Infrastructuur, grootschalige opslag en transport van waterstof

Productie groene waterstof

Waterstof is onmisbaar in de energietransitie. Het helpt bij het terugdringen van de CO2-uitstoot van industrieën die veel energie gebruiken. Wij dragen bij aan innovaties om waterstof op grote schaal op zee te kunnen produceren en opslaan. We bedenken concepten, ontwikkelen technologieën en doen praktijkproeven. Zo komt er op installatie voor productie van groene waterstof op een olie- en gasplatform voor de kust van Den Haag. Dit wordt geproduceerd uit duurzame elektriciteit, opgewekt door wind en zon.

Robuuste infrastructuur

Zonder een betrouwbare en schaalbare waterstofinfrastructuur komt de waterstofeconomie niet van de grond. Stakeholders in Nederland en daarbuiten staan voor de uitdaging om productie, import, transport en opslag slim met elkaar te verbinden – over sectoren én grenzen heen. TNO werkt aan systeemoplossingen die deze infrastructuur integraal benaderen: van modellen voor netwerkplanning en flexibiliteit tot technologieën voor opslag, conversie en import via havens. Samen met overheden, netbeheerders, industrie en internationale partners bouwen we aan een toekomstbestendig en veerkrachtig waterstofnetwerk.

Waterstoftransport

Onder de Noordzee bevinden zich veel lege gasvelden waarin de waterstof ondergonds kan worden opgeslagen. Op momenten van grote vraag naar energie kan deze waterstof via bestaande gasleidingen aan land worden gebracht. We onderzoeken 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. Waterstof vervoeren is een stuk goedkoper dan transport van elektriciteit via kabels.

Gaspijpleidingen

Bovendien is de bestaande infrastructuur van gaspijpleidingen op land en in de Noordzee hiervoor zeer geschikt. Op dit moment stroomt aardgas door deze leidingen naar land. En dat is veel meer dan de 11,5 gigawatt windvermogen in 2030. Dat maakt het aantrekkelijk om waterstof mee aan land te brengen.

Waterstof opslaan

We doen een ander onderzoek naar het opslaan van waterstof in zoutcavernes of lege gasvelden. Gasvelden zijn in potentie geschikt, maar het moet bewezen worden dat de opslag veilig en economisch haalbaar is. Op land kan waterstof in lege zoutcavernes veilig worden opgeslagen. De cavernes zijn eerder gebruikt om aardgas op te slaan en zijn lekdicht. Als je duurzame energie opwekt op land en omzet in waterstof is dat veel goedkoper op te slaan en te transporteren dan elektronen.

Opslag in lege gasvelden en zoutcavernes

Energie uit zon en wind is afhankelijk van de weersomstandigheden. Door de energie als waterstof op land en zee op te slaan, is de vraag beter in balans te brengen. In lege gasvelden in zee past overigens veel meer dan in zoutcavernes. In ons onderzoek naar ondergrondse waterstofopslag in de gasvelden en geslagen putten kijken we vooral naar lekdichtheid en of en hoe waterstof reageert op materialen en gesteenten. We werken hiervoor samen met industriële partners.

Kleinschalige opslag

Ook ontwikkelen we nieuwe materialen voor kleinschalige opslag van waterstof in speciale tanks. Hierbij slaan we waterstof op als hoge druk gas of binden het aan een ander element waardoor het vloeibaar blijft. Zo doen we studies en testen we materialen voor opslag van waterstof onder extreme condities. Bijvoorbeeld hoge druk of lage temperatuur. Mogelijke toepassingen zijn zwaar transport over weg en over water. Vloeibare waterstof heeft een temperatuur van -253 graden Celsius. Dat moet veilig en rendabel te verschepen zijn van de productieplek naar de plek waar er vraag naar is. Onze kennis van gas, procestechnologie, chemie en materialen komen hier samen.

Blauwe waterstof

Samen met de industrie in de Rotterdamse haven hebben we plannen ontwikkeld voor het sterk terugdringen van de CO2-uitstoot. Blauwe waterstof is hier de oplossing. Want de CO2 die vrijkomt bij de productie van waterstof, wordt afgevangen en vervoerd naar lege gasvelden in de Noordzee.

Actuele projecten

Project H-vision gaat over transport van de CO2-neutrale blauwe waterstof. Namelijk van een centrale fabriek op de Maasvlakte, via een nieuw leidingnetwerk in het havengebied, naar de chemische- en raffinagebedrijven. En CO2 naar lege gasvelden op zee via het Porthos-netwerk. Landelijk moet het netwerk van Gasunie zich aanpassen en uitbreiden om groene waterstof te vervoeren van de Noordzee en andere bronnen naar grote industriële clusters in Rotterdam, Eemshaven, IJmuiden, Terneuzen en Zuid-Limburg.

Ook samenwerken?

Om waterstof als brandstof veilig in een auto, vrachtwagen of vliegtuig te gebruiken zijn speciale tanks nodig. We zijn op zoek naar partners om veilige waterstoftanks mee te produceren. Interesse? Neem contact met ons op.