Methaanbelofte

Vrijwel alle waterstof die op dit moment wereldwijd wordt geproduceerd is zogeheten “grijze” waterstof. De productie gebeurt via steam methane reforming (SMR). Hier reageert hoge druk stoom (H2O) met aardgas (CH4) met als resultaat waterstof (H2) en het broeikasgas CO2.

Waterstof wordt “blauw” (of low carbon hydrogen) genoemd als de CO2 die vrijkomt in het proces van grijze waterstof grotendeels (80 tot 90 procent) wordt afgevangen en opgeslagen. Maar dat proces blijkt minder heilzaam dan gedacht:

“Waterstof uit aardgas leidt tot meer diffuse emissies – methaan dat in het milieu lekt tijdens de winning en verwerking van aardgas – dan wanneer aardgas gewoon rechtstreeks wordt verbrand”, zegt Fiona Beck van de Australian National University. Zij is coauteur van de peer-reviewed paper. “Door koolstofafvang en -opslag in het proces op te nemen, neemt de vluchtige uitstoot in feite nog verder toe, aangezien er meer aardgas nodig is om het proces te voeden.”

Meer dan 100 landen, waaronder de Verenigde Staten, hebben deze maand tijdens een VN-klimaattop in Glasgow (Schotland) een wereldwijde methaanbelofte ondertekend om de uitstoot van methaan – een bijzonder krachtig broeikasgas – tegen 2030 met 30 procent te verminderen ten opzichte van het niveau van 2020.

Broeikasgasvoetafdruk 20 procent groter dan aardgas of steenkool

Veel landen rekenen op waterstof om hun ambitieuze koolstofneutrale plannen te helpen verwezenlijken. Sommige regeringen hebben prioriteit gegeven aan “groene waterstof”. Deze maakt gebruik van hernieuwbare energie – zoals die welke wordt opgewekt door windturbines of zonnepanelen – om water te splitsen in waterstof en zuurstof.

Andere landen, waaronder de Verenigde Staten, Canada, China, Japan, Korea, Noorwegen en Australië, hebben gepleit voor een zogenaamd technologieneutrale aanpak. Dit zou de weg kunnen vrijmaken voor een prominente rol voor “blauwe” waterstof, zoals deze wordt genoemd, die wordt geproduceerd uit fossiele brandstoffen zoals aardgas.

Wetenschappers zijn onlangs begonnen met het onderzoeken van enkele beweringen van de industrie rond waterstof. Uit een studie die in augustus werd gepubliceerd door onderzoekers van Cornell en Stanford University bleek dat de broeikasgasvoetafdruk van blauwe waterstof meer dan 20 procent groter is dan die van het verbranden van aardgas of steenkool voor warmte.

De ANU-onderzoekers vergeleken zowel de emissies als de financiële kosten van het produceren van waterstof met behulp van fossiele brandstoffen of hernieuwbare energie. In recente studies waarbij deze technologieën vergeleken zijn, werd doorgaans uitgegaan van hoge koolstofafvangpercentages. Maar er werd niet nagegaan wat het effect is van vluchtige emissies en lagere afvangpercentages op de totale emissies en kosten, aldus de onderzoekers.

Groene waterstof

Op veel plaatsen is er nog niet genoeg hernieuwbare energie om grote hoeveelheden groene waterstof te produceren, en het proces blijft duur. Maar dat zou wel eens kunnen veranderen, aldus de onderzoekers. Een recente studie suggereerde bijvoorbeeld dat groene waterstof nu al goedkoper zou kunnen zijn dan blauwe in Australië. De overvloedige zonneschijn, het enorme landoppervlak en de krachtige winden hebben down-under de groei van hernieuwbare energiebronnen in de afgelopen jaren aangezwengeld – en de kosten ervan doen dalen.

“Ons werk toont aan dat grote investeringen in waterstof op basis van fossiele brandstoffen (…) riskant kunnen zijn. Omdat ze een nieuwe fossiele brandstofindustrie met aanzienlijke emissies in de hand werken, een industrie die in de toekomst waarschijnlijk zal worden weggeconcurreerd door hernieuwbare technologieën”, aldus Beck.

(jvdh)