Waterstof kan het nog niet waarmaken

In zijn zoektocht naar zelfvoorziening in energie vestigt Europa veel hoop op waterstof. België wil daarin een leidende rol spelen en fungeren als draaischijf voor de herverdeling van groene waterstof in de Europese Unie. In werkelijkheid is de technologie nog niet concurrerend.

Waterstof (H2) is, strikt genomen, geen energiebron. Het is een molecule, de kleinste in de scheikunde. Sommigen zien waterstof als een revolutie, die de luchtvaart, de scheepvaart en het wegtransport koolstofvrij zal maken. Anderen zien het als de perfecte manier om hernieuwbare energie op te slaan. Velen dromen ervan dat het groen is (geproduceerd met hernieuwbare energie), blauw (uit gas met CO2-afvang) of zelfs roze (uit kernenergie). Maar in werkelijkheid wordt waterstof vooral gebruikt in de chemische industrie, bij de productie van kunstmest, ammoniak en methanol, of bij olieraffinage. En het is meestal grijs (uit gas), zoals in België.

Enthousiasme

Vooral groene waterstof heeft de oren van de politieke wereld bereikt, wat geleid heeft tot enorme investeringen door de overheid. De Europese doelstelling is ambitieus: 10 miljoen ton waterstof produceren op het eigen grondgebied en tegen 2030 nog eens 10 miljoen ton invoeren uit regio’s die gunstiger zijn voor hernieuwbare energie.

België, dat geen grote vrije oppervlakten heeft en ook weinig zonnige dagen, wil een leidende rol spelen bij de invoer. Ons land wil een toegangspoort zijn voor groene waterstof voor heel Europa. Met de haven van Antwerpen-Brugge denken we een troef te hebben. Vooral omdat ons land al infrastructuur heeft, met een waterstofnetwerk dat een deel van de zware industrie bevoorraadt en een gasnetwerk dat als vervanging kan dienen. De geografische ligging – op het kruispunt van Nederland, Duitsland en Frankrijk – zou de rest doen.

Althans, dat is wat minister van Energie Tinne Van der Straeten (Groen) zichzelf heeft aangepraat, en wat de regering-De Croo ertoe heeft aangezet in 2021 een zeer ambitieuze waterstofstrategie te lanceren.

Verwoeste hoop

Maar in juli nam de Europese Rekenkamer een heel ander standpunt in. “Vier jaar na de publicatie van de waterstofstrategie vragen we de Commissie de realiteit onder ogen te zien”, verklaarde Stef Bloc, lid van de Rekenkamer. In een rapport bekritiseerde de financiële instelling de “onrealistische” doelstellingen van de Europese Commissie, “gedicteerd door een buitensporige politieke wil” in termen van productie en import, “zonder gebaseerd te zijn op een rigoureuze analyse”.

Daarnaast bekritiseerde de Rekenkamer het gebrek aan data over nationale overheidsfinanciering en voegde ze eraan toe dat de 18,8 miljard euro die Brussel moest uitbetalen, “verspreid was over verschillende programma’s waarvoor verschillende financieringsregels golden”, wat het leven van projectontwikkelaars niet eenvoudiger maakte. Het enige waar de Europese Commissie een pluim voor kreeg, was haar regelgevend werk. Groene waterstof had een goed wettelijk kader, maar was nog geen winstgevende technologie.
In België deed de CREG er nog een schepje bovenop. De federale energieregulator omschreef de ambities van de Europese Commissie als “zeer hoog, zelfs te hoog”. Ze bekritiseerde ook de Belgische strategie, die tot doel heeft tegen 2030 20 terrawattuur (TWh) waterstof te importeren (6% van de Europese doelstellingen) en het huidige waterstofverbruik (15 TWh) te vervangen door hernieuwbare waterstof, voornamelijk voor de zware industrie.

Een eerste probleem: de CREG ziet de vraag niet toenemen tegen het einde van het decennium, nu de elektrificatie terrein wint op waterstof. Het tweede probleem is het risico dat de betrokken industrieën zich verplaatsen. Waarom zouden ze zich niet vestigen waar groene waterstof wordt geproduceerd? Het transport van waterstof, waarvoor het vloeibaar moet worden gemaakt, brengt veel verlies mee.

Stopgezette projecten

“Een deel van het probleem is de vraag. De Europese Commissie zag overal mogelijkheden voor waterstof. Voor boten, auto’s en zelfs verwarming. Dat zal allemaal niet gebeuren”, zegt Damien Ernst, professor elektromechanica aan de Universiteit van Luik. “De waterstofmarkt in Europa zal niet noodzakelijkerwijs groeien. De Europese Unie faalt volledig in haar waterstofbeleid.”

