Opiniestuk: Waterstof voor het wegvervoer versnelt vergroening niet, maar zet er juist de rem op

Roeland Reesinck is adviseur energietransitie

Waterstof voor het wegvervoer versnelt vergroening niet, maar zet er juist de rem op

De Europese Commissie publiceerde vorige week een ambitieus plan om waterstofproductie binnen én buiten Europa aan te jagen. De haven van Rotterdam kondigde een dag daarvoor aan om duizend waterstofvrachtauto’s te laten rijden. Intussen explodeert op de Amerikaanse beurs het aandeel Nikola, producent van waterstoftrucks en al meerdere malen in het FD onder de aandacht gebracht, tot een waarde van meer dan $20 mrd zonder ook nog maar één vrachtauto te hebben geproduceerd.

Het belang van groene waterstof (dat is waterstof geproduceerd uit water door electrolyse met groene stroom) lijkt inderdaad moeilijk te overschatten. Er is bijvoorbeeld nog geen andere groene brandstof in voldoende mate in zicht voor de brandstofslurpende luchtvaart en zeevaart. Dat geldt ook voor veel industriële processen en producten. Bovendien is waterstof ook direct opgeslagen energie, voor als de wind niet waait of de zon niet schijnt.

Maar je kunt waterstof ook verkeerd inzetten. Zo vergt verwarming met waterstof drie keer meer stroom dan verwarming met elektrische warmtepompen in combinatie met boilers en warmtebuffers. En wegvervoer op waterstof versnelt de energietransitie niet, maar vertraagt deze juist.

Dat zit zo. Vervoer op groene waterstof vindt plaats door de waterstof te comprimeren, op te slaan, te vervoeren en te tanken. Dat laatste gebeurt in een voertuig dat de waterstof via een brandstofcel weer omzet in water, onder afgifte van stroom aan een electromotor. Hierbij treedt een ontzagwekkend energieverlies op van bijna twee derde. Na electrolyse resteert van de wind- of zonnestroom nog maar 75%. Na compressie en transport nog minder dan 65%. Ten slotte zet de brandstofcel effectief nog maar 30% tot 35% om in stroom. Telkens wordt er restwarmte geproduceerd die nauwelijks bruikbaar is.

“De batterij-industrie ontwikkelt zich de laatste jaren veel sneller dan de waterstofindustrie”

Volkswagen publiceerde een vergelijking met gewone elektrische auto’s (battery electric vehicles, BEV’s). Deze batterij-auto’s, die opladen vanaf het stroomnet, benutten 80% van de geproduceerde stroom. Volkswagen rekent ook wat stroomverlies mee, omdat soms wordt geladen vanuit een externe batterij bij gebrek aan zon- of windkracht. Het bedrijf komt daarmee uit op zo’n 76% stroombenutting. Het verschil is enorm: één windturbine kan duizend BEV’s van stroom voorzien, maar nog geen vierhonderd waterstofauto’s van waterstof. Daarom zien vrijwel alle Europese en Amerikaanse autoproducenten terecht af van de ontwikkeling van waterstofauto’s.

Exact hetzelfde geldt voor bestelauto’s, bussen en vrachtauto’s op waterstof, en zelfs voor treinen en binnenvaartschepen. Telkens wordt twee derde deel van de oorsprongenergie gewoon weggegooid. Bij batterijgebruik bedraagt dit verlies nog geen kwart. Economen van ING Bank rekenden uit dat binnen enkele jaren al het wegvervoer, inclusief zwaar vrachtvervoer, veel energie-efficiënter en aanmerkelijk goedkoper wordt door BEV’s, nu de batterijen zo snel lichter en goedkoper worden (en, niet onbelangrijk, binnenkort zonder het omstreden kobalt).

Nauwelijks efficiënter
De batterij-industrie ontwikkelt zich veel sneller dan de waterstofindustrie. De afgelopen tien jaar zijn electrolyse en brandstofcellen nauwelijks efficiënter geworden. Intussen werden lithiumbatterijen meer dan 100% krachtiger (in opgeslagen aantal kilowatturen per kilogram). En dat tegen een ruime halvering van de prijs per opgeslagen kilowattuur. Die ontwikkeling versnelt nog steeds.

Daarbij is een compleet nieuwe generatie van lithiumbatterijen op komst (lithium-polymeer en lithium-zwavel). En er zijn belangrijke ontwikkelingen van flow-batterijen, voor grootschalige externe stroomopslag. Een hele waaier van technologieën, die tegen veel geringer energieverlies én tegen steeds lagere kosten en gewicht energie kunnen opslaan.

Overigens is het ook beter om waterstof te produceren als brandstof voor stroomcentrales, om het net van stroom te voorzien op dagen zonder wind of zon. Dat is veel efficiënter dan het volstrekt onnodig altijd alle (vracht)auto’s met waterstof voeden.

Een andere grote misvatting is dat het mogelijk zou zijn om waterstof alleen op momenten van zon- of windoverschot te produceren. Daarvoor zijn de electrolyse-installaties veel te kostbaar. Deze moeten duizenden uren per jaar kunnen draaien om rendabel te zijn.

Er moeten dus speciale wind- en zonneparken voor waterstofproductie worden aangelegd, zoals onlangs voorgesteld door Shell. Maar die kunnen dan dus niet meer dienen voor uitbreiding van de groene stroomvoorziening, die dringend noodzakelijk is.

Resteert het vaak gehoorde argument dat het huidige stroomnet de toekomstige vraag niet aan zou kunnen. Dat is waar. Maar al honderd jaar leggen we nieuwe stroomleidingen naar behoefte aan. Daar gaan Tennet en de regionale netwerkbedrijven gewoon mee door, alleen nu in een hoger tempo.

Achterhaalde technologie
We moeten zeker investeren in het goed en goedkoop maken van electrolyse om groene waterstof te maken. Maar we moeten stoppen met het stimuleren van ernstig verkwistende, achterhaalde brandstofceltechnologie op waterstof ten koste van de vergroening van de stroomvoorziening. In plaats daarvan moeten we het veel efficiëntere batterij-elektrisch vervoer aanjagen. Bijvoorbeeld door de aanleg van snelladers voor elektrische vrachtwagens langs snelwegen te stimuleren, waardoor vrachtauto’s met relatief lichte batterijpakketten kunnen rijden.

Nederland loopt voorop met laadinfrastructuur en elektrische bussen. Die koppositie kan ook in elektrisch vrachtvervoer worden veroverd. Daar zijn het klimaat, de economie én de belastingbetaler mee gediend.

Roeland Reesinck

Bron: Roeland Reesink, energy transition consultant
Gepubliceerd in het FD, 13 Juli 2020