Grootschalige opslag en transport waterstof

Waterstof is onontbeerlijk in de energietransitie omdat het in belangrijke mate kan bijdragen aan het terugdringen van de CO₂-uitstoot van onder meer energie-intensieve industrieën.

Bestaande infrastructuur voor opslag Waterstof

TNO bedenkt concepten, ontwikkelt technologieën en doet praktijkproeven om waterstof op grote schaal op zee te kunnen produceren en op te slaan. Zo komt er op een olie- en gasplatform voor de kust van Den Haag een installatie om groene waterstof te produceren uit duurzame elektriciteit, opgewekt door wind en zon. Onder de Noordzee bevinden zich veel lege gasvelden waarin de waterstof kan worden opgeslagen. Op momenten van grote vraag naar energie kan het via bestaande gasleidingen aan land worden gebracht.

TNO onderzoekt wat de meest robuuste en goedkope manier is om de op zee opgewekte elektriciteit in de vorm van waterstofmoleculen te transporteren naar de grote gebruikers. Dat is aanzienlijk goedkoper dan transport van elektriciteit via kabels. Bovendien is de bestaande infrastructuur van gaspijpleidingen op land en in de Noordzee hier uitstekend voor geschikt.

De hoeveelheid energie die nu door deze leidingen naar land stroomt in de vorm van aardgas is een veelvoud van  de beoogde 11,5 GW windvermogen in 2030. Dat maakt het aantrekkelijk de steeds verder weg op zee duurzaam geproduceerde energie in de vorm van waterstof aan land te brengen.

Balans tussen vraag en aanbod

Ander onderzoek van TNO richt zich op het opslaan van waterstof in zoutcavernes of lege gasvelden. Gasvelden zijn hier in potentie voor geschikt maar het moet onomstotelijk vast komen te staan dat die opslag veilig is en economisch haalbaar. Op land is grootschalige opslag van waterstof in lege zoutcavernes al wel bewezen veilig. Ze zijn eerder gebruikt voor opslag van aardgas en blijken lekdicht. Ook hier geldt dat op land duurzaam opgewekte energie omgezet in waterstof op grote schaal en voor langere duur veel goedkoper is op te slaan en te transporteren dan in de vorm van elektronen.

Door grootschalige opslag op zowel land als offshore is de vraag naar energie veel beter in balans te brengen met het variabele aanbod uit zon en wind. In lege gasvelden offshore is overigens aanzienlijk meer op te slaan dan in zoutcavernes. Het onderzoek naar opslag in de gasvelden en geslagen putten richt zich vooral op lekdichtheid en of op welke manier waterstof reageert op materialen en gesteenten. Hiervoor werkt TNO nauw samen met industriële partners.

Veilig en rendabel transport over zee

TNO ontwikkelt ook nieuwe materialen die kleinschalige opslag van waterstof in speciale tanks mogelijk maakt. Het wordt dan opgeslagen als hoge druk gas of  gebonden aan een ander element waardoor het vloeibaar blijft. In dat verband doen we studies en beproeven we materialen voor opslag van waterstof onder extreme condities zoals hoge druk of lage temperatuur. Mogelijke toepassingen zijn zwaar transport over weg en over water. Vloeibare waterstof, met een temperatuur van min 253 graden Celsius, moet veilig en rendabel te verschepen zijn van landen die waterstof produceren naar plekken waar er vraag naar is. Hier komen onze kennis van gas, procestechnologie, chemie en materialen samen.

Samenwerken

Om waterstof brandstof veilig in een auto/vrachtwagen of vliegtuig te kunnen gebruiken zijn speciale tanks nodig. TNO zoekt partners om veilige waterstoftanks mee te produceren. Interesse? Neem contact op met René Peters!

Nieuwe netwerken voor transport waterstof

De industrie in de Rotterdamse haven heeft met TNO plannen ontwikkeld om de uitstoot van CO₂ fors terug te dringen. Blauwe waterstof is hier het antwoord: de CO₂ die vrijkomt bij de productie van waterstof wordt afgevangen en getransporteerd naar lege gasvelden in de Noordzee. Het project H-vision voorziet in transport van de CO₂-neutrale blauwe waterstof van een centraal gelegen fabriek op de Maasvlakte via een nieuw leidingennetwerk in het havengebied naar de chemische- en raffinagebedrijven en CO₂ naar lege gasvelden op zee via het Porthos-netwerk.

Op landelijk niveau moet het netwerk van Gasunie worden aangepast en uitgebreid om de groene waterstof vanaf de Noordzee en andere bronnen naar de grote industriële clusters te brengen: Rotterdam, Eemshaven, IJmuiden, Terneuzen en Zuid-Limburg.