Groene waterstof

Thema:
Schone waterstofproductie

Waterstof produceren zonder CO2-uitstoot noemen we groene waterstof. Het wordt gemaakt uit water via elektrolyse met duurzame elektriciteit van zon en wind. Technologische uitdagingen staan het maken van groene waterstof in de weg. Daarom werken we aan innovatie van productie, transport, opslag en gebruik voor groene waterstof als brand- en grondstof.

Waterstof als brandstof

Waterstof is belangrijk in de transitie naar een duurzame energievoorziening. Op dit moment wordt er vooral grijze waterstof geproduceerd, door ‘reforming’ van aardgas voor industriële toepassingen. Hier komt veel CO2 bij vrij. De belangrijkste toepassingen zijn in de chemische industrie voor het maken van ammoniak en kunstmest, en voor olieraffinage. Ook is waterstof brandstof voor zwaar transport over de weg, spoor, water en op termijn zelfs luchtvaart.

Bekijk de webinars over de rol van waterstof in de energietransitie

Waterstof als brandstof voor voertuigen

Binnen het wegvervoer maakt waterstof een opmars. Het kabinet maakte onlangs de komst van 50 nieuwe waterstofbussen bekend, bestemd voor het openbaar vervoer in Groningen, Drenthe en Zuid-Holland.

Personenauto’s en vrachtwagens met een brandstofcelsysteem tanken waterstof en stoten water uit als restproduct. Dat systeem gebruikt de waterstof voor productie van elektriciteit om de elektromotor aan te drijven.

Voor CO2-neutraal wegverkeer werken we aan de ontwikkeling, invoering en optimalisatie van brandstofcelsystemen voor uiteenlopende typen voertuigen. Met onze gevalideerde meetmethoden en modellen helpen we vlooteigenaren te bepalen wat de best mogelijke combinatie is van brandstofcel en batterij voor een specifiek gebruik in elektrische voertuigen.

De 15 dingen die je moet weten over waterstof

Waterstof kan een belangrijke bijdrage leveren aan de energietransitie. Samenwerking is essentieel om waterstof succesvol in te kunnen zetten om bijvoorbeeld bij te dragen aan: CO2-reductie in de industrie, e-fuels voor vliegtuigen en gebruik in de gebouwde omgeving. Maar er zijn investeringen nodig en er zijn vragen. Wat zijn de risico’s, wat zijn de gevolgen voor de burger? En wat betekent groene waterstof?

Waterstofproductie op dit moment

De huidige productie van waterstof beschrijven we in een rapport (pdf) dat we opstelden samen met CBS, gefinancierd door RVO. Je leest in het rapport:

  • Over de relaties tussen de waterstofproductie en elementen uit de Energiebalans. Op dit moment is waterstof namelijk geen energiedrager in de energiestatistieken.
  • Over de mogelijke toekomstige manier van productie, transport en toepassing van waterstof
  • De mogelijke implicaties en methodologische uitzoekpunten voor de energiestatistieken, die zijn ingebed in internationale kaders

Naar groene waterstof

Groene waterstof is, naast elektriciteit, het enige alternatief om wind- en zonne-energie op grote schaal in te zetten in het toekomstige duurzame energiesysteem. Ook voor moeilijk te decarboniseren sectoren, zoals hoge temperaturen in industriële processen, zwaar transport en de luchtvaart. Daar is elektriciteit uit zon en wind niet toereikend of haalbaar. Waterstof is in veel gevallen een goed alternatief.

waterstof_voor_een_duurzame_energievoorziening_13062019_1200_750

Wat is elektrolyse van water?

Bij elektrolyse wordt water gesplitst in waterstof en zuurstof. Hier is elektriciteit voor nodig. Door het gebruiken van duurzame elektriciteit opgewekt door zon en wind, wordt groene waterstof gemaakt. Om meer groene waterstof te maken is uitbreiding van zonne- en windenergie in ons energiesysteem nodig, evenals extra elektrolysefabrieken. Samen met bedrijven in de maakindustrie werken we aan elektrolysers met een groter vermogen, langere levensduur en lagere kosten.

