Waterstof kan een alternatief zijn voor accu’s, maar ook als vervanger van aardgas worden ingezet. We maken hier onderscheid tussen 2 toepassingsgebieden: verwarming en aandrijving om te voldoen aan de warmtevraag of mobiliteit.

De meest voor de hand liggende toepassingsgebieden voor waterstof in je bedrijfsvoering zijn verwarming en aandrijving. Hoewel de prijs van waterstof zo hoog is, dat je het waarschijnlijk niet zult doen om de energiekosten te verlagen, zijn er misschien voordelen waar je niet direct een prijskaartje aan kunt hangen. Het kan ook zijn dat je graag lokaal, moet zonnepanelen of windmolen, opgewerkte energie om wilt zetten naar waterstof.

Warmtevraag

De meeste bedrijven gebruiken nu nog aardgas voor hun industriële processen met een hoge warmtevraag zoals poedercoaten, gieten en dergelijke. Om minder fossiele brandstoffen te gebruiken en de uitstoot van CO2 te beperken, zijn er ontwikkelingen richting elektrificatie. De benodigde elektriciteit moet dan natuurlijk wel duurzaam worden opgewekt en bij voorkeur lokaal omdat het elektriciteitsnet de vraag anders niet aan kan. Waterstof kan dienen als buffer om vraag en aanbod van elektriciteit op elkaar af te stemmen.

Wanneer je zelf elektriciteit opwekt met zonnepanelen of een windmolen, zou je met een elektrolyser / brandstofcel zelf zo’n buffer kunnen vormen door pieken om te zetten naar waterstof en later weer terug naar elektriciteit. Hoewel bij de omzettingen van power to gas (P2G) en omgekeerd, energie verloren gaat, kan het interessant zijn wanneer je in periodes met veel aanbod niet aan het netwerk kunt leveren. Zelfs als de omzetting naar waterstof niet zo efficiënt is, kan het toch meer opleveren. MTSA is een Nederlands bedrijf dat bezig is met het ontwikkelen van een installatie voor P2G en G2P, maar het is op dit moment nog lastig ivm vergunningen die nodig zijn om waterstof onder druk te mogen opslaan. 

Waterstof kan ook een alternatief voor aardgas zijn door gebruik te maken van aangepaste branders. Waterstof wordt dan net als aardgas via leidingen aangevoerd. Om het kip-ei verhaal te doorbreken, is Gasunie begonnen met de ontwikkeling van een ‘Backbone’ , de hoofdleiding van een waterstofgas infrastructuur, maar het is op dit moment pas op enkele plaatsen beschikbaar.  Het Nederlandse bedrijf Hydrogen Power Solutions H2PS, voorheen Tieluk, heeft een installatie ontwikkeld om aan de warmtebehoefte te voldoen, waarbij waterstof wordt opgewekt met (lokaal opgewekte) elektriciteit en vervolgens wordt toegevoegd aan het aardgas in de brander.  

Mobiliteit

Een tweede toepassingsgebied voor waterstof is voor aandrijving. Dit kan op 2 manieren: door bijmengen in een verbrandingsmotor (Dual Fuel) of elektrificatie, waarbij de brandstofcel de waterstof eerst om moet zetten in elektriciteit. Dit wordt ook wel FCEV van Fuel Cell Electric Vehicle genoemd. In beide gevallen is sprake van tanks met gecomprimeerd waterstofgas die worden meegenomen op het voertuig. Er zijn al trekkers en heftrucks verkrijgbaar op waterstof. Hoewel het niet kostenbesparend is, kan het bijvoorbeeld in de wegenbouw een vereiste zijn ivm de stikstofmaatregelen. Voor jou kan het gebruik van dit materieel dan een manier zijn om opdrachten binnen te halen. Een knelpunt hierbij is, dat waterstof alleen getankt kan worden bij een speciaal tankstation. Een oplossing hiervoor is bedacht door H2 Milkrun, een initiatief van Mitsubitshi en een aantal bedrijven in Gelderland die de waterstof ‘thuis laten bezorgen’.  Het tanken gebeurt overigens veel sneller dan het laden van accu’s.

Energiedichtheid en actieradius

Om een idee te krijgen bij de hoeveelheid waterstof die nodig is om diesel te vervangen: De hoeveelheid energie die 1 kg waterstof levert is 120 MJ, dit is vergelijkbaar met 2,6 kg benzine (46 kg/kg). Het benodigde volume is echter veel groter omdat het een gas is (bij kamertemperatuur minder dan 0,10 kg /m3). Het wordt daarom meestal gecomprimeerd, maar zelfs bij 500 bar is de dichtheid 33,0 kg/m3 terwijl benzine een dichtheid van 720 kg/m3 heeft, dus ruim 20 keer zo hoog als waterstof bij hoge druk. Voor dezelfde hoeveelheid energie is dus ongeveer 8 keer zoveel volume waterstof als benzine nodig.

Wanneer je dezelfde vergelijking met aardgas maakt:
De hoeveelheid energie die 1 kg waterstof levert (120 MJ) is vergelijkbaar met 2,4 kg aardgas (50 MJ/kg) maar per m3 is de energie inhoud 10.8 MJ (1/3 vergeleken met aardgas). Hierbij gaan we uit van ongecomprimeerd gas.

Werken met waterstof

Als je met waterstof wilt gaan werken moet je rekening houden met een aantal zaken. Het is bij kamertemperatuur een gas en wordt pas vloeibaar als hij bijna tot het absolute nulpunt gekoeld wordt. Het molecuul is heel licht waardoor het snel opstijgt, je ruikt of ziet het niet en  en het kan vrij gemakkelijk ontbranden. In deze module van Energy College op Ozone https://new.ozone.nl/library/topics/18196 kun je hier meer over lezen en hoe je er veilig mee kunt werken.   

Subsidies

Besluit je om een bedrijfsmiddel op waterstof aan te schaffen, vergeet dan niet om gebruik te maken van de EIA, Energie Investerings Aftrek voor ondernemers. Wanneer de installatie op de Milieu en Energielijst staat, kun je de investering op een voor jou fiscaal gunstige manier afschrijven. Je kunt hierover meer vinden op de website van RVO: https://www.rvo.nl/subsidies-financiering/eia/ondernemers. Voor de industrie staan er op dit moment 4 types waterstofinstallaties (en toebehoren) op de lijst:

-        Conversie van elektrische energie naar waterstof (Power to gas) bestemd voor de conversie van overtollige elektriciteit naar waterstof, bestaande uit een elektrolyser en toebehoren.

-        Warmtekrachtinstallatie gestookt met waterstof bestemd voor het gelijktijdig opwekken van warmte en mechanische of elektrische energie door verbranding van uitsluitend waterstof

-        Stationaire waterstofopslag bestemd voor opslag van waterstof  bestaande uit een opslagtank of reservoir, eventueel icm een compressor en dergelijke.

-        Waterstofbijmenging bestemd voor het aanpassen van bestaande installaties ten behoeve van het bijmengen van waterstof in aardgas

Maar ook een brandstofcel in transportmiddelen en allerlei soorten vervoermiddelen en mobiele werktuigen op waterstof staan ergens anders op de lijst.

Nieuwste toepassingen

De ontwikkelingen gaan snel en er worden voortdurend nieuwe producten ontwikkeld, ook internationaal. Als je wilt weten wat er nu verkrijgbaar is, neem dan contact op met Teqnow.