Trynke Papa (drieluik deel 3).jpg
Onderzoek

'Waterstof wordt soms gezien als wondermiddel, maar de toepassing is weerbarstig'

Anne Hurenkamp
Anne Hurenkamp Leestijd Minuten

Kan groene waterstof in de toekomst een rol spelen in de energietransitie, op weg naar 2050? Tegen die tijd willen we immers alleen nog hernieuwbare schone energie gebruiken. Trynke Papa is vanuit het Saxion-lectoraat Duurzame Energievoorziening betrokken bij onderzoek naar de mogelijkheden die waterstof biedt. “Waterstof wordt soms gezien als wondermiddel, maar de toepassing is weerbarstig. Met dit onderzoek hopen we de mogelijkheden breed in kaart te brengen.”

Trynke, wat houdt het onderzoek precies in?

“Met ons project doen we onderzoek naar de mogelijkheden om groene waterstof op te wekken en te gebruiken. We ontwikkelen een blauwdruk hoe je een dergelijk project kunt opzetten.  Deventer is de eerste locatie waar we de werkwijze en techniek echt gaan toepassen.”

Kun je uitleggen wat groene waterstof is?

“Waterstof is H2, een molecuul dat bestaat uit twee waterstofatomen. Als je dat laat reageren met zuurstof, krijg je water. Vaak wordt de denkfout gemaakt dat waterstof vrij verkrijgbaar is. Dat is niet zo. Het komt in de natuur nauwelijks voor. Waterstof zit gebonden in andere moleculen en het kost veel energie om het uit die moleculen te halen. Groene waterstof heeft een duurzame oorsprong. Je splitst het water, H2O, in de delen H2 en O2.  Voor dat splitsen is elektrische energie nodig. Als die duurzaam is, dan is de waterstof ‘groen’. Waterstof, dat als gas vrijkomt, kun je voor allerlei toepassingen gebruiken.”

Aan welke toepassingen moeten we dan denken?

“Bijvoorbeeld om te stoken of als brandstof voor de mobiliteitssector. Waterstof levert hoogwaardige energie. Je zou er thuis je cv-ketel mee kunnen stoken, maar dat is zonde. Je gebruikt dan hoogwaardige energie voor een laagwaardige toepassing: je huis hoeft maar op 20 graden verwarmd te worden. In de industrie is wel vraag naar hoogwaardige energie. Daar zijn soms hoge temperaturen nodig. Waterstof kan die rol vervullen. In de mobiliteitssector, met name voor het vervoeren van zware vracht met groot materieel en ook voor vervoer over lange afstanden lijkt waterstof een geschikter alternatief dan het rijden op elektriciteit. Waterstof kun je namelijk gemakkelijker in grote hoeveelheden meenemen dan elektrische energie.”

Is waterstof dan de oplossing?

“Het is niet zonder meer het Ei van Columbus. Als hele gerichte toepassing kan waterstof een goede keus of een oplossing-op-maat zijn. Wanneer we in een woonwijk met onze zonnepanelen op een zonnige dag een enorm overschot aan energie opwekken, dan kun je die overtollige energie omzetten in waterstof en in die vorm opslaan. Het is wel zeer de vraag of dit een goed idee is. Wanneer je waterstof met een brandstofcel weer omzet in elektriciteit, dan is er nog zo’n 32% van over. Anders gezegd: er is sprake van veel energieverlies. We staan nog aan het begin van de leercurve. Er liggen nog enorm veel uitdagingen rond allerlei aspecten van waterstof.”

Met z’n allen moeten we uitvinden welke van de toepassingen het meest geschikt zijn. Het is nog niet duidelijk hoe ons hele energiesysteem in elkaar zal zitten, als we in 2050 van het gas af zijn. We hebben allemaal ideeën, wilde en goede, maar in feite weet niemand nog hoe het er écht uit gaat zien.

Trynke Papa van het lectoraat Duurzame Energievoorziening

Biedt waterstof ons meer flexibiliteit in de totale energievoorziening?

“Ja, het grote voordeel van waterstof is dat je het in zoveel verschillende vormen kunt omzetten en inzetten. Windenergie was vroeger voor veel mensen een vaag vergezicht. Nog steeds staat het wel eens ter discussie of het wel rendabel ingezet kan worden. Zeer ten onrechte, vind ik. De maatschappelijke acceptatie en technische doorontwikkeling heeft decennia gekost. Wind is een energievorm en waterstof een energiedrager. Toch zal waterstof ook de weg moeten gaan die windenergie heeft afgelegd. Je moet er ervaring mee opdoen om tot schaalvergroting en rendabele of economisch acceptabele toepassingen komen. Met z’n allen moeten we uitvinden welke van die toepassingen het meest geschikt zijn. Het is nog niet duidelijk hoe ons hele energiesysteem in elkaar zal zitten, als we in 2050 van het gas af zijn. We hebben allemaal ideeën, wilde en goede, maar in feite weet niemand nog hoe het er écht uit gaat zien.”

