Zout en een batterij – de grenzen van elektriciteitsopslag verleggen

door Tom Cassauwers

Waterstof verovert zijn plaats in de wereld van duurzame energie. Regionale ontwikkelingen zoals waterstofvalleien en waterstofeilanden dienen als blauwdrukken voor grotere ecosystemen om deze veelzijdige brandstof lokaal te produceren en te consumeren.

De regio Noord-Nederland was vroeger een toonaangevend gasland. In de provincie Groningen is een van de grootste gasvelden ter wereld gevonden. De gaswinning uit het gebied heeft decennialang bijgedragen aan de financiering van Nederland. Maar de tijden veranderen.

“De gasproductie wordt stilgelegd”, zegt Jochem Dürenkamp, ​​projectmanager waterstof bij de New Energy Coalition. “Dat zou betekenen dat het Noorden veel banen zou verliezen. Waterstof is de perfecte vervanger gebleken.”

Geconfronteerd met het wegvallen van de gaswinning en de daarbij behorende banen, zoeken deze noordelijke regio’s naar alternatieven. Bovendien veroorzaakt grondverplaatsing door gasboringen kleine aardbevingen, waarvan alleen al in 2021 72. Dit heeft een aanzienlijke economische impact, vooral wanneer nabijgelegen huizen beschadigd zijn. Sinds 1991 is er tot 1,2 miljard euro uitgekeerd ter compensatie van aardbevingsschade.

Noord-Nederland wil een zogenaamde “Hydrogen Valley” worden. Op de voorgrond staat het HEAVENN-project, gecoördineerd door de New Energy Coalition. De regio doet beroep op Europese steun om de infrastructuur te bouwen die nodig is om groene waterstof uit te rollen als lokaal geproduceerde energievoorziening.

De Europese Unie heeft zich tot doel gesteld om 100 van deze waterstofvalleien te bouwen. Er zijn er momenteel 23 in verschillende stadia van ontwikkeling in Europa, met als doel dit totaal te verdubbelen tegen 2025. Er zijn tientallen projecten gestart in heel Europa en in 20 landen over de hele wereld in een snel evoluerende trend van miljarden investeringen in schone energie. Volg de link voor een kaart van de waterstofvalleien.

De strategie is om regionale economische stimulansen te bieden en tegelijkertijd de belangrijkste oorzaak van klimaatverandering, de verbranding van fossiele brandstoffen, aan te pakken. Uiteindelijk, als er genoeg regio’s ontstaan, zullen ze samensmelten om een ​​grootschalige waterstofeconomie te creëren op basis van een schone, veilige energievoorziening.

Groene waterstof

Noord-Nederland is in een ideale positie om de vruchten van waterstof te plukken. Het ligt dicht bij de snelgroeiende offshore windparken van de Noordzee en heeft een directe lijn van hernieuwbare energie om groene waterstof te produceren. Bovendien heeft gasexploratie in het verleden in de regio een schat aan kennis en vaardigheden gecreëerd die gemakkelijk kunnen worden overgedragen naar de productie, distributie, opslag en consumptie van waterstof in de lokale economie.

Het idee achter Hydrogen Valleys is om van begin tot eind een zelfvoorzienend waterstofecosysteem te creëren. In het geval van HEAVENN begint dit met het identificeren van locaties waar het elektrolyseproces kan worden gebruikt om water te scheiden in waterstof en zuurstof met behulp van elektriciteit.

Een Hydrogen Valley is een middelgroot gebied waar schone waterstof lokaal wordt geproduceerd en wordt verbruikt door huishoudens, voertuigen en de industrie. Het doel is om op gemeentelijk niveau een waterstofeconomie op gang te brengen. Uiteindelijk zullen de regionale waterstofvalleien opgaan in grotere economische zones aangedreven door waterstof.

Als deze elektriciteit uit hernieuwbare bronnen komt, zoals in het geval van HEAVENN uit offshore windenergie, wordt de waterstof beschouwd als een groene energiebron. Deze emissievrije energiebron, grotendeels opgeslagen als gas, dient als brandstof voor alledaagse toepassingen zoals transport, verwarming en industrie.

HEAVENN investeert bijvoorbeeld in op waterstof gebaseerde mobiliteitsprojecten met een reeks waterstoftankstations voor alle soorten voertuigen op waterstof – van auto’s tot vrachtwagens en bussen. Waterstof wordt ook gebruikt om een ​​datacenter van stroom te voorzien en om woonwijken te verwarmen.

