Toekomstig klimaatbeleid wijst waterstof en H₂ . toe synthese producten groot belang. Maar hoe zou de vraag naar waterstof zich wereldwijd kunnen ontwikkelen?

Een nieuwe meta-studie, gecoördineerd door Fraunhofer ISI, behandelt deze vraag en evalueert meer dan 40 energiesysteem- en waterstofscenario's binnen het HyPat-onderzoeksproject. De studie geeft uitspraken over de mogelijke toekomstige ontwikkelingen van de vraag naar waterstof, wereldwijd, in de EU en China tot 2050, en maakt een onderscheid tussen verschillende vraagsectoren. De focus ligt op scenario's met ambitieuze doelstellingen voor de reductie van broeikasgassen.

Waterstof en zijn syntheseproducten worden wereldwijd beschouwd als belangrijke toekomstige energiebronnen die in veel verschillende sectoren kunnen worden gebruikt. Zo is er een voortdurende controversiële discussie over de rol die waterstof in de toekomst zal spelen in het vervoer, en dan specifiek het gebruik ervan voor personenauto's en vrachtwagens. Ook in andere sectoren, zoals industrie en gebouwen, zijn er potentiële toepassingen met vraag naar waterstof.

Tot nu toe was er echter een hoge mate van onzekerheid over de toekomstige mondiale rol van waterstof, aangezien verschillende onderzoeken tot zeer verschillende resultaten zijn gekomen.

Daarom, samen met een consortium bestaande uit Fraunhofer IEG en ISE, de Ruhr-universiteit Bochum, Energy Systems Analysis Associates—ESA² GmbH, het Duitse Instituut voor Ontwikkeling en Duurzaamheid IDOS, het Instituut voor Geavanceerde Duurzaamheidsstudies (IASS) Potsdam, GIZ Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit en dena het Duitse Energie Agentschap, Fraunhofer ISI heeft een nieuwe meta-analyse uitgevoerd om te onderzoeken hoe de wereldwijde vraag naar waterstof zich in de toekomst zou kunnen ontwikkelen.

Meer dan 40 huidige energiesysteem- en waterstofscenario's werden opnieuw geëvalueerd, met bijzondere aandacht voor scenario's met ambitieuze emissiereductiedoelstellingen voor broeikasgassen.

Aanzienlijke toename van de wereldwijde vraag naar waterstof

De meeste studies voorspellen een aanzienlijke toename van de wereldwijde vraag naar waterstof, wat vooral duidelijk is in de berekeningen als regio's of landen ambitieuze doelen hebben voor de reductie van broeikasgassen. De mondiale vraag naar waterstof is daarom ook sterk afhankelijk van het desbetreffende regionale klimaatbeleid en het ambitieniveau ervan.

De totale vraag naar waterstof wereldwijd in 2050 varieert tussen 4 en 11% van de wereldwijde finale energievraag. Er zijn echter sterke regionale verschillen:voor de EU kan dit aandeel oplopen tot 14%, terwijl de meeste studies wijzen op een maximaal waterstofaandeel van 4% van de eindenergie voor China. In sommige gevallen lopen de prognoses van de waterstofvraag in de geanalyseerde onderzoeken sterk uiteen, waardoor er aanzienlijke verschillen zijn bij het classificeren van de rol van waterstof in toekomstige energiesystemen.

Verschillende relevantie van waterstof in verschillende toepassingen

Wat specifieke toepassingen betreft, wordt volgens de studie de grootste vraag naar waterstof verwacht in de transportsector, zowel in absolute termen als in verhouding tot de totale energievraag. De metastudie berekent een gemiddeld waterstofaandeel van 28% voor de transportsector van de EU in 2050 - op basis van de totale energievraag van de sector - vergeleken met 14% voor China en 16% wereldwijd.

Transport is echter ook de sector met het grootste bereik en daarmee de hoogste mate van onzekerheid over toekomstig waterstofgebruik. H₂ syntheseproducten zullen worden gebruikt in onder meer de internationale scheepvaart en luchtvaart, maar de mogelijke toekomstige toepassing van waterstof is minder duidelijk in andere grote toepassingsgebieden zoals personenauto's en vrachtwagens.

In andere sectoren, zoals de industrie, is het waarschijnlijk dat de gevraagde hoeveelheden waterstof kleiner zullen zijn dan in de transportsector en zijn de vraagvoorspellingen hier lager. Waterstof wordt echter als een no-regret-optie beschouwd in de industriële sector, aangezien er geen alternatieven zijn voor het koolstofvrij maken van tal van industriële toepassingen, bijvoorbeeld in ijzer en staal of basischemicaliën.

Aan de andere kant wordt waterstofgebruik als zeer onzeker beschouwd op het gebied van industriële warmteopwekking en ook voor lagetemperatuurwarmte, vanwege mogelijke alternatieven. De metastudie geeft ook hier grotere regionale verschillen aan:terwijl het waterstofaandeel in de industrie in verhouding tot de totale wereldwijde energievraag in 2050 tussen 2 en 9% ligt, voorspelt de meerderheid van de geanalyseerde studies tussen 3 en 16% voor Europa, met een maximaal aandeel van maximaal 38%. Voor China is het verwachte waterstofaandeel 1-4%, met een maximale waarde van 7%.

In alle beschouwde regio's speelt waterstof in vergelijking met alle andere sectoren de kleinste rol in gebouwen. Het mediane aandeel hier in de meeste onderzoeken wordt geschat op minder dan 2% van de energie van gebouwen in 2050 - met zeer kleine bandbreedtes, wat suggereert dat de resultaten met betrekking tot de lage toekomstige relevantie van waterstof in deze sector relatief robuust zijn. Ook in absolute termen blijft de vraag naar gebouwen in alle regio's ver achter bij de vraag in de andere sectoren.

Prof. Martin Wietschel, die het onderzoekswerk van het HyPat-consortium coördineert, schat het toekomstige wereldwijde belang van waterstof als volgt in:"Onze evaluaties onderstrepen dat waterstof een belangrijke rol zal spelen in het toekomstige mondiale klimaatbeleid, maar niet de dominante eindenergie zal zijn drager van de toekomst.Om de uitstoot van broeikasgassen wereldwijd te verminderen, worden maatregelen om energie te besparen en directe elektrificatie op basis van hernieuwbare energie, bijvoorbeeld in warmtepompen, elektrische voertuigen of verwarmingsnetwerken, als de belangrijkste hefbomen gezien. waterstof speelt daarentegen wel een relevante rol in specifieke toepassingen waar andere technologieën technisch of economisch niet haalbaar zijn." + Verder verkennen

Wetenschappers wegen voordelen van verhoogde waterstofproductie af