You are here

Waterstof wordt een veelbelovende energiedrager

Waterstof geproduceerd met overschotten van hernieuwbare energie in combinatie met brandstofceltechnologie, wordt een geloofwaardige sector om fossiele brandstoffen te vervangen. Maar het nieuwe economische model dat het meest relevant is, heeft nog steeds moeite om vorm te krijgen.

Op 1 december ontmoetten verschillende actoren die actief zijn in de waterstofindustrie elkaar in de Moulins de Beez. Doel : de balans opmaken van de huidige situatie van waterstof in België. Het evenement werd georganiseerd door de vereniging H2Net, die alles wat met groene waterstof heeft te maken wil bevorderen, met name uit hernieuwbare energiebronnen.

Het opkomst was beperkt, maar het programma zat vol met ideeën en grotendeels uitgewerkte pistes. Genoeg om over te gaan tot een kwalitatief indrukwekkende mobilisatie in een land waar er nog geen echte industriële echte uitdagers zijn op dit gebied. Men kan zich ook vragen stellen over de afwachtende houding van de spelers die de beweging in gang zouden moeten zetten en (vooral ?) de beleidsmakers die dit moeten voorbereiden, met name op wetgevend niveau.

Nathalie Job (ULg), actief op veel lopende H2-projecten, gastdocent en onderzoeker aan de ULg (Departement Toegepaste Scheikunde) en auteur van talrijke artikelen over het onderwerp, deelt haar mening met ons.

« Niemand wilt echt de eerste te zijn »

Jean Cech (Hernieuws) : Het is bijna tien jaar geleden dat de pers werd uitgenodigd in het Jubelpark te Brussel om de presentatie van de eerste auto op waterstof, een BMW, bij te wonen. Sindsdien heeft men er praktisch niets meer over gehoord. En nu wordt er vol trots een Toyota Mirai getoond (foto hieronder) ook rijdend op waterstof, en hij wordt voorgesteld als de auto van morgen. Men heeft soms de indruk op we op het gebied van waterstof zijn blijven stilstaan.

Nathalie Job (ULg) : Ik wil eerst verduidelijken dat de BMW die tien jaar geleden aan het publiek werd voorgesteld geen brandstofcelwagen was, maar een wagen met een interne verbrandingsmotor die eigenlijk aangedreven werd door waterstof. Hij was uitgerust met een tank met vloeibare waterstof op lage temperatuur, maar het bleef bij het rendement van een thermomechanisch systeem, dus aanzienlijk lager dan elektrochemische systemen. Deze zijn echter niet recent omdat brandstofcellen al geruime tijd werden ontwikkeld voor de NASA. Maar de kost is lang een sterk afschrikmiddel geweest. Dit was ten tijde van alkalinebatterijen.

De membraan brandstofcellen die vandaag in de Mirai zijn ingebouwd zijn aanzienlijk goedkoper. Maar om tot dit model te komen, heeft het onderzoek het volledige budget opgebruikt dat het merk besteedde aan Formule 1. Dit allemaal om te benadrukken dat we hier te maken hebben met een totaal andere auto dan de BWM waar u het over heeft. Hij werkt niet alleen perfect, je kan hem zelfs volledig vullen in een paar minuten en een rijbereik hebben van 500 km, maar hij is eveneens verlost van veel problemen – met name op gebied van veiligheid – die tien jaar geleden nog bestonden.

Een onbekende voor de Mirai is dat we nog niet genoeg ervaring hebben over de levensduur van de brandstofcellen. Ze kan echter doorslaggevend zijn als een verandering van batterij zich voordoet tijdens de normale levensduur van het voertuig. Maar het echte probleem dat zich nu voordoet om vooruit te gaan, is het aanbod aan infrastructuur. Want zolang zij bijna onbestaande is, zal de auto niet verkopen.


Japan zet in op de brandstofcel, met name met zijn Toyota Mirai model.

J.C. : Van wie moet men het initiatief verwachten op dit niveau ?

N.J. : De enige manier om dit te doen – en zowel de Japanners als de Duitsers hebben dit goed begrepen – is om de twee stappen tegelijkertijd te nemen : de auto en het elektriciteitsnet. De enige tussenoplossing is het bedrijfswagenpark : dat zijn auto’s die een relatief beperkt bereik hebben en die altijd terugkeren naar hetzelfde punt om zich te bevoorraden. Het bevoorradingsnetwerk is de sleutel. Maar gezien de investeringen die dit met zich meebrengen, gaat dit erg traag.

J.C. : De Scandinavische landen ondervinden blijkbaar geen hinder om dergelijke netwerken te ontwikkelen…

N.J. : Dat is waar. Maar je zult merken dat deze landen ook veel groene stroom produceren – vooral windenergie. Dit motiveerde hen om elektrolyse-installaties te bouwen om waterstof te produceren, die het mogelijk maken om overproductie te slaan. Op deze manier konden ze de lijn doortrekken naar het niveau van de distributienetwerken.