Het bouwen van energie-ecosystemen is niet eenvoudig. “Het project omvat dertig partners”, zegt Dürenkamp. “Het coördineren van hun activiteiten is een grote uitdaging, maar het bouwen van dit ecosysteem is essentieel voor waterstof.”

Naast de partners is ook de lokale gemeenschap een belangrijke speler. “Het is heel belangrijk dat de bewoners worden geraadpleegd”, zegt Dürenkamp. “Waar vroeger energie uit de grond werd gehaald, is dat nu duidelijk zichtbaar in het landschap met windturbines, zonnepanelen en grote elektrolyse-installaties. Als er iets gebeurt in het project, dan samen met de mensen ter plaatse.’

Schone energie eilanden

Een andere regio die het potentieel van waterstof ontsluit, is het Spaanse eiland Mallorca, dat zichzelf beschouwt als het ‘waterstofeiland’.

“Het idee voor het project ontstond toen de cementfabrikant CEMEX aankondigde dat het zijn fabriek op Mallorca ging sluiten”, zegt María Jaén Caparrós. Ze treedt op als coördinator voor waterstofinnovatie bij Enagás, de transmissiesysteembeheerder van het nationale gasnet in Spanje. “Met waterstof willen we het eiland opnieuw industrialiseren en de Balearen koolstofarm maken.”

Het project, bekend als GREEN HYSLAND, zal een ecosysteem creëren van waterstofproducenten en -gebruikers op het mediterrane eiland. Dit bespaart dure energie-import en elimineert schadelijke uitstoot.

De kern is een elektrolyse-installatie die waterstof produceert uit de energie van twee nieuw gebouwde zonnecentrales. Deze waterstof wordt vervolgens gebruikt in een aantal verschillende on-site toepassingen. Zo introduceert het transportbedrijf van de stad Palma de Mallorca bussen op waterstof. Een ander gebruiksvoorbeeld is het aandrijven van de belangrijkste veerhaven van het eiland en zelfs het aandrijven van een hotel. Maar gemeenschapsenergie heeft de steun van de gemeenschap nodig.

Hernieuwbare diversificatie

“Het is cruciaal om de steun van de samenleving te krijgen”, zegt Jaén Caparrós. “Waterstof is iets nieuws voor de Balearen. Dit project zal niet alleen de herindustrialisatie op basis van hernieuwbare energiebronnen bevorderen, maar ook kennis, onderzoek en innovatie opleveren. Dit is een mijlpaal die de Balearen moeten benutten om de diversificatie van het productiemodel met nieuwe, stabiele en hoogwaardige banen te bevorderen.’

Het tweede gerelateerde doel van GREEN HYSLAND is het verminderen van de uitstoot door het gebruik van aardgas. Volgens Jaén Caparrós gaan ze een deel van de waterstof in het gasnet voeden. Het zijn compatibele energiebronnen. “We zullen een waterstofpijpleiding bouwen om het naar het voedingspunt te transporteren”, zei hij, “waarmee we het aardgasnetwerk gedeeltelijk koolstofvrij zullen maken.” Ze zijn van plan om eind 2022 met deze fase te beginnen.

Zo kan waterstof worden bijgemengd in de bestaande gasinfrastructuur om woningen, hotels en industrie te verwarmen of om elektriciteit op te wekken. Het resulterende mengsel van gas en groene waterstof heeft een lagere emissievoetafdruk dan het gebruik van gas alleen, een stap in de richting van volledige decarbonisatie.

Waterstof blauwdrukken

GREEN HYSLAND werkt zelfs samen met niet-Europese partijen. “We zijn 30 partners uit 11 landen, waaronder Marokko en Chili”, zegt Jaén Caparrós. “Ze willen ook groene waterstofecosystemen ontwikkelen, en waterstofvalleien hebben meerwaarde als we verbinding kunnen maken met regio’s binnen en buiten Europa”, zei ze.

“Waterstofvalleien creëren nieuwe banen, herindustrialiseren en creëren nieuwe economische activiteiten”, zegt Jaén Caparrós. “En bovendien decarboniseren ze. Het dient de hele samenleving.”

Zodra deze fase van infrastructuuropbouw en -experimenten is voltooid, moeten de geleerde lessen ook worden opgeschaald. Zowel HEAVENN als GREEN HYSLAND willen hun inzichten delen. “We willen een blauwdruk zijn voor andere regio’s over de hele wereld”, besluit Dürenkamp. “Als dit project een succes wordt, willen we het delen.”

Het onderzoek in dit artikel is gefinancierd door de EU. Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerdaan de horizonhet EU-magazine voor onderzoek en innovatie.

Leave a Comment