Download het rapport ‘Elektrolysers: kansen voor de Nederlandse maakindustrie' (pdf).

Blauwe waterstof als tussenstap

In de overgang naar groene waterstof, speelt blauwe waterstof een belangrijke rol. Blauwe waterstof is CO2-arm. Tot 90 procent van de CO2-uitstoot tijdens de productie van grijze waterstof, wordt afgevangen en opgeslagen. Bijvoorbeeld in lege gasvelden op de Noordzee.

Opslag van waterstof

Pieken en dalen in energiebehoefte zorgt voor druk op het elektriciteitsnetwerk. Een voordeel van waterstof is dat het kan worden opgeslagen voor later gebruik. Zo kan energie uit zon en wind worden opgeslagen. Zo kunnen mogelijk zelfs fluctuaties in seizoenen op elkaar worden afgestemd. We onderzoeken dat soort oplossingen en zoeken netbeheerders en energieleveranciers om de oplossingen mee te testen.

Opslag en transport

Naar verwachting zal in de toekomst een deel van de waterstof op zee worden gemaakt op energie-eilanden. Deze waterstof moet worden getransporteerd en opgeslagen. Drijvende of bestaande platforms en bestaande gaspijpleidingen zijn te gebruiken om de waterstof naar land te brengen. Onderzoek moet uitwijzen of opslag van waterstof in lege gasvelden onder de Noordzee veilig en rendabel is.

Groene waterstof als nieuwe brand- en grondstof

We werken met nationale en internationale partners aan de elektrificatie van de chemische industrie. We werken aan baanbrekende technologieën, zoals:

  • Power2Heat: omzetting van elektriciteit in warmte
  • Power2Hydrogen: productie van waterstof via innovatieve elektrolysers
  • Power2Fuels: omzetting van duurzame waterstof in brandstoffen
  • Power2Chemicals: indirecte thermochemische en directe elektrochemische conversie van water, CO2 en stikstof met behulp van elektriciteit naar chemicaliën

Ook onderzoeken we de economische haalbaarheid van deze oplossingen. Daarnaast zijn we betrokken bij grote projecten op het gebied van duurzame mobiliteit en logistiek. Bijvoorbeeld de ontwikkeling van zware vrachtwagens op waterstof en een mobiel waterstoftankstation.

Proeftuin

Samen met partners hebben we een proeftuin opgezet in de vorm van een waterstofopwekkende windmolen, met bijbehorend tankstation. We zoeken gemeentelijke diensten, transporteurs en particulieren die zo op een laagdrempelige manier kunnen kennismaken met de voordelen van (rijden op) waterstof.

Kabinetsvisie waterstof

Download de position paper ‘Reactie TNO op kabinetsvisie waterstof’.

Laat je verder inspireren

8 resultaten, getoond 1 t/m 5

Methaanpyrolyse: waterstof maken zonder CO2-uitstoot

Informatietype:
Artikel
We ontwikkelden een technologie om waterstof schoon te produceren: methaanpyrolyse. Hiermee maken we waterstof zonder CO2-uitstoot.

Met blauwe waterstof naar groene waterstof

Informatietype:
Artikel
Waterstof speelt een sleutelrol in de energietransitie omdat bij het gebruik ervan geen broeikasgassen in de lucht komen. Lees meer over blauwe waterstof.

Grootschalige opslag en transport van waterstof

Informatietype:
Artikel
Waterstof opslag is essentieel om CO2-uitstoot te verminderen. We ontwikkelen technologieën en doen proeven naar opslag en transport van waterstof.

15 dingen die je moet weten over waterstof

Informatietype:
Artikel
Waterstof kan een belangrijke bijdrage leveren aan de energietransitie. Maar wat is waterstof? En hoe gebruiken we het?

TNO en partners werken aan nieuwe generatie elektrolysers

Informatietype:
Nieuws
26 april 2022
TNO, Bekaert, Johnson Matthey en Schaeffler werken aan een nieuwe generatie elektrolysers. Met als doel energie-efficiëntie en kostenreductie.