Waterstof zou binnen het komende decennium een ​​belangrijk onderdeel van het Australische energielandschap kunnen worden, concurreren met zowel aardgas als batterijen, volgens een nieuwe CSIRO-roadmap voor de industrie.

Waterstofgas is een veelzijdige energiedrager met een breed scala aan toepassingsmogelijkheden. Echter, waterstof is niet vrij beschikbaar in de atmosfeer als gas. Het vereist daarom een ​​energie-input en een reeks technologieën om te produceren, op te slaan en vervolgens te gebruiken.

Waarom zouden we ons druk maken? Omdat waterstof meerdere voordelen heeft ten opzichte van andere energiedragers, zoals batterijen. Het is een enkel product dat meerdere markten kan bedienen en, indien geproduceerd met behulp van emissiearme of emissievrije energiebronnen, het kan ons helpen de uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk te verminderen.

Vergeleken met batterijen, waterstof kan meer energie vrijmaken per massa-eenheid. Dit betekent dat in tegenstelling tot elektrische auto's op batterijen, hierdoor kunnen personenauto's langere afstanden afleggen zonder bij te tanken. Tanken gaat ook sneller en zal waarschijnlijk zo blijven.

De voordelen zijn mogelijk nog groter voor zware voertuigen zoals bussen en vrachtwagens die al zware ladingen vervoeren, en waar lange oplaadtijden van batterijen van invloed kunnen zijn op bedrijfsmodellen.

Waterstof kan ook een belangrijke rol spelen bij energieopslag, die steeds meer nodig zullen zijn, zowel bij operaties op afstand zoals mijnsites, en als onderdeel van het elektriciteitsnet om de bijdrage van hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie te verminderen. Dit zou kunnen werken door de overtollige hernieuwbare energie (wanneer de productie hoog is en/of de vraag laag is) te gebruiken om de waterstofproductie te stimuleren via elektrolyse van water. De waterstof kan vervolgens worden opgeslagen als gecomprimeerd gas en in een brandstofcel worden gestopt om indien nodig elektriciteit op te wekken.

Australië is sterk afhankelijk van geïmporteerde vloeibare brandstoffen en heeft momenteel niet genoeg vloeibare brandstof in reserve. De overstap naar waterstofbrandstof zou dit probleem mogelijk kunnen verlichten. Waterstof kan ook worden gebruikt om industriële chemicaliën te produceren, zoals ammoniak en methanol, en is een belangrijk ingrediënt in aardolieraffinage.

Verder, aangezien waterstof verbrandt zonder uitstoot van broeikasgassen, het is een van de weinige haalbare groene alternatieven voor aardgas voor de opwekking van warmte.

Onze roadmap voorspelt dat de wereldmarkt voor waterstof de komende decennia zal groeien. Onder de potentiële kopers van Australische waterstof zou Japan zijn, die relatief beperkt is in zijn vermogen om lokaal energie op te wekken. de uitgebreide natuurlijke hulpbronnen van Australië, namelijk zonne, wind, fossiele brandstoffen en beschikbare grond lenen zich gunstig voor het opzetten van toeleveringsketens voor de export van waterstof.

Waarom nu waterstof omarmen?

Gezien het wijdverbreide gebruik en voordeel, de belangstelling voor de "waterstofeconomie" heeft de afgelopen decennia een piek en een dieptepunt bereikt. Waarom zou het deze keer anders kunnen zijn? Hoewel de belangrijkste motivatie het vermogen van waterstof is om koolstofarme energie te leveren, er zijn nog een aantal andere factoren die de huidige situatie onderscheiden van voorgaande jaren.

Uit onze analyse blijkt dat de waterstofwaardeketen nu wordt ondersteund door een reeks volwassen technologieën die technisch gereed zijn, maar nog niet commercieel levensvatbaar. Dit betekent dat het verhaal rond waterstof nu is verschoven van technologieontwikkeling naar "marktactivering".

De zonnepaneelindustrie biedt een recent precedent voor dit soort snelgroeiende energie-industrie. Grootschalige zonneparken genereren nu een aantrekkelijk investeringsrendement, zonder enige hulp van de overheid. Een van de belangrijkste factoren waardoor zonne-energie dit omslagpunt kon bereiken, was de toename van de schaalvoordelen van de productie, vooral in China. Opmerkelijk, China is onlangs naar voren gekomen als een voorstander van waterstof, het gebruik ervan in zowel vervoer als gedistribueerde elektriciteitsopwekking oormerken.

Maar terwijl zonne-energie een markt zou kunnen voeden met kant-en-klare infrastructuur (het elektriciteitsnet), voor waterstof is het minder eenvoudig. De technologieën om waterstof te helpen produceren en distribueren, zullen in samenspraak met de toepassingen zelf moeten worden ontwikkeld.

Een stappenplan voor waterstof

In het licht hiervan, het primaire doel van CSIRO's National Hydrogen Roadmap is om een ​​blauwdruk te bieden voor de ontwikkeling van een waterstofindustrie in Australië. Nu er al verschillende activiteiten zijn, het is ontworpen om de industrie te helpen, overheid en onderzoekers bepalen waar ze hun aandacht en investeringen precies op richten.

Onze eerste stap was het berekenen van de prijspunten waarop waterstof commercieel kan concurreren met andere technologieën. Vervolgens werkten we achteruit langs de waardeketen om inzicht te krijgen in de belangrijkste investeringsgebieden die nodig zijn voor waterstof om concurrentievermogen te bereiken in elk van de geïdentificeerde potentiële markten. Naar aanleiding hiervan, we hebben de cumulatieve impact gemodelleerd van de investeringsprioriteiten die in of rond 2025 haalbaar zouden zijn.

Uit het rapport bleek dat de mogelijkheid voor schone waterstof om op kostenbasis gunstig te concurreren met bestaande industriële grondstoffen en energiedragers in lokale toepassingen zoals transport en elektriciteitssystemen in afgelegen gebieden binnen handbereik ligt. Aan de stroomopwaartse zijde, enkele van de belangrijkste aanjagers van kostenverlagingen zijn de beschikbaarheid van goedkope elektriciteit met lage emissies, gebruik en omvang van het actief.

De ontwikkeling van een exportindustrie, In de tussentijd, is een potentiële gamechanger voor waterstof en de bredere energiesector. Hoewel deze industrie naar verwachting pas dichter bij 2030 zal opschalen, dit zal de lokalisatie van toeleveringsketens mogelijk maken, industrialisatie en zelfs automatisering van de productie van technologie die zal bijdragen tot een aanzienlijke verlaging van de kapitaalkosten van activa. Het zal ook de ontwikkeling mogelijk maken van van fossiele brandstoffen afgeleide waterstof met koolstofafvang en -opslag, en neerwaartse druk uitoefenen op de kosten van hernieuwbare energie die bestemd zijn voor grootschalige waterstofproductie via elektrolyse.

In het licht van de wereldwijde trends in de industrie, energie en vervoer, ontwikkeling van een waterstofindustrie in Australië biedt een reële kans om nieuwe groeigebieden in onze economie te creëren. Gezegend met ongeëvenaarde middelen, een geschoolde arbeidskrachten en gevestigde productiebasis, Australië is uitstekend geplaatst om van deze kans te profiteren. Maar het komt niet vanzelf.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.