Je zou met mij ook kunnen praten over Japan, daar zitten ze ook in een vergevorderd stadium. Maar het is geen geheim dat Toyota een nationale statussymbool is, de subsidies volgden. Ook in Duitsland is de bereidheid van de regering duidelijk. Ook hier maakt de auto-industrie het verschil.

J.C. : En bij ons ?

N.J. : Niets echt concreets tot nu toe. Het is al tien jaar dat de academische en wetenschappelijke wereld roept om een stappenplan op dit niveau. Je zag net als mij dat de politieke wereld niet aanwezig was  op deze dag gewijd aan de sector van energie uit waterstof in Wallonië.


Naast de windturbine heeft de Groep Colruyt een vloot van heftrucks di rijden op waterstof.

J.C. : Sommige keuzes zijn waarschijnlijk moeilijker te maken dan anderen. Moet men bijvoorbeeld beter inzetten op elektrische voertuigen op batterijen of op waterstofwagens met brandstofcellen ?

N.J. : Het is een kwestie van de markt. Ik denk dat als het gaat over een wagen voor het hele gezin, de traditionele elektrische wagen op batterijen een grote kans heeft. Vooral omdat de levensduur van de batterij toeneemt. De comfortbehoeften van sommige berlines van het duurdere segment – verwarming en andere elektronische voorzieningen – roepen vragen op, maar de stroomvoorziening door de batterij blijft voldoen. Anderzijds wegen batterijsystemen in geval van vrachtwagens of treinen niet op tegen de brandstofcel.

J.C. : Terugkomend op de BMW waar ik met u al over sprak, dacht ik mij te herinneren dat één van de grote problemen bij de inzet van deze voertuigen met veiligheid had te maken, als gevolg van het directe gebruik van waterstof opgeslagen onder druk in het voertuig . Wat is er overgebleven van deze obstakels in de huidige situatie, met name op gebied van regelgeving ?

N.J. : Er bestaat bij ons nog geen echte regelgeving voor waterstof. Als u thuis een waterstoftank wilt installeren, zal hij worden onderworpen aan dezelfde regels als die voor andere brandstoffen. Het is duidelijk dat dit gebrek aan juiste voorschriften rechtsonzekerheid kunnen creëren en een rem kunnen zijn op de investeringen in de industrie.

Maar er is ook een rem in de publieke opinie. Men herinnert zich nog steeds de explosies van de Zeppelins in de jaren dertig. Ongevallen waarbij waterstof niet de echte oorzaak was. Dat neem niet weg dat het idee van zich te verplaatsen in een waterstofauto nog steeds het gevoel geeft van reizen op een bom. Persoonlijk geef ik de voorkeur aan een crash met een waterstofauto dan met wagen op batterijen. In het eerste geval ontsnapt waterstof direct langs boven en zal de auto niet branden. In de tweede geval riskeert men dat de wagen volledig opbrandt.

J.C. : Tot slot, hoe komt het dat voor deze markt zo moeilijk is om van de grond te geraken ? Want volgens de presentaties van die dag is het onderzoek nu al enorm vooruitgegaan...

N.J. : Het probleem, denk ik, is dat in zulke radicale conceptuele en technologische ontwikkelingen niemand de eerste wil zijn. We zitten in een dynamiek waar de eerste vaak op zijn bek gaat en de volgende met de pluimen gaan lopen.

De reden waarom Toyota heeft ingezet op auto’s met brandstofcellen is in de eerste plaats omdat de fabrikant wordt ondersteund door de overheid en in de tweede plaats omdat zij ook andere pijlen op hun boog hebben, namelijk andere modellen die succesvol zijn. Dat neemt niet weg dat de waterstofpiste momenteel verlieslatend is. Maar het geeft het merk een goed imago op de markt.

In België hebben we geen nationale toonaangevende industrie waar deze technologieën daadwerkelijk zouden kunnen gestimuleerd worden. In dit geval moeten de keuzes door onze leiders worden gemaakt vanuit een andere invalshoek. Die van prioriteiten. Zoals, moeten we inzetten op isolatie van gebouwen of op elektrische mobiliteit ? Voertuigen op batterijen of op brandstofcellen ? Welk beleid zal de meeste impact hebben op middellange en lange termijn ? Deze prioriteiten zijn erg lastig om vast te leggen op bestuursniveau. Vanuit het industrieel oogpunt denkt men aan het kostenniveau. Het is bekend dat prototypes duur zijn. En vooral de eerste. Na de eerste series beginnen de kosten te verlagen. Er is een kritische drempel. Daar komt voor de automobielsector ook nog eens de kwestie bij van de netten die tegelijkertijd mee moeten evolueren. Niet gemakkelijk om in deze omstandigheden de juiste kansen te identificeren.

