Waterstof: waar is het goed voor?

Waterstof. Toch een beetje de strever onder de elementen. Het was eerst, zowel in de tijd (min of meer) als op de tabel van Mendelejev. Het is de kleinste, de lichtste en de meest voorkomende molecule in het ganse heelal. En het is de bron van alle leven, als brandstof van ’s werelds enige gratis kernfusiereactor.

Maar kan het ook iets nuttigs doen, zoals pakweg de klimaatcrisis oplossen? Sommigen denken van wel, anderen zien het eerder als een schijnbeweging vanwege de fossiele brandstofindustrie. Wat is het nu? Bond Beter Leefmilieu (BBL) besloot de zaak uit te spitten in een nieuw dossier. Hieronder vind je een zeer beknopte samenvatting van hun bevindingen.

Waarom waterstof?

Als we dan toch van fossiele brandstoffen af moeten, heeft waterstof wel enkele interessante eigenschappen. In een brandstofcel kan je het laten reageren met zuurstof uit de lucht om elektriciteit op te wekken, met water als enige (lokale) uitstoot. Je kan het ook rechtstreeks verbranden in een motor of een boiler en je kan het opslaan in een grote tank voor later gebruik. Daarnaast heeft het nuttige toepassingen in de industrie, zoals bij de productie van staal of kunstmest.

Daartegenover staat dat waterstof maar zo proper is als de energiebron die je gebruikt om het te maken. Vandaag maken we goed 99% van het jaarlijkse verbruik (wereldwijd 95 miljoen ton in 2022) op basis van fossiele brandstoffen, met een grotere klimaatimpact dan de luchtvaart. Er bestaat ook ‘witte waterstof’ afkomstig uit de aardkorst, maar voorlopig gaat dat om beperkte hoeveelheden. Op termijn moeten we dus waterstof maken door elektrolyse, met groene stroom als energiebron.

Wagen en warmte

Wellicht de meest bekende toepassing voor waterstof is de waterstofauto. Ten opzichte van een elektrische auto kan die sneller bijtanken en gebruikt die een kleinere batterij, waar dus minder batterijmaterialen voor nodig zijn. Aan de andere kant is waterstof niet bijzonder efficiënt. Van de elektriciteit waar je mee start, gaat makkelijk twee derde verloren onderweg naar de wielen. Dat betekent dat je dus heel wat windturbines, zonnepanelen of kerncentrales extra moet bouwen, elk met hun eigen impact.

Wil je waterstof gebruiken om je huis te verwarmen, dan speelt dat efficiëntieverschil trouwens nog sterker. Volgens het BBL dossier zet een waterstofboiler 62% van de stroom om in nuttige warmte, terwijl een warmtepomp een efficiëntie van 230 à 410% haalt. Omdat die geen warmte opwekt, enkel verplaatst. Bovendien is waterstof een explosief gas, dat NOx produceert bij verbranding. Het BBL-dossier pleit dus zowel bij voertuigen als woningen voor directe elektrificatie boven waterstof.

Opslag en transport

Waterstof komt ook vaak aan bod als een mogelijke vorm van energieopslag. Als er veel wind of zon is, maak je daarmee waterstof die je later opnieuw omzet in elektriciteit. Opnieuw een manier om minder batterijmaterialen te gebruiken, maar opnieuw is de efficiëntie bijzonder laag. Slechts 40% van de elektriciteit die je opslaat in waterstof krijg je nadien terug. Tenminste, als je de waterstof niet hoeft te vervoeren.

De kleinste molecule in het universum is een berucht ontsnappingsartiest die zich moeilijk laat opslaan of verplaatsen. In een pijpleiding heeft het de neiging om aan het ijzer te gaan knagen en om evenveel energie te verplaatsen, moet je drie keer harder pompen dan je met aardgas zou doen. Wil je het transport met vrachtwagens doen, dan mag je rekenen op ergens tussen de tien en de dertig vrachtwagens om evenveel energie te verplaatsen als één dieseltankwagen. Als er ergens onderweg waterstof ontsnapt naar de atmosfeer, heeft het daar een indirect broeikaseffect dat 11 keer krachtiger is dan CO2.

Waar wel waterstof

Het dossier ziet de voornaamste toepassingen voor groene waterstof in een industriële context. Daar speelt het overgrote verbruik van fossiele waterstof zich nu af en voor een aantal van die toepassingen zijn er weinig of geen alternatieven. Denk daarbij vooral aan de staalindustrie en de chemische industrie, waar waterstof onder meer een rol speelt in de productie en recyclage van plastics. Toch zullen ook veel van die toepassingen inkrimpen of verdwijnen, zoals de productie van kunstmest of het ontzwavelen van raffinageproducten. Daarom roept BBL beleidsmakers op om zich niet te laten verleiden door een rush op waterstof, maar eerder te focussen op de toepassingen waar geen efficiëntere alternatieven bestaan.