In een aantal gevallen kiezen projectontwikkelaars ervoor hun kosten te verlagen. Drie weken geleden stopte het Deense energiebedrijf Ørsted met zijn productiesite voor groene waterstof in de buurt van Kopenhagen. Een paar dagen later werd de aanleg van de pijpleiding tussen Denemarken en Duitsland met enkele jaren uitgesteld.

In de afgelopen weken hebben de Europese giganten Equinor, Shell en Uniper aangekondigd dat ze grote projecten stopzetten of uitstellen. De Noorse groep heeft haar project om blauwe waterstof naar Duitsland te exporteren opgegeven vanwege financiële beperkingen en een gebrek aan vraag.

In België heeft de haven van Antwerpen-Brugge afgelopen mei haar eerste sleepboot op methanol in gebruik genomen, het resultaat van het combineren van waterstof, geproduceerd door elektrolyse, en CO2. Maar het project van het consortium Power to Methanol om 8.000 ton groene methanol te produceren is stopgezet. Gezien de marktprijzen werd het onrealistisch geacht.

Een toekomst

De toekomst van waterstof zou weleens kunnen liggen in de synthese van dat soort energierijke moleculen. “Het is een zeer grote potentiële markt”, zegt Damien Ernst. “Bijvoorbeeld in de aanmaak van ammoniak (NH3), dat niet langer zal worden geproduceerd uit koolwaterstoffen, maar via de elektrolyse van water.” En in principe biedt methanol geproduceerd uit waterstof en CO2 hetzelfde potentieel. Dus door het elektrolyseapparaat aan te drijven met hernieuwbare energie, krijg je groene ammoniak en methanol.
Groene ammoniak zou bijvoorbeeld de kunstmestindustrie kunnen decarboniseren, terwijl groene methanol als basis zou kunnen dienen voor het produceren van e-kerosine in de luchtvaartsector. “Een andere opkomende markt is die van de grote olietankers, uitgerust met elektrolyseapparaten”, voegt Ernst eraan toe. “Er beginnen grote orders voor meerdere gigawatts binnen te komen. Waterstof is de toekomst voor dat soort industrieën, die grote marges maken en hun imago moeten verbeteren.”

Het probleem is dat de productie van dat soort moleculen waarschijnlijk beperkt zal zijn op Europese bodem. “Simpelweg omdat het niet concurrerend zal zijn in vergelijking met regio’s waar groene energie vrijwel gratis is”, zegt Damien Ernst. “En de vraag zal zwak zijn in Europa, met uitzondering van een paar raffinaderijen. Ik geloof dus niet in een Europees transportnetwerk voor waterstof.”

Vraag en aanbod onzeker

En toch houden Europa en België vol. Onlangs lanceerde Fluxys, de operator van het toekomstige waterstofnetwerk in België, een projectoproep met het Franse GRTgaz, met als doel een leiding van 150 kilometer aan te leggen tussen Duinkerke en industriële centra in Gent en Antwerpen.

‘Sommige spelers zullen geen andere keuze hebben dan waterstof te gebruiken om koolstofvrij te worden’

Marc Tilmant (essenscia)

Maar tot nu is er nog geen aanbod gekomen. Zowel infrastructuurontwikkelaars als fabrikanten zijn op zoek naar precieze volumes. Het is onmogelijk een bedrijfsmodel voor te stellen wanneer vraag en aanbod zo onzeker zijn. “Industriële gebruikers weten niet wat de transportkosten zullen zijn”, legt Marc Tilmant uit, energie-expert bij essenscia, de Belgische federatie voor chemie en biowetenschappen. “Ze weten alleen dat groene waterstof duurder is dan blauwe waterstof, die weer duurder is dan grijze waterstof. Kortom, fabrikanten zeggen dat ze geïnteresseerd zijn, maar ze weten niet tegen welke prijs. Dan is het moeilijk een businesscase op te stellen.”

Op dit moment zetten veel specialisten vraagtekens bij de verhouding tussen de baten en het risico van waterstof. In een recent artikel gepubliceerd op The Conversation, gelooft Aurore Richel, professor in de chemie van hernieuwbare energie aan de Universiteit van Luik, dat het gebruik van waterstof “als brandstof voor bussen of treinen, of voor verwarmingssystemen, niet geschikt is. In veel sectoren zijn een directe elektrificatie of de opslag in stationaire batterijen efficiëntere opties dan waterstof”.

Marc Tilmant van essenscia concludeert dat waterstof een belangrijk onderwerp blijft. “Sommige spelers zullen geen andere keuze hebben dan waterstof te gebruiken om koolstofvrij te worden.” Maar door te streven naar 42 procent groene waterstof in 2030 en 65 procent in 2035, beperkt de Europese Commissie de mogelijkheden. “Dat zijn buitenproportionele doelstellingen, en dat is een probleem als we de markt willen ontwikkelen”, besluit de expert. z