Ondanks plannen Fluxys: ‘Aardgasleidingen in België zijn niet ontworpen voor waterstof’

Waterstof door de huidige aardgasleidingen sturen lijkt een logische zet, en het gasinfrastructuurbedrijf Fluxys ziet er een slimme strategie in. Maar een recente studie toont aan dat het ombouwen van die leidingen voor waterstof vol risico’s zit. “De belangrijkste technische uitdaging is dat waterstof de structuur van staal kan aantasten, waardoor het bros wordt”, zegt energie-expert Joannes Laveyne.

Uit een studie gepubliceerd in Energy Science & Engineering blijkt dat het gebruik van aardgasleidingen voor waterstoftransport forse technische en economische obstakels met zich brengt. Waterstof verschilt aanzienlijk van aardgas in zowel chemische als fysische eigenschappen. Dat zorgt voor specifieke uitdagingen, zoals verhoogde risico’s op lekkage en explosies door de kleinere waterstofmoleculen die sneller door scheurtjes in leidingen kunnen dringen. “Het probleem is niet dat het onmogelijk is, maar dat de kosten en technische aanpassingen zo groot zijn dat het economisch gezien niet haalbaar is”, beklemtoont chemisch ingenieur Paul Martin, de eerste auteur van het artikel.

Daarbij komt dat waterstof de structuur van de leidingen kan aantasten, waardoor scheuren en breuken ontstaan die de integriteit van het netwerk ondermijnen. In het Verenigd Koninkrijk heeft een risicoanalyse aangetoond dat het gebruik van waterstof vier keer zo vaak kan leiden tot brand of explosies dan aardgas, zelfs met extra veiligheidsmaatregelen. Dat roept vragen op over de geschiktheid van de bestaande infrastructuur voor die nieuwe energievorm.

Bekend probleem

Fluxys positioneert zich als een leider in de energietransitie. Op zijn website meldt het gasbedrijf zijn bestaande infrastructuur te willen herbestemmen om koolstofarme moleculen zoals waterstof te vervoeren. Fluxys noemt het jaar 2026 om de eerste volumes waterstof te vervoeren via zijn pijpleidingen. Onlangs heeft het bedrijf de bouw van een nieuwe pijpleiding tussen Zeebrugge en Brussel aangekondigd, die naar eigen zeggen zowel aardgas als waterstof kan vervoeren. Dat project wordt in de markt gezet als een “futureproof” investering die zowel de huidige energiebehoeften dekt als voorbereid is op de energietransitie. Maar hoe haalbaar zijn die plannen?

Joannes Laveyne, energie-onderzoeker aan de Universiteit Gent, benadrukt in een gesprek met Trends dat er aanzienlijke problemen zijn met het idee om waterstof door aardgasleidingen te transporteren. “De studie bevestigt wat eerdere onderzoeken al aangaven: er zijn aanzienlijke technische en economische obstakels bij het gebruik van aardgasleidingen voor waterstoftransport. De auteurs van de studie verwijzen naar ongeveer 55 voorgaande onderzoeken die min of meer tot dezelfde conclusies komen. De belangrijkste technische uitdaging is dat waterstof de structuur van staal kan aantasten, waardoor het bros wordt. Dat probleem kennen we al sinds de jaren zestig. Wat de studie nu duidelijk maakt, is dat die problemen nog altijd bestaan en dat de aanpassingen die nodig zouden zijn om de leidingen veilig voor waterstof te maken, zeer duur zijn. Dus, hoewel het technisch mogelijk is, zijn de kosten zo hoog en de benodigde aanpassingen zo groot dat het economisch gezien niet haalbaar lijkt om de bestaande infrastructuur te hergebruiken voor waterstof.”

Lees verder onder link

Technisch mogelijk, maar…

Hoe realistisch zijn de plannen van Fluxys om Belgische aardgasleidingen te gebruiken voor waterstoftransport?

JOANNES LAVEYNE. “Technisch gezien is dat allemaal mogelijk, maar de vraag blijft of het economisch haalbaar is. De bestaande aardgasleidingen in België zijn niet ontworpen voor de specifieke eigenschappen van waterstof, zoals de kleinere molecuulgrootte die lekken bevordert en de neiging om staal bros te maken. Als je kijkt naar wat nodig zou zijn om die leidingen geschikt te maken voor waterstoftransport – zoals het vervangen van afsluiters, dichting en compressoren – lopen de kosten al snel hoog op. Bovendien is het zeer onwaarschijnlijk dat we waterstof in de hoeveelheden zullen produceren die nodig zijn om die infrastructuur op dezelfde schaal te gebruiken als voor aardgas. Dus hoewel Fluxys dit presenteert als een duurzame stap, is het in werkelijkheid een veel grotere uitdaging dan zij misschien willen laten lijken.

“Het is deels een strategie om hun bestaande infrastructuur te blijven gebruiken en relevant te blijven in een toekomstige markt die steeds meer naar hernieuwbare energiebronnen verschuift. Ze willen natuurlijk niet dat hun activiteiten in de toekomst worden afgebouwd. Daarom proberen ze het transport van waterstof zo aantrekkelijk mogelijk voor te stellen. Het is een manier voor die bedrijven om hun huidige activiteiten voort te zetten onder een groenere vlag, maar de economische en technische realiteit is vaak veel complexer dan hun boodschap doet vermoeden.”

‘Waterstof is een zeer kleine molecule, veel kleiner dan die van aardgas, waardoor het gemakkelijker kan lekken door zelfs de kleinste scheurtjes of zwakke plekken in de leidingen’

Joannes Laveyne (UGent)

Beperkte energiewinst

Er wordt gewaarschuwd voor ontploffingsgevaar bij het gebruik van waterstof in bestaande aardgasleidingen.

