‘Kleur van waterstof zegt niets over de toepassing ervan’

Blauwe waterstof, hoe zit dat nou?

Waterstof komt nagenoeg niet uit zichzelf voor op aarde en zal als energiedrager dan ook gemaakt moeten worden. Om onderscheid te kunnen maken tussen de wijze waarop waterstof wordt geproduceerd en daarmee de impact op de omgeving te kunnen duiden, zijn er kleuren aan waterstof toegekend.

Hieronder de meest gebruikte “kleuren”:

1. Grijze waterstof is waterstof gemaakt van fossiele brandstoffen (vooral aardgas) waarbij de CO₂ die vrijkomt bij het productieproces in de atmosfeer terecht komt.
2. Blauwe waterstof is waterstof gemaakt van fossiele brandstoffen waarbij de CO₂ die vrijkomt bij het productieproces wordt afgevangen en opgeslagen.
3. Groene waterstof is waterstof gemaakt door middel van elektrolyse, gebruikmakend van duurzaam opgewekte elektriciteit. Hierbij komt geen CO₂

Hoe wordt blauwe waterstof gemaakt?

Om effectief H₂ te produceren heb je grondstoffen nodig die een hoog waterstofgehalte bezitten. Kijken we naar de simpelste moleculen, water (H₂O), ammoniak (NH₃) en methaan (CH₄), dan zien we dat methaan (aardgas) het hoogste aantal H-atomen per molecuul bezit.

Traditioneel wordt H₂ gewonnen uit koolwaterstoffen, die het meest kosteneffectief beschikbaar waren. Naast aardgas is ook veel nafta gebruikt als bron voor H₂, met name daar waar geen grote hoeveelheden aardgas beschikbaar waren.

De twee belangrijkste processen voor de productie van fossiele waterstof zijn SMR (Steam Methane Reforming) en ATR (Auto Thermal Reforming).

Bij SMR reageert aardgas (CH₄) bij temperaturen boven 900°C met water (H₂O) om zo H₂ en CO₂ te produceren. Bij dit proces wordt de benodigde energie voor de hoge temperatuur extern aan de reactor toegevoegd. Dit betekent dat de CO₂ die vrijkomt bij het verhitten niet afgevangen kan worden. Dit loopt op tot zo’n 15% CO₂.

Bij ATR reageert aardgas (CH₄) bij temperaturen boven 1100 °C met zuivere zuurstof (O₂). Bij dit proces wordt de hoge temperatuur in de reactor niet bereikt door externe verwarming maar door de exotherme oxidatie door de zuivere zuurstof. Daardoor is praktisch 95-98% van alle CO₂ af vangbaar.

Waar (en/of door wie) wordt blauwe waterstof gemaakt?

Op dit moment wordt er op kleine schaal semi-blauwe waterstof gemaakt door Air Liquide, Yara en OCI. Deze bedrijven vangen een deel van hun CO₂ af, maken deze vloeibaar en leveren aan verschillende toepassingen. Echter deze toepassingen houden de CO₂ maar beperkt vast. Met CCS (Carbon Capture Storage) wordt de afgevangen opgeslagen in leeg geproduceerde gasvelden waarmee we echte blauwe waterstof krijgen. Immers de CO₂ komt niet meer in de atmosfeer terecht en draagt daardoor niet meer bij aan het broeikas effect.

Voor de toepassing van de waterstof is de “kleur” niet van belang en kan “blauwe” waterstof in de transitie naar een CO₂ neutrale samenleving een bijdrage leveren.