Om één kilogram
Waterstofmoleculen in een liter
Waterstof is overigens de stof met de hoogste energiedichtheid per kg, namelijk: 125.000 kJ/kg.
Waterstof is ook het lichtste gas dat we kennen, maar onder hoge druk heeft het per kg wel een hoge energie dichtheid van 120 megajoule (MJ). Dat is bijna drie keer zo veel als aardgas (45 MJ per kg).
Op dit moment ligt de prijs van waterstof 20% tot 40% hoger dan die van aardgas. Maar we hebben nu nog voornamelijk te maken met 'grijze' waterstof, die niet duurzaam geproduceerd wordt. Die waterstof zal straks zeker niet door de leidingen gaan om als brandstof te dienen voor uw cv-ketel.
Sinds 2010 zijn de kosten van de productie van waterstof met behulp van elektrolyse gedaald van ongeveer € 15 / kg waterstof tot vandaag ongeveer € 7 / kg, zoals we net berekenden. Dit zou de komende 5 tot 10 jaar verder moeten kunnen dalen tot circa € 2-3 / kg waterstof.
Als je waterstofgas verbrandt, ontstaat warmte en water. Je kunt de energie van elektriciteit dus met elektrolyse 'opslaan' in waterstof en de energie weer vrij laten komen uit de waterstof door het te verbranden. Elektrolyse kost natuurlijk energie. Bij de omzetting gaat 20 tot 25% van de energie verloren.
Waterstof is alleen duurzaam als het gemaakt wordt uit water en duurzaam opgewekte elektriciteit, en daar hebben we nog lang niet genoeg van. We moeten dus zorgen dat we voldoende duurzame energie kunnen opwekken om zelf te gebruiken en om ook waterstof te maken.
Met waterstof kun je een huis verwarmen, maar het is niet geschikt om mee te koken. Daarom is er bij de toepassing van H2 vaak een hybride oplossing nodig. De huizen in Wagenborgen gebruiken straks waterstof en elektriciteit. Er komt een ketel op waterstof en een warmtepomp als back-up.
Geen groene waterstof
In plaats van één kubieke meter gas, heb je drie kuub waterstof nodig om een huis te verwarmen. Waterstof is nu duurder dan gas. De prijs zal dalen als er meer productiecapaciteit is.
Waterstof samengevoegd met zuurstof is brandbaar. Bij verbranding komt er veel warmte en puur schoon water vrij. Hierdoor is waterstof een geschikte vervanger voor aardgas. Het kan gebruikt worden als (schoon)gas voor uw cv-ketel en het is ook te gebruiken als brandstof voor auto's.
Om 1 m3 aardgas te vervangen door waterstof is er dus 3 m3 waterstof nodig. Een gemiddeld gezin gebruikt nu 1.500 m3 aardgas. Dat wordt straks 4.500 m3 waterstof.
Dit proces geeft geen directe CO₂-uitstoot, maar is alleen duurzaam als we duurzaam opgewekte elektriciteit gebruiken. Voor de productie van waterstof door elektrolyse is water nodig, gemiddeld ongeveer 9 liter per kilogram geproduceerde waterstof.
Blauwe waterstof juist kansrijk bij lage gasprijzen
Bij lage gasprijzen zijn de kosten van blauwe waterstof ook lager. Bij een CO2-prijs van minimaal 30 euro is het bovendien rendabel om de CO2, die vrijkomt bij de productie van waterstof uit aardgas, op te vangen en op te slaan.
1 m³ waterstofgas weegt 90 gram, 11,1 m³ waterstofgas weegt 1 kg. Daarmee komt de kale productieprijs van waterstof uit op: 2,70/11,1 = € 0,243 per m³. Vergelijk je dit met aardgas, dan kom je uit op ongeveer € 0,73 per m3.
Om 1 kWh elektriciteit op te wekken , moeten we 0,0947 m3 of 94,7 liter aardgas verbranden (100% efficiënte verbranding). Met deze gegevens kunnen we berekenen hoeveel kWh een willekeurige hoeveelheid aardgas (uitgedrukt in m3) zal opleveren.
Om groene waterstof te produceren is een duurzame energiebron nodig, zoals wind- of zonne-energie of waterkracht. Met deze groene stroom kan groene waterstof gemaakt worden. De methode om met behulp van elektriciteit water om te zetten in waterstof, heet elektrolyse.
Waterstof moet onder hele hoge druk of bij zeer lage temperatuur worden opgeslagen, wat het gevaarlijk en inefficiënt maakt. De techniek om waterstof wel onder atmosferische omstandigheden op te kunnen slaan was al langer bekend, maar het is nooit gelukt omdat efficiënt te krijgen.
Waterstof is nog geen vervanging voor aardgas, omdat het nog niet op grote schaal geproduceerd kan worden. De waterstof die nu gemaakt wordt, is niet duurzaam omdat het wordt produceerd met fossiele brandstoffen en niet met duurzame elektriciteit. Ook de kostprijs ligt nog veel hoger dan aardgas.
"Op dit moment zijn er geen mogelijkheden binnen de bestaande wettelijke kaders om waterstof voor de verwarming van huizen te gebruiken. De huidige gaswet is niet van toepassing op waterstof." Het ministerie onderkent dat er wel getest moet kunnen worden om na 2030 waterstof als alternatief voor aardgas te gebruiken.
Waterstof voor personenauto's heeft geen toekomst
De toekomst voor personenauto's ligt bij batterij-elektrisch rijden. Qua energierendement en de kosten van de energie is waterstof niet concurrerend met batterij-elektrisch rijden. Elektrisch rijden is efficiënter, goedkoper en beter beschikbaar.
De meest laagdrempelige stap naar toekomstbestendig en duurzaam verwarmen, is verwarmen met aardgas. Ook Voor deze energiedrager zijn diverse duurzame oplossingen direct toepasbaar, zoals: De oude CV-ketel vervangen door een HR-ketel. Een CV-ketel met tapwatertechnologie, ook wel rookgaskoeler.
Nee, waterstof kan je niet zien, ook de vlam van waterstof is onzichtbaar, dus je kan het niet zien branden zoals bijvoorbeeld aardgas in een CV ketel.
De vraag of waterstof ooit opraakt is in feite gelijk aan de vraag of het heelal ooit zal verdwijnen. Inclusief de sterren en de zon, die ook voor negentig procent uit waterstof bestaan. Dat zal nog miljarden jaren duren. Nog los van het feit dat we niet weten hoe groot het heelal is.
Waterstof is altijd duurzaam
Helaas is dat een vertekend beeld. Waterstof moet namelijk gemaakt worden. Bij het huidige productieproces van waterstof, dat gemaakt wordt met aardgas, komt een hoop CO2 vrij, wat een negatieve impact heeft op het klimaat.
Als je waterstof maakt met aardgas, olie of kolen komt er veel CO2 vrij. Waterstof lekt makkelijk weg, daarom is het niet geschikt om op te koken. Waterstof is heel explosief, dus je moet er voorzichtig mee omgaan.