We weten dus ook nog niet of en hoe we waterstof straks gaan distribueren?

“Nee, dat is één van de vragen waar ons onderzoek zich op richt. Uit eerder onderzoek weten we dat ons bestaande aardgasnetwerk in Nederland op zichzelf geschikt kan zijn voor de distributie van waterstof. Nu gebruiken we dat nog voor aardgas. Het is straks het één of het ander. We kunnen het gas, bijvoorbeeld voor de industrie, ook ter plekke maken, opslaan en gebruiken. Het kan straks tevens een uitkomst bieden om energie uit ver in zee gelegen windparken via gasleidingen aan wal te brengen. Dat is een goedkoper alternatief dan met elektriciteitskabels, als een windpark 200 kilometer uit de kust ligt. Ook hier hebben we het weer over een zeer gerichte toepassing van waterstof.”

Wat is de rol die Saxion in het Deventer project speelt?

“We zijn met een aantal partijen aan het onderzoeken hoe we waterstof in Deventer kunnen produceren, opslaan, transporteren en toepassen. Witteveen+Bos is de leading partner. Het bedrijf MTSA kijkt mee vanuit de technologische invalshoek. Daar maakt men brandstofcellen en electrolyzers. De Hogeschool Arnhem Nijmegen is ook betrokken. In Arnhem is waterstof van oudsher een restproduct van het voormalige AKZO-concern. De HAN heeft zodoende al veel ervaring met waterstof. Bij Saxion zijn er nu zeven studenten betrokken, vanuit de opleidingen Electrical Engineering, Small Business en Werktuigbouwkunde. Vijf studenten nemen deel vanuit hun Smart Solution Semester. Ook vanuit de Universiteit Twente, de Universiteit van Amsterdam en de Rijksuniversiteit Groningen participeren studenten in ons project.”

De scope is dus breed.

“Dat klopt. Er hangen ook zoveel vraagstukken rond waterstof. Los van de technische kant, heb je te maken met vergunningen, planologie, de businesscase en sociale acceptatie. De veiligheidsbeleving rond waterstof is lang niet positief geweest. Uiteindelijk bepalen businessmodellen voor een belangrijk deel of je de uitkomsten van dit onderzoek echt in de praktijk kunt brengen en welke keuzes je daarbij maakt. We werken aan een multicriteria-analyse, waarin we verschillende scenario’s op een rij zetten en met elkaar moeten gaan vergelijken. Binnen die scenario’s zijn ook weer keuzes mogelijk. Uiteindelijk gaat er om welke opties je voor welke partijen op welke plekken kunt inzetten. Dat wiel moeten we tijdens dit onderzoek gaan uitvinden. Medio 2021 hopen we de resultaten op te leveren.”

Dit artikel is deel 3 van een drieluik over Saxion-onderzoek rond duurzame energievoorziening.

Het onderzoek

Het onderzoek naar de toepassingen van waterstof is onderdeel van de Regiodeal GROHW (Green Refinery Deventer) en valt onder het onderzoeksprogramma van het interdisciplinaire consortium RELEASE (Reversible Large-scale Energy Storage). Betrokken partners: Witteveen+Bos, MTSA, Hanzenet, Brandeniers, Rabobank, Van Dorp installatietechniek, Vos Transport, Asfaltcentrale (ACS/BAM), Auping, Hogeschool Arnhem Nijmegen en Saxion.

Trynke Papa

Trynke Papa is bij Saxion als docent Werktuigbouwkunde verbonden aan de academie Life Science Engineering & Design (LED). Sinds 10 jaar is zij tevens als onderzoeker verbonden aan het lectoraat Duurzame Energievoorziening. Zij studeerde Werktuigbouwkunde aan de universiteit Twente.

Anne Hurenkamp

Anne Hurenkamp

Anne Hurenkamp is redacteur bij de Saxion Nieuwsredactie en als Informatiespecialist verbonden aan Saxion Bibliotheek. Schrijven doet ze heel graag. Vooral als het om een persoonlijk portret of over onderzoek gaat. In haar vrije tijd is Anne boekenliefhebber, bassist en Beatlesblogger.

Gerelateerde artikelen

Project Aardehuizen in Olst in samenwerking met Saxion lectoraat Duurzame Energievoorziening Onderzoek

Saxion helpt met slimme oplossingen bij het zo efficiënt mogelijk omgaan met energie

8 oktober 2020
20181005_154237.jpg Onderzoek

Slimme tech-gevels van Future Factory moeten bijdragen aan energieneutrale bouwomgeving

12 mei 2020
Saxion-lectoraat werkt aan ‘Nul op de Meter’ in jaren 70-huis Apeldoorn Onderzoek

Saxion-lectoraat werkt aan ‘Nul op de Meter’ in jaren 70-huis Apeldoorn