science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Waterstof:Britse regering ziet toekomst in koolstofarme brandstof, maar wat is de realiteit?

Krediet:Alexander Kirch/Shutterstock

De langverwachte waterstofstrategie van het VK heeft de plannen van de regering uiteengezet voor "een wereldleidende waterstofeconomie" die volgens haar 900 miljoen pond (1,2 miljoen dollar) zou opleveren en meer dan 9.000 banen zou creëren tegen 2030, "mogelijk oplopend tot 100.000 banen en £ 13 miljard tegen 2050".

Het strategiedocument stelt dat waterstof zou kunnen worden gebruikt in plaats van fossiele brandstoffen in huizen en industrieën die momenteel verantwoordelijk zijn voor aanzienlijke CO2 emissies, zoals chemische productie en zwaar transport, waaronder de levering van goederen per scheepvaart, vrachtwagens en treinen. De regering voorziet ook dat veel van de nieuwe banen die "koolstofarme waterstof" produceren en gebruiken, ten goede zullen komen aan "Britse bedrijven en werknemers in ons industriële hart".

Op het eerste gezicht klinkt deze visie van een koolstofarme toekomst in enkele van de moeilijkst te decarboniseren niches van de economie als goed nieuws. Maar is het? En zijn er andere opties voor het leveren van netto nul die beter zijn voor het publiek?

Laten we eens kijken naar enkele van de beweringen.

Een verhit debat

De regering geeft de voorkeur aan wat zij noemt "een tweesporenaanpak", wat betekent dat zowel blauwe als groene waterstof zal worden gebruikt om fossiele brandstoffen geleidelijk af te bouwen. Blauwe waterstofbrandstof wordt geproduceerd uit aardgas - een fossiele brandstof die momenteel het grootste deel van de water- en ruimteverwarming in het VK levert - maar de CO2 die normaal zou worden uitgestoten, wordt opgevangen en ondergronds opgeslagen.

Een recent rapport doet echter twijfel rijzen over de groene eigenschappen van blauwe waterstof. Het onderzoek suggereerde dat, vanwege de methaanemissies in de hele toeleveringsketen, blauwe waterstof in feite 20% slechter kan zijn voor het klimaat dan het simpelweg verbranden van aardgas voor warmte en kracht. Het lijkt erop dat de strategie van de regering deze problemen niet heeft erkend of heeft uitgelegd hoe ze kunnen worden vermeden.

Groene waterstof wordt ondertussen geproduceerd door watermoleculen te splitsen met behulp van elektriciteit. Bij dit proces gaat veel energie verloren, waardoor de kosten van waterstof per kilowattuur (kWh) gemiddeld hoger zullen zijn dan de elektriciteit die het oplevert.

Is groene waterstof een betere optie voor Britse huishoudens dan het elektrificeren van het verwarmingssysteem met warmtepompen in woningen? De rekening voor groene waterstof zal waarschijnlijk drie tot vijf keer hoger zijn dan dit alternatief. Dat komt omdat warmtepompen 1 kWh elektriciteit verbruiken en dit omzetten in ongeveer 3 kWh warmte, terwijl groene waterstof 1 kWh elektriciteit verbruikt en dit omzet in ongeveer 0,6 kWh warmte.

De strategie stelt ook voor om aardgasleveringen aan centrale verwarmingssystemen thuis te mengen met 20% blauwe of groene waterstof. Dit zal naar verluidt de CO₂-uitstoot van verwarming met 7% helpen verminderen. Geen slechte zaak, maar zijn er betere manieren om die blauwe of groene waterstof te gebruiken?

Ongeveer 1 kg waterstof gemengd in het aardgas dat een ketel van stroom voorziet, kan 6 kg CO2 besparen2 . Het VK produceert momenteel ongeveer 700.000 ton grijze waterstof per jaar, die wordt gebruikt voor de productie van kunstmest en om zwavel uit olie te verwijderen. Ook dit type waterstof wordt uit aardgas gemaakt, maar in tegenstelling tot blauwe waterstof wordt de CO₂-uitstoot niet afgevangen. Voor elke kg geproduceerde grijze waterstof is de resulterende uitstoot ongeveer 9 kg. Grijze waterstof produceert dus grofweg zes miljoen ton CO₂ per jaar. Zou het voor het VK niet beter zijn om die blauwe of groene waterstof te gebruiken om de huidige productie van grijze waterstof te vervangen dan het minder effectief te gebruiken in mengsels met aardgas?

Volgens de strategie zou waterstof in 2050 tussen de 20% en 35% van de Britse energie kunnen leveren. Dat staat haaks op de Climate Change Committee, een groep deskundigen die de regering adviseert over klimaatbeleid. In hun meest recente koolstofbudget, waarin de vooruitgang van het VK in de richting van netto nul-emissies in de jaren 2030 werd voorspeld, voorspelde hun belangrijkste route dat tegen 2050 ongeveer 14% van de totale vraag naar energie door waterstof zal worden bevredigd.

Ter vergelijking:de gemodelleerde routes van de EU om tegen 2050 netto nul te bereiken, variëren van nul waterstofgebruik tot 23%, met een gemiddelde van rond de 12%. Zelfs industriële prognoses zoals Shell's voorspelling van slechts 2% waterstofgebruik in 2050. De bovengrens van het verwachte waterstofgebruik van de Britse regering in 2050 is naar mijn mening niet geloofwaardig.

Dan zijn er invloedrijke groepen die namens waterstof lobbyen bij het parlement, zoals de Hydrogen Taskforce, die leden vertegenwoordigt met een gevestigd belang in de brandstof die naar verwachting een aanzienlijke hoeveelheid zaken uit deze strategie zullen ontvangen. Maar is wat goed is voor het bedrijfsleven ook goed voor Britse consumenten en belastingbetalers?

De Britse regering heeft geen vergelijkend bewijs geleverd dat waterstof in veel toepassingen de voorkeur heeft voor een netto-nulroute. Alleen door de paden naar netto nul te vergelijken op een manier die rekening houdt met de volledige levenscyclus van waterstofbrandstof, en door de effecten op mensen, winst en milieu te kwantificeren, kan waterstof nauwkeurig worden gemaakt. Dat bewijs ontbreekt in deze strategie.