Hoe zit het met waterstof?

Naarmate er meer en meer stroom wordt opgewekt uit schone bronnen als zon en wind, wordt het steeds belangrijker om energie tijdelijk op te slaan. De meest gangbare manier hiervoor is opslag in batterijen: Ze zijn simpel om te gebruiken en te installeren, verliezen relatief weinig energie en worden in snel tempo goedkoper. Maar een alternatief voor batterijen is opslag in waterstof: Wat zijn de voor- en nadelen van deze techniek?

Elektrolyse

Een overschot aan groene stroom bewaren en later gebruiken met behulp van waterstof loopt via een aantal stappen. Eerst wordt de opgewekte stroom gebruikt voor de elektrolyse van water: H₂O wordt daarbij omgezet in O₂ (zuurstof) en H₂ (waterstof). De waterstof wordt lokaal opgeslagen in tanks, of eventueel in pijpleidingen naar een centrale opslag vervoerd. Op een later moment, wanneer de energie weer nodig is, wordt de waterstof in een efficiënte brandstofcel weer omgezet in stroom. Bij deze omzetting komt er als afvalproduct alleen maar schone H₂O, water dus, vrij.

Het is een mooie, schone manier om groene stroom tijdelijk te bewaren, en weer te gebruiken wanneer dat nodig is. Toch wordt het maar zelden gebruikt, omdat er een aantal nadelen aan kleven. Welke zijn dat zoal?

Verliezen

Allereerst zijn er de verliezen: Bij elke omzetting gaat er een gedeelte van de energie verloren. Bij de elektrolyse is dat vaak meer dan 20%. Vervolgens moet het waterstofgas worden opgeslagen of vervoerd: Dat gebeurt onder druk. Om die druk te creëren, is er ook weer wat energie nodig. Wanneer er uiteindelijk weer stroom van wordt gemaakt, in een brandstofcel (die een stuk efficiënter is dan een gewone gasmotor) gaat er toch weer een hoop energie verloren, tot wel weer 50%. Al bij al blijft er zo niet veel meer over!

Verder zijn er nog wat praktische problemen: Waterstofgas is een heel klein molecuul, dat gemakkelijk door kleine gaatjes kan ontsnappen en vervliegen. Er moeten dus extra maatregelen worden genomen om te zorgen dat dit waterstofgas niet kan ontsnappen. Daarnaast zijn er nog niet veel installaties waar het waterstofgas weer omgezet kan worden in stroom; om een bijdrage te kunnen maken aan de elektriciteitsvoorziening zouden er nog heel wat investeringen moeten worden gedaan.

Aangezien waterstof het vanwege de verliezen en de benodigde investeringen nu nog op economisch vlak moet afleggen tegen steeds efficiëntere en goedkopere batterijen, zien we waterstof op dit moment zelden gebruikt worden. Maar niet alles is in het nadeel van waterstof.

De zomerzon bewaren tot de winter

Zo zijn batterijen niet geschikt voor de opslag van energie over lange periodes: U kunt bijvoorbeeld niet uw overschot aan zonne-energie in de zomer in een batterij stoppen, en verwachten dat er tegen december nog veel van overblijft. Batterijen hebben nu eenmaal de neiging om langzaam leeg te lopen over tijd, ongeacht of ze worden gebruikt of niet. Voor de opslag voor enkele uren of dagen zijn ze zeer geschikt, maar naarmate de opslagperiode langer wordt, worden ze steeds minder efficiënt. Bovendien is het zonde om een herlaadbare batterij maar twee keer per jaar op en af te laden. De kracht van een batterij is juist dat hij vrijwel dagelijks opnieuw gebruikt kan worden.

Met waterstofgas in een opslagtank is dat anders: Dat blijft gerust maanden liggen totdat het gebruikt gaat worden. En extra opslag bouwen voor meer waterstof is een stuk goedkoper dan extra batterijbanken plaatsen.  

Aardgasloze toekomst

Ook transport van energie gaat een stuk gemakkelijker met waterstofgas dan met een batterij. Stel dat we in de Sahara heel veel zonnepanelen zouden neerzetten en de energie daarvan in Nederland willen gebruiken, dan is vervoer van waterstof in grote tankschepen over de zee een mogelijke oplossing, terwijl eindeloze elektriciteitskabels duur en verliesgevend zouden zijn.

En tenslotte hoeft waterstofgas niet per se gebruikt te worden om er weer stroom van te maken; het kan ook worden gebruikt om te verbranden en daarmee aardgas voor een deel te vervangen. Voor onze aardgasloze toekomst kan dat wellicht een uitkomst bieden.

Het zou dus goed kunnen dat we in de toekomst toch weer meer zullen horen over waterstofgas als opslagmedium voor hernieuwbare energie. Op de korte termijn zullen we echter waarschijnlijk nog het meeste blijven horen over batterijen. Ook geïnteresseerd in batterijen? Lees ons artikel over opslag in batterijen of kijk op onze productpagina.