Wijken en steden die massaal “van het gas af gaan” en waar zonnepanelen op het dak elektriciteit leveren voor verwarming, apparatuur en het opladen van je elektrische auto. Om dat toekomstbeeld te verwezenlijken, is een enorme omwenteling nodig die gepaard gaat met gigantische investeringen. En hoewel voor bijna iedereen vaststaat dat die grote investeringen nodig zijn om de opwarming van de aarde te beperken, komt de omwenteling toch maar traag op gang.

VERTROUWEN EN ZEKERHEID

‘Economische belangen spelen daarbij een belangrijke rol’, zegt Chris Hellinga, Program Manager Sustainability aan de TU Delft. ‘De partijen die de transitie mogelijk moeten maken, hebben behoefte aan investeringszekerheid en toekomstbeelden waar we vertrouwen in kunnen hebben. We kijken te veel naar onze elektriciteitsvraag en de verschuiving van centrale naar decentrale opwekking en vergeten dat we in de toekomst ook heel veel brand- en grondstoffen nodig blijven hebben.’

‘Grofweg wordt de wereldwijde energiebehoefte momenteel voor 20% ingevuld met elektriciteit. Als we volledig elektrisch gaan rijden en veel warmtepompen installeren, komen we halverwege deze eeuw op zo’n 40% elektriciteitsbehoefte. In Noord-West Europa zal het niet meevallen die hoeveelheid met wind- en zonne-energie af te dekken. Met decentrale opwekking via zonnepanelen op de daken van onze huizen – die in de winter bijna niets doen – gaan we het zeker niet redden. Grote wind- en zonneparken op de goede plekken, bijvoorbeeld op zee of in de woestijn, zijn dus sowieso nodig.’

MOLECULEN EN ELEKTRONEN

Daar komt bij dat het niet realistisch is om te veronderstellen dat we de hele wereld op elektriciteit kunnen laten draaien. ‘We zien op dit moment althans nog geen echte oplossingen om vliegverkeer, scheepvaart en zwaar transport over grote afstanden elektrisch te maken’, zegt Hellinga. ‘Daar komt nog bij dat we het niet alleen over energiebehoefte hebben. Naast brandstoffen zijn er ook grondstoffen nodig, bijvoorbeeld voor de chemische industrie. Die behoefte is niet in te vullen via het elektriciteitsnet, dat zijn moleculen in plaats van elektronen.’

Zitten we dan vast aan fossiele brand- en grondstoffen die blijven zorgen voor een veel te grote uitstoot van CO2? ‘Dat mag niet gebeuren. Waterstof zou een duurzame oplossing kunnen zijn, omdat het als brandstof en voor de productie van grondstoffen en vloeibare brandstoffen te gebruiken is. Vaak heb je dan naast waterstof ook het “C-atoom” nodig. En dat zit in biomassa. We moeten biomassa vooral inzetten om samen met waterstof die brand- en grondstoffen te kunnen maken.’

WATERSTOF

‘Om waterstof te produceren heb je water en elektriciteit nodig. Nog veel meer elektriciteit dus dan die 40%. Wek je die elektriciteit duurzaam op met windparken op zee dan is water ook meteen voorhanden. Vergelijk het met offshore olieplatforms, alleen wordt er dan geen olie gewonnen, maar waterstof geproduceerd. Grote tankers kunnen het dan naar de haven van bijvoorbeeld Rotterdam varen waar het ook kan worden omgezet naar andere moleculen.’

Het idee dat de energietransitie per definitie de huidige energie-infrastructuur overbodig maakt, wordt daarmee bijgesteld. ‘We blijven behoefte houden aan brandstof- en grondstofvoorraden en om die op de juiste plaats te krijgen, blijft er dus ook behoefte aan infrastructuur voor transport en distributie. Eenvoudig is dat niet. Waterstofmoleculen zijn zo klein dat ze overal doorheen willen, ook door de wanden van een pijpleiding. Maar het lijkt mogelijk om dat op te lossen door middel van coating en relining. Dan zou het bestaande aardgasnetwerk gebruikt kunnen worden voor het vervoeren van waterstof. Ook ziet het er naar uit dat zoutkoepels gebruikt kunnen worden voor de opslag.’

DUURZAME ENERGIEDRAGERS

Ziet Hellinga de inzet van waterstof dan als enige oplossing voor het vlottrekken van de energietransitie? ‘Zeker niet. De Noordzee heeft absoluut de potentie om een powerhouse voor duurzaam opgewekte elektriciteit te worden. Ook moeten we nog veel meer gebruikmaken van zonne-energie dan we nu doen. Maar we moeten ons niet blindstaren op elektriciteit, want daarmee dekken we minder dan de helft van onze toekomstige energievraag. We moeten ook andere duurzame energiedragers aan het arsenaal toevoegen. Als we dat slim doen, halen we meteen een deel van de druk op de maatschappelijke elektriciteitsbehoefte af.’

‘Naast bijvoorbeeld restwarmte en aardwarmte heeft waterstof veel voordelen. Zo werkt de industrie hard aan betaalbare auto’s die op waterstof rijden. Voor waterstof zou je gewoon bij tankstations aan de snelweg terecht kunnen en een tankbeurt duurt, in tegenstelling tot het opladen van een elektrische auto, even lang als het tanken van diesel of benzine. Van waterstof kun je bovendien voorraden aanleggen en je kunt het op min of meer traditionele wijze vervoeren. Daardoor kun je de energie die je op de meest efficiënte locatie opwekt dus meenemen de stad in.’

KLIMAATDOELSTELLINGEN

‘Wanneer het daadwerkelijk mogelijk blijkt – en veilig genoeg is – om dat via de bestaande infrastructuur te doen, kun je bovendien veel sneller en goedkoper de omslag maken naar wijken en steden zonder aardgasaansluitingen’, concludeert Hellinga. ‘Je hoeft gebouwen dan niet eerst uitgebreid tegen hoge kosten te isoleren, wat nodig is voor de efficiënte inzet van waterpompen, om ze toch CO2 neutraal te maken. “Van het gas af” is niet de goede kreet. “Van het aardgas af” wel. Maar wees voorzichtig met de bestaande aardgasinfrastructuur – misschien hebben we die nog hard nodig. Een keuze voor waterstof kan dus wel eens de zekerheid en het vertrouwen bieden die nodig zijn om versnelling aan te brengen in het behalen van onze klimaatdoelstellingen.’