De energietransitie wordt er linksom of rechtsom doorheen gedrukt en vrijwel elk initiatief dat de regering heeft is een slecht idee. Zo heb je de windmolens, waarvan in het verleden Mark Rutte in debat met Femke Halsema nog zei dat windmolens op subsidie draaien. Een zeldzaam voorbeeld waarin Rutte een keer wel de waarheid sprak. Ook zonnepanelen zijn niet ideaal, zeker niet in Nederland, omdat het rendement simpelweg lager is dan alternatieve fossiele brandstoffen en ze net als windmolens moeilijk te recyclen zijn. Waar we nog niet zo veel van horen, is waterstof. Er wordt geclaimd dat het allemaal nog in ontwikkeling is, maar als we puur naar de feiten kijken, staat het vrijwel vast dat het gaat mislukken.
Door: Gilian van Doorn
Zonnepanelen en windmolens zie ik een beetje als hetzelfde. De een heeft de zon nodig om energie te leveren en de ander de wind. Vrijwel iedereen vindt ze lelijk om ze in het landschap te zien, als zonneweides dan wel windmolenparken. En bovenal zijn ze dus geen brandstof zoals benzine, maar leveren ze door de apparatuur elektriciteit. Waterstof daarentegen is enigszins vergelijkbaar met benzine, omdat het allebei brandstoffen zijn, en er hoeven dus geen landschappen opgeofferd te worden voor waterstof, zoals bij de opwekking van zonne- en windenergie.
Toen ik voor het eerst over waterstof als energiebron hoorde, was ik zeer pessimistisch over het feit dat waterstof een brandstof als benzine en gas ooit zou kunnen vervangen. Mijn eerste intuïtie zei me namelijk dat waterstof zo vreselijk veel kleiner is dan de moleculen van gas of benzine. Dit is ook daadwerkelijk het geval en waterstof kan dan ook niet door de reguliere gasleidingen, omdat de waterstof er dan uit zou lekken. Alle leidingen zouden dus vervangen moeten worden door speciale waterstofleidingen.
Maar behalve dit zijn er nog vele andere bezwaren. Zo is waterstof een energiedrager en geen energiebron, en zelfs als energiedrager is het niet een hele goede. Ook is het lastig om het veilig op te slaan en te transporteren. Je hebt namelijk een hele hoge druk nodig om het goed op te slaan, wat dus ook weer veel energie kost, waardoor het rendement alleen maar daalt. En zelfs onder hoge druk is de energiedichtheid vrij laag.
Een van de belangrijkste toepassingen van waterstof zal de brandstof voor auto’s zijn, maar is het wel zo praktisch om auto’s op waterstof te laten rijden? Een van de problemen is dat waterstof bij kamertemperatuur gasvormig is. Waterstof wordt pas vloeibaar bij een temperatuur van 235 graden onder nul en ook nog bij een hoge druk. Deze druk heet atmosferische druk en dit proces staat bekend als cryogene koeling en kost veel energie.
Ook is de infrastructuur voor waterstof er natuurlijk niet. Een ander praktisch probleem is dat waterstoftankstations technisch zeer complex zijn, waardoor ze 100 keer zo duur zijn als een oplader voor elektrische auto’s. Ook zit snel tanken met een waterstofauto er niet in, want dat kan slechts voor twee auto’s achter elkaar en daarna moet de pomp een half uur pompen om die hoge druk weer op te bouwen.
De vraag rijst dan: kun je dan helemaal niks met waterstof? Absoluut wel: als brandstof voor raketten is waterstof wel goed bruikbaar, maar dat is heel anders dan bij auto’s. Net als bij auto’s moet ook bij een raket die waterstof eerst vloeibaar gemaakt worden, maar omdat je de brandstof bij een raket meteen gaat gebruiken, kan dat wel. Ook het feit dat de atomen waterstof zeer licht zijn, maakt ze perfect voor raketten. Maar omdat niet iedereen zich een raket kan veroorloven, kijken we toch iets verder naar andere toepassingen.
Een andere manier van energieopwekking waarbij waterstof een rol speelt, staat nog in de kinderschoenen en heet kernfusie. Het is niet de normale waterstof die slechts 1 proton heeft, maar je hebt ook deuterium en tritium, die respectievelijk 1 proton en 1 neutron dan wel 1 proton en 2 neutronen hebben. Als men deze twee moleculen onder extreem hoge temperatuur en druk in een plasma-fase tegen elkaar laat botsen, dan fuseren deze moleculen samen in helium plus nog een neutron, waarbij nog meer energie ontstaat.
Het voordeel van deze manier van energie opwekken, in tegenstelling tot kerncentrales, is dat het radioactief afval drastisch lager is met ook een veel kortere halveringstijd.
Eigenlijk gebeurt er in een kernfusiereactor hetzelfde als in de zon, waarbij bij een extreem hoge temperatuur van 150 miljoen graden waterstof in helium omgezet wordt. De manier waarop ze dit na kunnen bootsen op aarde is door met sterke magneten dit rond te laten draaien, waardoor een plasmafase ontstaat en deze fusie plaatsvindt.
Technisch, maar ook economisch is dit natuurlijk een enorme uitdaging, maar als men echt schone en onbeperkte energie wil, is dit wel een van de betere opties. Het is dus een kostbaar project om dit te verwezenlijken, maar mogelijk is het zeker.
Maar het is dus meer een investeringsuitdaging en in plaats van investeren in nutteloze projecten om auto’s op waterstof te laten rijden of de gasleidingen te vervangen door waterstofleidingen, kan men dus veel beter hierin investeren, want kernfusie heeft een veel hogere potentie op succes.
Verder heeft een kernfusiereactor, net als bij kolencentrales, kerncentrales en dergelijke, het voordeel dat men niet afhankelijk is van het weer, zoals bij windmolens en zonnepanelen. Deze windmolens en zonnepanelen creëren een wiebelstroom met hoge pieken bij gunstig weer en lage pieken bij ongunstig weer, waar het stroomnet overbelast of juist onderbelast wordt.
Bij kernfusiereactors kun je op elk gewenst moment en op de momenten van vraag en aanbod inspelen, zodat alleen op de momenten dat er veel vraag is naar energie de energie in de kernfusiereactor geleverd wordt.
Kortom, de waterstof die eerst gekoeld moet worden onder hoge druk heeft geen toekomst voor de mens, maar de waterstof op zeer hoge temperatuur juist wel.
Hier kan je reageren op onze artikelen en een inhoudelijke bijdrage leveren. Lees ook even onze huisregels.
Om te reageren dien je eerst aan te melden.
Reageer je voor de eerste keer? Registreer je dan hier.
