Tags

CO2-vrije ‘blauwe waterstof’ uit gas kan een essentieel onderdeel zijn van een kosteneffectieve oplossing voor de decarbonisatie van de Nederlandse industrie en elektriciteitsproductie

Gepubliceerd op 29 november 2017

Berenschot en TNO hebben een studie gedaan naar het gebruik van CO2-vrije ‘blauwe waterstof’. De zogenaamde blauwe waterstof kan verkregen worden door het ontleden van aardgas naar waterstof en CO2, waarbij vervolgens de CO2 ondergronds offshore opgeslagen zal worden. Dit concept wordt ook wel pre-combustion CCS (carbon capture and sequestration) genoemd. Deze efficiënt geproduceerde waterstof is een schone, toekomstbestendige en flexibele energiedrager voor elektriciteitsproductie of in de industrie. Nederland is bij uitstek geschikt voor het uitrollen van dit concept.

De integratie van centraal geproduceerde waterstof in een transportnet met ondergrondse bufferopslag is snel mogelijk, op basis van aanpassing van de bestaande gasinfrastructuur en leidt tot een kosteneffectieve oplossing voor flexibele elektriciteitsproductie in gascentrales en het gebruik van waterstof in de industrie. Het waterstofnet met bufferopslag kan in een later stadium gebruikt worden voor ‘groene waterstof’ uit duurzame bronnen (middels elektrolyse van water), waardoor er geen lock-in ontstaat. Blauwe waterstof wordt zo een essentieel onderdeel van de transitie van de fossiele industrie en energiesector naar een geheel CO2-vrije voorziening.

De studie werd uitgevoerd in het kader van ‘Topsector energie systeemintegratie’ en bevat aanbevelingen voor verdere ontwikkeling.

Blauwe waterstof wordt gemaakt door afvang van CO2 vooraf, wat beter werkt voor een flexibel energiesysteem

De sterke groei van duurzame energie en de elektrificatie van de vraag geeft sterke variaties in vraag en aanbod van elektriciteit. Er zijn dus centrales als back-up nodig die variërend moeten draaien. Maar dat conflicteert met de afvang van CO2 bij die centrales na het verbrandingsproces van bijvoorbeeld aardgas, dat volcontinu moet plaatsvinden voor een haalbare business case.

Met afvang van CO2 uit aardgas vooraf wordt dit probleem opgelost. Daarbij wordt aardgas eerst omgezet in CO2-vrije ‘blauwe waterstof’ die goed kan worden opgeslagen. Deze CO2-vrije waterstof heeft als voordeel dat centrales volledig flexibel en CO2-vrij draaien, als ideale back-up voor duurzame energie uit wind en zon.

CO 2 -afvang vooraf is energie-effciënt en in een aantal gevallen goedkoper. Ook kan het met minder investeringen van de industrie, waarbij ingezet wordt op waterstof. Dit kan mogelijk helpen bij de CCS-doelstelling.

Afvang van CO2 vooraf is energie-efficiënt omdat het proces werkt met hoge concentraties. Het is in een aantal gevallen ook goedkoper dan afvang bij de schoorsteen achteraf. Dit geldt voor flexibel draaiende gascentrales en industrie en voor de kleinere industrie, en voor gevallen waar afvang achteraf niet mogelijk of onpraktisch is. Met name voor de kleinere industrie geldt dat het centraal grootschalig produceren van blauwe waterstof een economisch voordeel heeft ten opzichte van kleinschalig afvangen van CO2 . Dit vergt ook minder CO2-afvoerinfrastructuur.

Ook voor de grote industrie kan CO2-afvang vooraf een interessante oplossing zijn, omdat dit minder investeringen kan vereisen van de industrie zelf. De industrie neemt dan de CO2-vrije ‘blauwe waterstof’ af van partijen (bijvoorbeeld de energiesector) die de CCS vooraf heeft gedaan. Dit kan in principe leiden tot een substantiële bijdrage aan de regeringsdoelstellingen (18 Mton/jaar aan CCS in de industrie).

Blauwe waterstof uit gas komt snel beschikbaar. Zo kan een waterstofinfrastructuur snel tot stand komen, wat helpt bij de start van groene waterstof.

Het maken van CO2-vrije blauwe waterstof kan al op redelijk korte termijn met de huidige technieken en overzienbare kosten. Daardoor kan snel een waterstofinfrastructuur tot stand komen. Dat kan gedaan worden door hergebruik en relatief lichte aanpassingen van de huidige gasinfrastructuur. Bovendien kan op termijn duurzame elektriciteit via elektrolyse omgezet worden naar groene waterstof. Deze groene waterstof kan met dezelfde infrastructuur naar de industriële energieklanten  gebracht worden. Uit elektrolyse van groene waterstof komt ook zuurstof, die weer ingezet kan worden om de blauwe waterstof zuiniger te produceren. Er is dus een complementariteit tussen de infrastructuur nodig voor waterstof geproduceerd uit gas en waterstof uit duurzame bronnen, en er is geen lock-in. Blauwe waterstof is dan ook essentieel als brugtechnologie in de transitie naar een toekomstbestendige waterstofeconomie.

Voor meer informatie kunt u contact opnemen met Bert den Ouden (Berenschot), 06-51994286, of Maarten Lörtzer (TNO), 06-20420732.