Waterstof is niet te stuiten

Onderwerp: (Duurzame) energie

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

In de Gelderlander van 15 februari 2020 stond een artikel over waterstof dat lange tijd het  buitenbeentje bij de energieproductie was. Waterstof is een geschikte energiedrager, maar het is van zichzelf geen natuurlijke energiebron

a) Waarom is waterstof dat in tegenstelling tot aardgas niet?

Waterstof wordt niet als vrije stof in de lucht, water of grond gevonden.

b) Hoe komen we dan aan waterstof?

Door elektrolyse van water. Dat is ontleding van water in waterstof en zuurstof met behulp van elektriciteit.

Waterstof wordt een duurzame energiedrager en energiebron genoemd.

c) Is waterstof als energiedrager altijd duurzaam? Wanneer wel en wanneer niet?

Als waterstof gemaakt wordt met duurzame energiebronnen als wind en zon, dan is de geproduceerde waterstof ook duurzaam, maar niet als het wordt gemaakt met behulp van fossiele brandstoffen.

d) Waarom is waterstof een schone energiebron?

Omdat het enige ‘afval’ bij de verbranding van waterstof water is in de vorm van waterdamp of vloeibaar water.

De productie van waterstof is tamelijk kostbaar en daarom kan het nog niet concurreren met andere duurzame energiebronnen en met aardgas. Toch worden al cv-ketels op waterstof als proef geïnstalleerd: in Hoogeveen komt de eerste waterstofwijk met zonnepanelen en buffertanks. Die buffertanks worden gebruikt om daarin waterstof op te slaan die geproduceerd wordt met behulp van zonnepanelen.

e) Welke energieomzetting vindt in zonnepanelen plaats?

Van zonnestraling in elektrische energie.

f) In welk jaargetijde zal de overproductie van de zonnepanelen opgeslagen worden in de buffertanks?

In de zomer, want dan is de behoefte aan energie voor de verwarming van woningen veel minder, terwijl zonnepanelen juist meer elektriciteit opwekken en er dus meer waterstof geproduceerd wordt.

Omdat in Nederland overal aardgasleidingen liggen, is het erg aantrekkelijk om die leidingen te gaan gebruiken voor waterstof. Er moeten wel enkele aanpassingen aan de koppelingen, compressoren en kleppen gedaan worden. Maar de verwachting is dat na 2030 grootschalig groene (duurzame) waterstof wordt geproduceerd.