Over water weet je waarschijnlijk al heel wat. Nederland staat wereldwijd bekend om haar efficiënte waterbeheer. Wat er in water zit en waar water voorkomt is redelijk bekend. We leren hierover op het moment dat we als kind voor het eerst niet in bad willen of er helemaal klaar mee zijn wanneer papa of mama water in onze ogen sprietst bij het haarwassen. Waar water uit bestaat is weer een andere vraag. Een verbinding van twee waterstofatomen een zuurstofatoom (H2O) spreekt niet echt tot de verbeelding. Toch is het tegenwoordig heel hip om iets over waterstof te kunnen zeggen. In discussies met vreemden op verjaardagen maak je de blits als je net iets meer weet over waterstof dan een ander. In deze blog lees je meer over wat er in waterstof zit, wat we ermee kunnen, waarom water kan branden en waarom Nederland net zo goed in waterstofbeheer als in waterbeheer wordt.
Wat er in waterstof zit
Waterstof is een van de meest voorkomende elementen in het universum. Het bestaat uit slechts één proton en één elektron en is het lichtste element dat er bestaat. Waterstof is kleurloos, geurloos en smaakloos in zijn gasvormige toestand en is een van de belangrijkste elementen in de chemie en industrie. Gek genoeg is waterstof een gas dat vaak wordt geproduceerd uit andere bronnen dan water, zoals aardgas of hernieuwbare energiebronnen en zit het bijvoorbeeld in ammoniak (NH3).
Wat er met waterstof kan
Een van de meest veelbelovende toepassingen van waterstof is als brandstof voor voertuigen en energieopslag. In tegenstelling tot de verbranding van fossiele brandstoffen stoot waterstof geen CO2 uit wanneer het wordt verbrand. Waterdamp en warmte zijn de enige afvalproducten. Door waterstof te verbranden door zuurstof toe te voegen in een brandstofcel wordt elektriciteit opgewekt. Kan water verbranden dan? Nou water niet, maar waterstof wel. In dat opzicht lijkt het heel erg op aardgas.
Daarnaast kan waterstof ook worden gebruikt als energieopslagmedium. Groene waterstof kan worden geproduceerd door elektrolyse van water met behulp van hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- en windenergie. Bij elektrolyse van water wordt water gesplitst in waterstofgas (H2) en zuurstof (O) met behulp van elektriciteit. Vervolgens kan dit waterstofgas weer worden omgezet in elektriciteit. Dit alles maakt het mogelijk om energie op grote schaal op te slaan en op een moment te gebruiken dat het nodig is.
Wat-er-stof-beheer in Nederland
Hoewel waterstof een veelbelovend gas is, zijn er nog enkele uitdagingen die moeten worden overwonnen voordat het op grote schaal kan worden gebruikt. Bij de omzetting van elektriciteit naar waterstof en andersom treden energieverliezen op. In totaal wel zo’n 40% – 50%. In vergelijking, een kolencentrale verliest nog meer energie bij de productie van elektriciteit, namelijk 55%. Daarnaast is het belangrijk dat waterstof duurzaam geproduceerd wordt. Grijze waterstof geproduceerd uit fossiele bronnen is alsnog zeer vervuilend.
Al met al zien we grote voordelen van waterstof als toepassing voor bijvoorbeeld transport van elektriciteit en opslag. Zo wordt er gewerkt aan een Nederlandse waterstofketen voor de Nederlandse industrie, waarvoor veelal bestaande gaspijpleidingen gebruikt kunnen worden. Daarnaast kan waterstof goed gebruikt worden in een flexibel energiesysteem, waardoor netcongestie problemen verminderd kunnen worden. Zo is waterstof een perfect medium om bijvoorbeeld het overschot aan Spaanse windenergie naar Nederland te vervoeren. Voor nu weet je genoeg over waterstof om de komende tijd weer de blits te maken in discussies op verjaardagen!
