Waterstof, de toekomst van onze energie?
Waterstof is het kleinste en meest voorkomende element in ons universum. Het zit vast in grotere elementen zoals water, maar in zijn pure vorm is het een gas. Die energie kunnen we eruit halen door waterstof te laten reageren met andere stoffen zoals zuurstof. Bij die reactie komt dan water vrij en vooral zeer veel energie. Om je een idee te geven: in één kilogram waterstof zit ongeveer drie keer zoveel energie als in één kilogram benzine of 120 keer zoveel dan in een batterij van één kilogram. Dat klinkt als een oplossing voor al onze klimaatproblemen, maar is dat ook zo?
De voordelen van waterstof zijn duidelijk:
- Waterstof is een krachtige energiebron die overal beschikbaar is, ook bij ons! We hangen voor de energiebevoorrading dus niet meer af van de olieproducerende landen.
- Met groene stroom wordt via een elektrolyse-proces “groene waterstof” geproduceerd, dit zonder enige uitstoot van CO². Later, bij de verbranding, of bij omzetting naar elektrische energie, komt er dan alleen water en zuurstof vrij, maar geen CO² meer.
- Het biedt een antwoord op de sterk stijgende vraag naar energie.
- Het zou door alle onderdelen van onze samenleving gebruikt kunnen worden.
Toch zijn er nog een aantal uitdagingen bij het gebruik van waterstof:
- Bij elke stap van het productieproces van groene waterstof gaat er een belangrijk gedeelte energie verloren, meestal in de vorm van restwarmte. Deze energie kunnen we wel opvangen in een warmtenet.
- Eind 2021 werd er nog maar 1% van de geproduceerde waterstof gemaakt met groene stroom. Indien we meer waterstof gaan produceren, mogen we dit enkel doen zonder fossiele brandstoffen te gebruiken want anders is de impact op ons klimaat minstens even groot. Er is dus een grote druk om in allerijl offshore windmolenparken bij te plaatsen. Er wordt ook nagedacht om met nieuwe nucleaire centrales waterstof te produceren.
- Waterstof neemt veel ruimte in. Het laat zich moeilijk comprimeren tot een vloeistof (zoals LNG bij aardgas). Het transport over de weg is daarom minder rendabel. Het meest aangewezen transportmiddel is de ondergrondse pijpleiding. Voor offshore transport, import, van waterstof zal er waarschijnlijk gekozen worden voor het omvormen van groene waterstof naar andere moleculen zoals ammoniak. Ammoniak laat zich wel comprimeren tot een vloeistof. Eens geleverd in de havens kan het ammoniak d.m.v. chemische krakers terug omgevormd worden naar waterstof.
- Het is licht ontvlambaar en dus net zoals aardgas potentieel gevaarlijk.
Onder druk van de Europese Regelwetgeving rond waterstof zijn alle Europese gasnetwerkbeheerders (Fluxys, Gasunie, Enagas, Gaz de France, etc.) in allerijl gestart met het ontwerp van een nieuw landelijk waterstofnetwerk, de zogenoemde “Backbone”, de Europese H²-hoofdaders die waterstof tot bij de zware industrieën zullen brengen.
Men heeft berekend dat vanaf 2030 jaarlijks 20 megaton waterstof nodig zal zijn in Europa om de CO² uitstoot met 55% te kunnen verminderen, een vereiste volgens de Europese Green Deal. Interessant daarbij is dat de helft van deze hoeveelheid waterstof gebruikt zal worden voor de decarbonisatie van de grote industriegebieden in de Benelux en het Ruhrgebied. Toeval wil dat dit nu net het werkgebied van APK Group is. Met andere woorden krijgt ons werkgebied het dichtste waterstofnetwerk in Europa.
De eerste waterstofpijpleidingprojecten mogen we verwachten in 2024, met een piek tussen 2025 en 2029. Een deel van het bestaande aardgasnetwerk (CH4) kan omgebouwd en hergebruikt worden voor waterstof. Alle afsluiter-stations en regelsystemen zullen moeten worden vervangen. Verder plant Fluxys, alleen in België al, ongeveer 650 km aan nieuwe grote diameter waterstofleidingen.
In parallel wordt een CO²-leidingnetwerk gebouwd. De zware industrie (cement, staal, petrochemie) zal immers nog steeds voor een gedeelte gas en olie nodig hebben voor haar industriële processen. Anders dan vroeger zal de CO² niet meer uitgestoten worden, maar wel gecapteerd en in het CO²-leidingnetwerk geïnjecteerd worden. Compressoren pompen de CO² door de leidingen heen tot in de havens van Antwerpen en Gent, waar de CO² vloeibaar gemaakt zal worden (“liquefaction”). Deze “vloeibare CO² kan dan per schip naar Noorwegen getransporteerd worden waar de CO² uiteindelijk in lege offshore gasvelden wordt geïnjecteerd (CCS = Carbon Capture and Storage).
Verder zullen al de grote industriële spelers zich willen aansluiten op deze H²- en CO²-backbone. Naast de aanleg van de hoofdleiding (de backbone) mogen we ons dus ook verwachten aan een massa aansluitingsprojecten. Gezien de meeste grote industrieën gevestigd zijn rond havengebieden of in de nabijheid van kanalen en autosnelwegen, mogen we ons bij deze werken verwachten aan heel wat sleufloze oplossingen, iets waar APK Group in uitblinkt.
De waterstofproductie-eenheden produceren groene waterstof die in de H²-backbone wordt geïnjecteerd. Daarnaast produceren deze eenheden tevens de bijproducten zuurstof en restwarmte. Zuurstof kan in een zuurstofleiding geïnjecteerd worden en restwarmte kan via een warmtenet opgevangen worden. Verder moet de elektrolyse-eenheid van een groene waterstoffabriek verbonden worden met het stroomnet en zullen hoogspanningskabels aangelegd moeten worden.
In en rond een waterstoffabriek zullen dus een massa kabels en leidingen aangelegd moeten worden. Dit soort synergiewerken met zo min mogelijk hinder is nu net de specialiteit van APK Group.
Interesse in een samenwerking?
Contacteer Wouter Everaerts: +32 473 72 06 41, wouter.everaerts@apkgroup.eu
