De Europese energievraag bestaat momenteel voor 70% uit moleculen en 30% uit elektronen. De moleculen komen vrijwel uitsluitend uit fossiele bronnen – en dat zorgt voor veel CO2-uitstoot. Een klein deel van deze moleculen wordt gebruikt als grondstof in de industrie, het merendeel wordt echter opgestookt in verbrandingsmotoren en voor het verwarmen van gebouwen en fabrieksprocessen.
Elektronen zijn in vrijwel ieder opzicht aanzienlijk efficiënter; bijvoorbeeld bij elektrisch rijden (>4x efficiënter) en bij verwarmen met een warmtepomp (>5x efficiënter). Om die reden voorzien de EU-klimaatplannen de verhouding tussen moleculen en elektronen om te keren, van 70/30 naar 30/70. Voor een aantal toepassingen blijven moleculen echter ook in toekomst onmisbaar, met name in de industrie (kunstmest, kunststoffen, staal), de luchtvaart en zwaar transport op lange afstand. Om onze economie klimaatneutraal te maken moeten deze moleculen duurzaam worden.
Dat kan met waterstof(derivaten). Daarvoor zijn echter gigantische volumes waterstof nodig. Bovendien zal de overstap naar waterstof alleen klimaatvoordelen opleveren als deze duurzaam wordt geproduceerd, wat een enorme hoeveelheid aan groene stroom vereist. Een deel van de waterstofvraag zal Europa zelf kunnen produceren, maar onze eigen groene stroom moet in eerste instantie naar elektrificatie gaan, om de verhouding moleculen/elektronen om te draaien.
Foto: Eerste waterstof import/export project per schip (met credits aan www.hystra.or.jp)
Daarom kijkt Europa naar het importeren van duurzame waterstof uit landen met een groot potentieel aan goedkope elektriciteit uit zon en wind, zoals Marokko of Brazilië. In tegenstelling tot aardgasexport kan ieder land met (een potentie voor) goedkope duurzame stroom waterstofexporteur worden. Zo kunnen we onze afhankelijkheid over veel meer landenverdelen dan in het huidige fossiele energiesysteem.
De ontwikkeling van zogenaamde “waterstof export hubs” met Europees geld komt voor deze landen met veel voordelen: op korte termijn zorgt het lokaal voor moderne energie infrastructuur en economische ontwikkeling. Daarnaast versnelt de kennisoverdracht en het schaalvoordeel de lokale uitrol van duurzame energie, waardoor verdere economische ontwikkeling versneld ontkoppeld wordt van uitstoot. Ook ontstaan er nieuwe handelsstromen met de Europese markt.
Op papier is de Europese waterstofimport aantrekkelijk, maar er zijn nog veel praktische uitdagingen. Aan de technische kant is er veel discussie over hoe de waterstof naar Europa gebracht kan worden. Marokko is nu al met pijpleidingen verbonden aan het Europese gasnetwerk, dus het ligt voor de hand om Marokkaanse waterstof direct aan te sluiten op het toekomstige Europese waterstofnetwerk. De aanleg van pijpleidingen is echter duur en rendeert alleen bij zeer grote volumes, een geschikte geografie en over beperkte afstanden. Alternatief kan waterstof per schip worden getransporteerd, over grote afstanden en met veel flexibiliteit. Waterstofgas is echter erg inefficiënt om te verschepen, daarom moet het vloeibaar gemaakt worden of omgezet worden naar een waterstofdrager. Elke optie heeft voor- en nadelen. Ook aan de importkant is er nog veel onbekend over hoe en in welke vorm de waterstof bij de eindverbruiker komt. Met behulp van gerichte regelgeving zal de markt uiteindelijk uitwijzen welke optie bovenuit steekt.
De echte uitdaging is echter beleidsmatig: Allereerst moet het rendabel worden om over te schakelen op groene waterstof. Europese wetgeving, zoals het emissiehandelssysteem (ETS) en de koolstofheffing aan de Europese buitengrenzen (CBAM), heeft tot doel de economische balans te verschuiven naar emissiereductie. Maar aanvullende maatregelen zijn noodzakelijk: Zo moet er een fraudebestendig certificeringssysteem worden opgetuigd, om er zeker van te zijn dat de waterstof daadwerkelijk duurzaam is geproduceerd. Duidelijke eisen voor additionaliteit moeten ervoor zorgen dat alleen nieuw aangelegde duurzame stroomopwek gebruikt wordt voor waterstofproductie. Dat voorkomt dat landen hun bestaande duurzame stroom voor veel geld naar Europa exporteren, en de lokale vraag met fossiel afdekken.
Het importeren van waterstof lijkt op het eerste gezicht vooral een technische uitdaging, net als het importeren van vloeibaar aardgas twintig jaar geleden. Maar als geïmporteerde waterstof daadwerkelijk voor klimaatwinst moet zorgen zijn de echte uitdagingen voor beleidsmakers. Waterstofgebruik moet gestimuleerd worden, tegelijkertijd moeten we waakzaam zijn dat belanghebbenden waterstof niet gebruiken om de elektrificatie te vertragen – met elektronen valt immers veel minder te verdienen dan met moleculen.
Geschreven door Christopher Christiaanse, consultant bij Darel