Wij vullen dit thema aan met een interview met Benjamin Wilkin, secretaris-generaal van de Vereniging voor de Bevordering van hernieuwbare energie (APERe).

« Waterstof is een oplossing voor de seizoensopslag van hernieuwbare energieproductie »

Jean Cech (Hernieuws) : Op welke manier opent het huidige onderzoek op het gebied van energie uit waterstof nieuwe perspectieven voor hernieuwbare energie ?

Benjamin Wilkin (APERe) : Vanaf het moment dat men overweegt om overschotten van hernieuwbare energie te beschouwen als een potentiële bron voor de ontwikkeling van nieuwe energie, lijken de perspectieven volgens mij vanzelfsprekend. Nu blijkt meer en meer dat de hernieuwbare energieproductie op sommige plaatsen en bepaalde tijdstippen overbodig wordt, zelfs in België. Dus er is hier een eerste duidelijke convergentie tussen het onderzoek naar energie uit waterstof- en hernieuwbare energie. Ik had geen idee hoe serieus deze piste werd genomen door onderzoekers die deze productiesectoren meer en meer beginnen te zien als geïntegreerde systemen. Batterijen, elektrolyse-installaties, opslagsystemen... het is nodig om op alle niveaus het reactievermogen van  systemen in overeenstemming te brengen met de schommelingen van hernieuwbare energieproductie.


Kenmerken van energieopslagtechnologieën.

J.C. : Komt dit niet voort uit een verlangen om de waterstofsector op te nemen in de context van duurzame energie ?

B.W. : Waarschijnlijk. Samen met het achterliggende idee om een nieuwe business opportuniteit te ontwikkelen in de mate dat waterstof een oplossing biedt voor de valorisatie van energieproductie die anders verloren gaat ondanks haar zeer lage kosten.

J.C. : Zorgt de link die er blijkbaar is tussen de hernieuwbare energiewereld en die van energie uit waterstof er volgens u eveneens voor dat er nauwe contacten zijn op gebied onderzoeksteams ?

B.W. : De onderzoeksprojecten lijkten mij in ieder geval in die richting te gaan, met name op het gebied van elektrolysesystemen. De complementariteit tussen wind- en zonne-energie is essentieel om ze zo vaak mogelijk te kunnen laten draaien. Het leidt uiteraard tot een vorm van schone opslag van energiestromen. Uit de studiedag bleek echt de wil om de bruggen te versterken, m.a.w. de coördinatie tussen de verschillende onderzoeksprojecten te versterken. Ook op afgelegen gebieden, zoals weersvoorspellingen die kunnen anticiperen op de bron.

Maar we zitten in onderzoeksdomeinen die zijn verspreid zijn over meerdere jaren. Het zal volgens mij nog vijf of tien jaar duren vooraleer deze convergenties economisch rendabel zullen zijn. Dit is een eco-systeem dat moet worden opgebouwd.

J.C. : Hoe zie je de rol van APERe in deze evolutie ?

B.W. : De banden en contacten tussen de producenten van hernieuwbare energie en al die actief zijn in de sector van waterstof zullen moeten worden aangehaald. Dit is ook het de rol dat de cluster Tweed meer en meer dient te vervullen. En waarbij ook de stakeholders van het elektriciteitsnet moeten worden betrokken, in de mate dat de valorisatie van overtollige hernieuwbare energie voor hen momenteel een echte belemmering vormt. Het is duidelijk dat er voor dit probleem, door middel van energie uit waterstof, een evenwichtige oplossing kan worden gevonden naast de lokale consumptie en batterijen die snel zijn achterhaald door de verwachte opkomst van productiecapaciteit uit zonne- en windenergie.

J.C. : Vooral voor seizoensopslag

B.W. : Absoluut. In die zin vormt de kwestie van de opslag, met name de vorm en inhoud, de uitdaging. Er is nu de mogelijkheid van opslag van waterstof in de vorm van ammoniak in de grote industrieën.

Deze vorm zou de goedkoopste zijn voor opslagperiodes langer dan 10 maanden (tot 10.000 uur, volgens de figuur). Genoeg om ons het overschot van de zon uit de zomer in de winter aan te bieden!


Ammoniak is één van de goedkoopste en langdurigste opslagcapaciteitsoplossingen.

J.C. : Wat er misschien nog ontbreekt zijn bouwers die in staat zijn om deze onderzoekspistes om te zetten in efficiënte business modellen… ?

B.W. : Waarschijnlijk. Hoewel gedurende de studiedag bleek dat dat idee van bouwers al aanwezig was, vooral bij in grote industriëlen (die niet op de studiedag aanwezig waren). Volgens mij is er een dimensie waar men gedurende die studiedag niet voldoende rekening mee heeft gehouden, namelijk de kwestie van de opslag van waterstof. Ik spreek over opslag gedurende lange periodes, tussen twee seizoenen om precies te zijn.

Catégorie: 
Technologies
Filière: 
0
1

Om verder te gaan