Wat is waterstof en hoe ziet de toekomst eruit?
Steeds vaker komt waterstof in het nieuws als de toekomst van energie. Op deze pagina geeft CallMePower alle informatie over waterstof; wat het precies is, hoe het geproduceerd wordt en op welke manieren we waterstof kunnen gebruiken.
Wat is waterstof?
Waterstof is een geur- en kleurloos type gas. Omdat waterstof niet voorkomt in de natuur, moet het eerst worden geproduceerd. Voor de productie van waterstof is energie benodigd en het waterstof neemt een deel van deze energie op. Doordat waterstof niet voorkomt in de natuur, maar wel energie kan bevatten, is het een energiedrager en geen energiebron.
Waterstof kan niet alleen als energiedrager worden gebruikt, maar ook als bouwsteen. Het is bijvoorbeeld mogelijk om andere stoffen te produceren met waterstof, zoals Ammoniak, waarmee vervolgens kunstmest kan worden gemaakt.
Het waterstofatoom is het meest voorkomende, lichtste en eenvoudigste element in het universum.
Waterstof symbool
Een waterstofatoom is opgebouwd uit één proton in de kern en één elektron. Waterstof is een molecuul dat is opgebouwd uit twee waterstofatomen (H). Om deze reden krijgt waterstof de scheikundige afkorting H2, wat ook vaak als het symbool van deze energiedrager wordt gebruikt.
Is waterstof gevaarlijk?
Al het gebruik van energie brengt risico’s met zich mee, ook de energiebronnen en fossiele brandstoffen waar momenteel op grote schaal mee gewerkt wordt. Doordat waterstof heel anders is dan de energie die we op dit moment gebruiken is het belangrijk om te leren hoe we er mee om moeten gaan.
In tegenstelling tot aardgas, is waterstof niet giftig en is er dus geen gevaar bij inademing. De grootste risico’s van waterstof zijn als volgt:
- voor de productie en het gebruik van waterstof wordt er met een zeer hoge druk gewerkt;
- waterstof kent een lage ontstekingsenergie;
- waterstof brandt met een slecht zichtbare vlam;
- waterstof is explosief in een hoge concentratie in besloten ruimtes bij de aanwezigheid van vuur en zuurstof.
Energieleveranciers vergelijken?
Bel CallMePower voor een gratis telefonische vergelijking of vergelijk online. (Wachttijd bedraagt momenteel: 1 minuut)
Energieleveranciers vergelijken?
Vergelijk prijzen met onze gratis energievergelijker of dien een terugbelverzoek in.
Hoe wordt waterstof geproduceerd?
Waterstof kan niet worden gewonnen met een boorplatform, zoals dat wel kan bij aardolie of aardgas. Waterstof moet altijd eerst geproduceerd worden, aangezien het niet in de natuur voorkomt. Waterstof kan op verschillende manieren geproduceerd worden. Ongeacht de productiemethode, waterstof zal altijd een kleur- en geurloos gas zijn en op dezelfde manier werken.
Om waterstof te produceren is er een grondstof nodig, zoals water of aardgas. Vervolgens is er energie nodig het waterstof te maken, zoals elektriciteit. Waterstof wordt in de meeste gevallen op twee verschillende manieren geproduceerd:
- Koolwaterstoffen middels een chemische reactie laten omvormen tot waterstofgas. Dit gebeurt meestal met aardgas en bij de productie ervan komt CO2 vrij.
- Elektrolyse van water met grote hoeveelheden elektriciteit. Deze productie kan plaatsvinden met groene stroom, waardoor er geen CO2 vrijkomt.
Wat is het verschil tussen groene, grijze en blauwe waterstof?
Waterstof is altijd hetzelfde, maar toch spreekt men van groene, grijze en blauwe waterstof. De verschillen tussen deze drie benamingen zijn afhankelijk van de manier waarop het waterstof geproduceerd wordt. In de afbeelding hieronder zijn de verschillen weergegeven.
Bij groene waterstofproductie komt er geen CO2 vrij, mits de gebruikte elektriciteit afkomstig is uit hernieuwbare energiebronnen. Bij blauwe en grijze waterstof komt er wel CO2 vrij. Het verschil is dat bij grijze waterstof de CO2-uitstoot in de atmosfeer terecht komt en de CO2 bij blauwe waterstof op wordt geslagen, bijvoorbeeld in oude gasvelden.
Vergelijk regelmatig energietarieven en bespaar! Energie vergelijken doe je volledig gratis met CallMePower.
Voor- en nadelen van waterstof
Het gebruik van waterstof brengt een aantal belangrijke voor- en nadelen met zich mee, net zoals de meeste soorten energie. Om waterstof op grote schaal in te zetten moet er nog een hoop veranderen, maar de voordelen van waterstof zijn duidelijk te zien. In dit onderdeel geven we de belangrijkste voor- en nadelen van waterstof.
