Innovatieprogramma: waterstof

De systeemrol betreft de rol als flexibel opslag- en transportmedium voor het variabele aanbod van elektriciteit dat is opgewekt met hernieuwbare energiebronnen (met name wind en zon) en de intermediaire functie die waterstof kan vervullen tussen de elektriciteitssector en de behoefte van diverse sectoren aan groene moleculen. Hierdoor vergroot waterstof de mogelijkheden voor benutting en inzet van wind- en zonne-energie, en neemt daarmee een goede positie in naast andere verduurzamingsopties, zoals energiebesparing, directe elektrificatie, de inzet van biomassa en op biomassa gebaseerde energiedragers, het gebruik van geothermie, en de inzet van fossiele energiedragers, gecombineerd met hergebruik en opslag van CO2.

Al enkele jaren groeit de bedrijvigheid rond het thema waterstof, zoals blijkt uit een scala aan studies, consortia en initiatieven die met waterstof aan de slag (willen) gaan. Deze activiteiten zijn gericht op specifieke sectoren, zoals de inzet van waterstof als energiedrager in de industrie, mobiliteit en transport, en elektriciteitsopwekking, en als duurzame bouwsteen, bijvoorbeeld in combinatie met (groene) CO2 voor de productie van synthetische brandstoffen en chemische producten en materialen, ter vervanging van aardolie. Inzet voor verwarming in de gebouwde omgeving ligt minder voor de hand maar kan niet bij voorbaat worden uitgesloten en is daarom ook onderdeel van het programma. Tegelijkertijd zijn de activiteiten ook nadrukkelijk sector-overschrijdend, zoals de productie van waterstof, infrastructurele thema’s, flexibiliteit en allerlei vormen van opslag.

De waterstofketen

In de waterstofketen onderscheiden we de volgende onderdelen:

• Productie van waterstof: de productie van hernieuwbare en koolstofarme waterstof vallen hieronder, via verschillende processen zoals elektrolyse van water en reforming (SMR, ATR, pyrolyse van aardgas en restgassen etc.) en vergassing van op biomassa gebaseerde koolwaterstoffen.
• Opslag, transport en distributie van waterstof, zoals grootschalige ondergrondse opslag in zoutcavernes en gasvelden, alsmede kleinschalige opslag in tanks en cilinders, bijvoorbeeld bij vulpunten van waterstof, en het transport van waterstof via (aardgas)leidingen, in schepen, over het spoor en over de weg, als gecomprimeerd gasvormig waterstof, als vloeibaar waterstof, of waterstof gebonden aan een drager (zoals ammoniak en LOHC’s – Liquid Organic Hydrogen Carriers).
• Toepassingen: hier gaat het om toepassing van waterstof als brandstof vooral voor de productie van proceswarmte in de industrie, voor productie van elektriciteit aan boord van brandstofcel-elektrische voertuigen in mobiliteit en transport, en voor de productie van elektriciteit in flexibele, regelbare gascentrales of in stationaire of mobiele productie-eenheden op basis van brandstofcellen of verbrandingsmotoren. Waterstof kan ook dienen als grondstof voor de productie van synthetische brandstoffen en chemicaliën, als reductiemiddel voor reductie van ijzererts, en als industrieel gas in tal van kleinere industriële toepassingen.

Op 28 juni 2019 is het Klimaatakkoord gepresenteerd. Het Klimaatakkoord voorziet een prominente rol voor waterstof in de verschillende hiervoor genoemde sectoren en als versterking van het ‘systeem’. Het grote belang dat in het Klimaatakkoord aan waterstof wordt gehecht, vraagt om een brede programmatische aanpak voor waterstof, inclusief een integraal innovatieprogramma. Vanwege de sectorale benadering van het Klimaatakkoord en de IKIA (Integrale Kennis- en InnovatieAgenda) bestaat het risico van versnippering van de innovatiebehoeften en -activiteiten binnen het waterstofdomein omdat ze mogelijk onvoldoende of niet op elkaar zijn afgestemd of onvoldoende gebruik maken van synergievoordelen die te behalen zijn bij een gezamenlijke programmering. Daarom heeft TKI Nieuw Gas in samenwerking met vele stakeholders een integrale programmatische aanpak gemaakt.

Voorbeeldprojecten

De projectendatabase geeft een goed overzicht van relevante projecten op dit terrein. Binnen TKI Nieuw Gas kan op waterstof worden gezocht.

Bekijk een uitgebreid overzicht van alle waterstofprojecten in Nederland op de Waterstofkaart van TKI Nieuw Gas en MissieH2.