheid kan ik kort zijn”, zegt de Deltalinqs-programmadirecteur. “Er is wereldwijd voldoende bewezen dat het veilig kan. Moeilijker is het gesprek met mensen die vinden dat je blauwe waterstof als stap moet overslaan. Die mensen vinden dat je meteen voor groene waterstof moet gaan, gemaakt met behulp van wind- of zonne-energie, waarbij je dus geen CO₂-opslag meer nodig hebt. Wij denken dat de tussenstap van CO₂-opslag wel nodig is om de klimaatdoelen te halen. Door op blauwe waterstof over te gaan, kunnen we de CO₂-uitstoot al in 2025 verder beperken. Voordat we dat met groene waterstof kunnen doen, is het al 2040.”

“Ik zou ook graag meteen naar de derde stap van de transitie willen gaan, waarbij groene waterstof meteen ook een grondstof voor de circulaire industrie is. Daar moeten we natuurlijk op uitkomen als we met elkaar willen voldoen aan de afspraken van het klimaatakkoord van Parijs. Maar om daar te komen hebben we blauwe waterstof als tussenstap nodig, want die tussenstap helpt juist om de doelen te bereiken die nu nog buiten bereik liggen. Laten we dus vooral de mogelijkheid benutten om al ruim vóór 2040 de CO₂-uitstoot drastisch te verminderen en hiermee de realisatie van de Parijse doelen binnen handbereik te brengen.”