Waterstof voordelen
Waterstof kan op veel verschillende manieren worden gebruikt. Zo is het mogelijk om waterstof in de industrie te gebruiken, maar ook op kleine schaal in personenauto’s. De belangrijkste voordelen van waterstof zijn:
- waterstof kan zeer veel energie opslaan, meer dan elk type energie op aarde;
- waterstof kan op meerdere plekken gemakkelijk worden opgeslagen en er vindt geen energieverlies plaats, zoals dat wel het geval is bij elektriciteit in een accu;
- waterstof is gemakkelijk te vervoeren in pijpen, bijvoorbeeld in het bestaande gasnet;
- waterstof kan niet alleen personenauto’s, maar ook vrachtwagens en ander zwaar vervoer aandrijven.
Waterstof nadelen
Waterstof kan, zoals vaak wordt gezegd, de energie van de toekomst worden. Van waterstof op grote schaal is echter nog geen sprake en de technologie is zich nog snel aan het ontwikkelen. Daarnaast komt er bij het grootste gedeelte van het op dit moment geproduceerde waterstof CO2 vrij door het gebruik van aardgas.
Om volledig groene waterstof op grote schaal te produceren is zeer veel energie benodigd. Op dit moment heeft België niet de benodigde (groene) elektriciteitsproductie en infrastructuur op waterstof op grote schaal in te zetten.
Andere belangrijke nadelen van waterstof zijn:
- bij de productie van waterstof gaat er energie verloren;
- de ontwikkeling van groene waterstof is zeer kostbaar en kost veel tijd;
- om een goede infrastructuur voor waterstof aan te leggen zijn zeer grote investeringen nodig.
Energieleveranciers vergelijken?
Bel CallMePower voor een gratis telefonische vergelijking of vergelijk online. (Wachttijd bedraagt momenteel: 1 minuut)
Energieleveranciers vergelijken?
Vergelijk prijzen met onze gratis energievergelijker of dien een terugbelverzoek in.
Waterstof voor particulier gebruik
Waterstof wordt momenteel al op een relatief grote schaal gebruikt in de industrie. Door middel van aardgas kunnen grote hoeveelheden waterstof worden geproduceerd, die zeer veel energie kunnen leveren.
Particulieren maken op dit moment nog een stuk minder gebruik van waterstof. Dit is echter langzaam aan het veranderen door de opkomst van (onder andere) de waterstofauto en verwarmingsmethoden op waterstof.
Waterstofauto
De elektrificatie van het Belgische wagenpark is in volle gang en steeds meer Belgen kiezen dan ook voor een hybride- of elektrische auto. Een alternatief is de waterstofauto, die tevens een type elektrische auto is.
Bij een waterstofauto wordt er waterstof opgeslagen in de auto. Door middel van een chemische reactie in de auto komt er energie in de vorm van elektriciteit vrij. Met deze elektriciteit kan vervolgens de elektrische motor worden aangedreven.
Vooral Toyota is een groot voorstander van de waterstofauto en dit type auto brengt dan ook veel voordelen met zich mee. Zo gaat tanken een stuk sneller dan bij een elektrische auto, komt er alleen water uit de uitlaat en is de actieradius vergelijkbaar met een brandstofauto. De infrastructuur voor waterstofauto’s is echter nog beperkt en de auto’s zijn vaak vele malen duurder in aanschaf.
Waterstof zonnepanelen
Waterstof zonnepanelen zijn panelen die, in plaats van elektriciteit, waterstofgas produceren. De panelen doen dit door middel van zonlicht en waterdamp uit de lucht. ‘Normale’ zonnepanelen zetten ongeveer 20 % van de zonne-energie om in elektriciteit, terwijl een waterstof zonnepaneel ongeveer 15 % omgezet in waterstofgas.
Het grote voordeel van waterstof zonnepanelen is dat het waterstof kan worden opgeslagen in een drukvat. Het is dus mogelijk om de waterstof op een later moment te gebruiken. Iets wat met conventionele zonnepanelen niet mogelijk is, tenzij er een thuisbatterij aanwezig is.
Waterstofbatterij
Een waterstofbatterij is in principe een thuisbatterij op waterstof. Net zoals bij een normale thuisbatterij laden de zonnepanelen overdag de batterij op, waardoor je op een later moment de opgewekte stroom kunt gebruiken. Bij een waterstofbatterij kun je de opgewekte waterstof dus opslaan en later gebruiken.
Een waterstofbatterij kan in de meeste gevallen tot wel drie keer meer energie opslaan dan een normale thuisbatterij. Deze nieuwe technologie is echter ook tot wel drie keer duurder, waardoor het nog niet zeer aantrekkelijk is.
Huis verwarmen met waterstof
Er zijn verschillende soorten waterstofketels en boilers op waterstof op de markt, waardoor het mogelijk is om je woning te verwarmen met waterstof. Er lopen momenteel verschillende tests, in het binnen- en buitenland, om een aantal woningen over te schakelen op waterstof. In de meeste gevallen wordt er voor deze tests een ketel op waterstof en een warmtepomp als reserve geplaatst. In de toekomst kan waterstof dus wellicht een alternatief worden voor de gasketel en de gasboiler.