LAVEYNE. “Het ontploffingsgevaar van waterstof is inderdaad een belangrijk obstakel voor het gebruik in bestaande aardgasleidingen, vooral op distributieniveau, waar leidingen tot in de huizen komen. Waterstof is een zeer kleine molecule, veel kleiner dan die van aardgas, waardoor het gemakkelijker kan lekken door zelfs de kleinste scheurtjes of zwakke plekken in de leidingen. Bovendien is waterstof geurloos en kleurloos, wat het moeilijker maakt om lekken te detecteren. Dat verhoogt het risico op ophoping en, in combinatie met een ontstekingsbron, op ontploffingen. Het transportnetwerk is robuuster en veiliger, maar op het distributieniveau, met zijn complexe netwerk van vertakkingen en kleinere buizen, zijn de risico’s veel groter. De beveiligingsvereisten zijn daarom ook veel strenger. Ketels moeten bijvoorbeeld rechtstreeks met de buitenlucht in contact staan om te voorkomen dat gas zich ophoopt in huizen. Dat alles maakt het gebruik van waterstof in bestaande aardgasleidingen een stuk risicovoller dan aardgas, en vraagt om zeer zorgvuldige overwegingen en aanpassingen.”

Veel aardgasbedrijven stellen voor om waterstof te mengen met aardgas, tot ongeveer 20 procent.

LAVEYNE. “Dat zou de CO2-uitstoot enigszins verminderen, maar de energiewinst is beperkt. Waterstof heeft namelijk drie keer minder energie per volume-eenheid dan aardgas. Bij een bijmenging van 20 procent waterstof krijg je slechts een vermindering van 6 à 7 procent in CO2-uitstoot. Bovendien zijn de kosten hoog, zowel voor de productie van groene waterstof als voor eventuele aanpassingen aan het netwerk. Groene waterstof is momenteel veel duurder dan aardgas. Zelfs in een optimistisch scenario kost waterstof nog altijd twee keer zoveel per kilowattuur als aardgas.

“In het Verenigd Koninkrijk hebben Northern Gas Networks en British Gas iets dergelijks geprobeerd in Redcar, maar dat project werd stopgezet omdat het economisch niet haalbaar bleek.”

‘Bedrijven zoals Ineos gebruiken momenteel fossiele brandstoffen als bron voor hun chemische bouwstenen, maar in de toekomst kunnen ze overstappen op waterstof’

Joannes Laveyne

Logistieke uitdaging

Er bestaan verschillende vormen van waterstof, zoals blauwe, grijze en groene. Wat zijn de voor- en nadelen van die vormen?

LAVEYNE. “Groene waterstof wordt geproduceerd door elektrolyse met hernieuwbare elektriciteit en is ideaal, maar de productie is momenteel erg duur. Blauwe waterstof wordt geproduceerd uit aardgas met CO2-afvang en -opslag (CCS). Dat is een tussenoplossing die kan helpen bij de overgang naar volledig groene waterstof, vooral in regio’s waar veel aardgas beschikbaar is en de infrastructuur voor CO2-afvang aanwezig is. Maar ook bij blauwe waterstof zijn er uitdagingen, zoals de kosten en de vraag of het daadwerkelijk CO2-neutraal is wanneer je de hele keten in ogenschouw neemt.”

Is er al enige vooruitgang geboekt met de productie en het transport van waterstof? Wat zijn de huidige logistieke uitdagingen?

LAVEYNE. “Waterstof is moeilijker te vervoeren dan aardgas. De moleculen zijn kleiner en kunnen gemakkelijker lekken, en het gas is geurloos en kleurloos, wat detectie bemoeilijkt. Er zijn momenteel geen waterstoftankers in gebruik voor langeafstandsvervoer zoals we die voor lng hebben. Er zijn experimenten met het vervoeren van vloeibare waterstof, zoals tussen Australië en Japan, maar die zitten nog in een demonstratiefase. Daarnaast heb je ook projecten zoals dat van Air Liquide, die werken aan manieren om waterstof op een veilige en efficiënte manier te transporteren en op te slaan. Maar de logistiek blijft een enorme uitdaging vanwege de fysieke eigenschappen van waterstof.”

Industrie

Hoe ziet u de toekomst van waterstof als energiedrager?

LAVEYNE. “Waterstof heeft als energiedrager enkele beperkingen vanwege de lage energie-inhoud per volume-eenheid en de hoge kosten van de productie en het transport. Er zijn echter niches waar het potentieel kan hebben, vooral voor industriële toepassingen en in gebieden waar langeafstandstransport van energie noodzakelijk is. Voor residentieel gebruik en vervoer zie ik weinig toekomst, vooral omdat andere technologieën, zoals warmtepompen en batterijen, efficiënter en goedkoper zijn. De waterstofeconomie zal waarschijnlijk gericht blijven op grote industriële spelers die waterstof nodig hebben als chemische bouwsteen of voor specifieke energiebehoeften waar andere alternatieven niet haalbaar zijn.

“Waterstof wordt vaak gepresenteerd als een oplossing voor de energietransitie, maar het gebruik ervan als molecule in chemische processen is eigenlijk de meest veelbelovende toepassing. Bedrijven zoals Ineos gebruiken momenteel fossiele brandstoffen als bron voor hun chemische bouwstenen, maar in de toekomst kunnen we overstappen op waterstof. Maar de productie van waterstof vereist veel energie, vooral als we groene waterstof willen maken via elektrolyse, wat ongeveer 55 kilowattuur per kilogram waterstof vereist. Dat maakt het minder efficiënt dan direct gebruik van elektriciteit, tenzij je waterstof als chemische grondstof nodig hebt.”

Bekijk hieronder ook het studiogesprek met Joannes Laveyne.

Lees ook: