Waterstof: de energie van de toekomst?

Wat is waterstof?

Waterstofgas (H2), of simpelweg waterstof, is een gas dat je kan omzetten in energie. Op onze planeet komt het zelden in zuivere vorm voor. Je vindt het meestal in combinatie met andere elementen, zoals in water (H2O).

Waterstof is dan ook niet echt een energiebron, zoals aardgas en steenkool die meteen ontgonnen kunnen worden, maar wel een energiedrager. Om het in zuivere vorm te pakken te krijgen, moet waterstof gemaakt worden. Net als bij een batterij kan je er energie in opslaan om het er op een later tijdstip opnieuw uit te halen.

Hoe maak je waterstof?

Vandaag wordt waterstof nog vooral gemaakt uit methaan (CH4). Omdat daarbij het klimaatonvriendelijke CO2 vrijkomt, noemt men dit grijze waterstof. Sla je tijdens de productie de CO2 bijvoorbeeld onder de grond op, zodat hij niet in onze atmosfeer belandt? Dan spreken we van blauwe waterstof.

Het ultieme doel is natuurlijk groene waterstof. Die krijg je te pakken via elektrolyse: door water onder stroom te zetten, kan je de waterstof- en zuurstofdeeltjes die erin zitten van elkaar scheiden. Gebruik je daarvoor hernieuwbare energie (bv. zonne- of windenergie)? Dan is de waterstof helemaal CO2-neutraal. Als je de geproduceerde waterstof dan verbrandt, komt er flink wat energie vrij. Je stoot daarbij geen schadelijke stoffen uit. Het enige restproduct bij groene waterstof is water. 

Wat kunnen we doen met waterstof?

Waterstof kan gebruikt worden om het overschot van wind- en zonne-energie op te slaan, zodat we dat kunnen gebruiken als het niet waait of de zon niet schijnt. Het kan aardgas vervangen en zo onze huizen verwarmen. En het kan ook als alternatieve energiebron gebruikt worden in de industriële sector, ter vervanging van steenkool bijvoorbeeld. 

Maar wereldwijd krijgt vooral het gebruik van waterstof in de transportsector aandacht: in plaats van benzine kan er waterstof worden gebruikt in de verbrandingsmotoren van vrachtwagens of auto’s, waardoor die geen schadelijke stoffen meer uitstoten. Vandaag onderzoeken veel fabrikanten dan ook hoe ze dit zo betaalbaar mogelijk kunnen produceren.

Wat gebeurt er al bij ons?

Ook dichtbij huis wordt er geëxperimenteerd met waterstof. Zo kijken ze in de haven van Antwerpen uit naar de Hydrotug, de eerste sleepboot ter wereld die wordt aangedreven door waterstof. Dat wordt verbrand in een omgebouwde dieselmotor. Hij wordt gemaakt door Compagnie Maritime Belge, dat daarmee niet aan zijn proefstuk toe is. Het doopte eerder al de Hydroville, het eerste erkende passagiersschip op waterstof/​diesel, en bouwt ook aan de Hydrocat, een bemanningstransportschip op waterstof/​diesel.

Waar die revolutionaire schepen moeten tanken? Ook daar wordt voor gezorgd: in de Antwerpse haven verschijnt in maart 2021 een waterstoftankstation dat niet alleen schepen, maar ook auto’s, bussen en vrachtwagens van waterstof kan voorzien. 

Waarom brak het nog niet overal door?

Waterstof lijkt voor alles gebruikt te kunnen worden en stoot geen schadelijke stoffen uit. Een ideale vervanger voor fossiele brandstoffen, maar toch werkt er nog maar weinig op waterstof. Hoe dat komt? De belangrijkste knelpunten hebben te maken met de productie, opslag en distributie van waterstof. Want er moet niet alleen voldoende groene waterstof geproduceerd worden, die moet ook nog eens op een ecologische manier verdeeld geraken. En ook de efficiëntie kan nog beter: bij de omzetting van elektriciteit naar waterstof en andersom, gaat er ook een heleboel energie verloren. 

Massaal gebruik van waterstof is dus nog niet voor morgen. Maar geen zorgen: dit zijn uitdagingen waar wetenschappers zich momenteel volop over buigen!

Deze blog kwam tot stand in samenwerking met CMB.