Eind dit jaar mag Ad van Wijk officieel van zijn pensioen gaan genieten, maar het is de vraag of hij veel gas zal terugnemen. De medeoprichter van duurzaam adviesbureau Ecofys en het voormalige Econcern werkt nu nog twee dagen per week bij de TU Delft als bijzonder hoogleraar Future Energy Systems en één dag bij waterresearchlab KWR in Nieuwegein. Daarnaast doet hij advieswerk en is hij een veelgevraagd spreker. Inmiddels ligt zijn focus dusdanig op de beloftes van de waterstofeconomie dat sommigen hem al de ‘waterstofprof’ noemen.

‘Je kunt waterstof vervoeren via leidingen die er al liggen’

De Amerikaanse econoom, schrijver en activist Jeremy Rifkin zei het zo’n twee decennia geleden al, en Van Wijk herhaalt het nog maar eens: energie oogsten zou je vooral in woestijnen moeten doen. ‘Daar is de zon op zijn felst en kan het harder waaien dan op de Noordzee’, zegt Van Wijk. ‘Zonnepanelen en windturbines zijn zo sterk in prijs gedaald dat elektriciteit er nog maar één cent per kWh hoeft te kosten. Het slechte nieuws is dat zulke plekken zelden dicht bij de energiegebruikers liggen.’

Elektriciteit laat zich lastig transporteren over grote afstanden. Mede daardoor kwam nooit iets terecht van het idee de Sahara vol zonnepanelen te leggen. Maar ook elektrolyzers, die water bij de bron kunnen splitsen in waterstof en zuurstof, zijn inmiddels stukken goedkoper. En dat verandert volgens Van Wijk het speelveld radicaal.

Pijpleidingen

Qua logistiek is waterstof veel handiger dan elektriciteit, legt hij uit. ‘Je kunt het afvoeren vanuit Noord-Afrika via de pijpleidingen die er nu al liggen voor Algerijns aardgas. Een transportleiding voor H₂ of CH₄ heeft al snel een capaciteit van 10 of 20 gigawatt, tien keer zoveel als een elektriciteitskabel in zee. En je kunt gemakkelijk buffervoorraden voor de winter aanleggen, bijvoorbeeld in lege zoutkoepels.’ Ligt er geen leiding, dan kun je waterstof ook vloeibaar maken en per schip vervoeren: ‛Goedkope zon en wind vind je op veel meer plekken in de wereld dan olie, gas of uranium. Er wordt al gesproken over waterstof uit Namibië of Australië.’

Van Wijk verwacht dat deze import op de middellange termijn goedkoper uitvalt dan windenergie van Nederlandse (zee)bodem. Hij vindt wel dat we die laatste desondanks moeten blijven benutten, net zoals we zonnepanelen op onze daken moeten blijven leggen. Zo maken we onszelf minder afhankelijk van import.

‘Stuur de energie van windmolens liever als waterstof naar de wal’

Ook Noordzeewind kun je trouwens beter aan land brengen in de vorm van waterstof, benadrukt Van Wijk. Hij noemt het onhandig om van de wisselspanning die windturbines genereren, eerst gelijkspanning te maken en dan weer wisselspanning met het voltage en de frequentie van het hoogspanningsnet, om er aan de wal weer de bescheiden gelijkspanning van te maken die een elektrolyzer nodig heeft. ‛In die transformaties gaat per kilogram waterstof een halve tot een hele euro zitten. Monteer elektrolyzers liever direct in de windturbine, en stuur de H₂ per pijpleiding naar de wal. De nieuwste 15 MW-turbines krijgen een mast van tien meter diameter, daar past heel veel in.’

De klassieke procestechnologische tegenwerping dat je omzettingen moet centraliseren om zo grootschalig mogelijk te kunnen bouwen, gaat in dit geval niet op. Elektrolyse-stacks zijn standaardmodules. Als je meer vermogen nodig hebt, vergroot je ze niet maar schakel je er een aantal parallel. Dan maakt het weinig uit of ze vlak naast elkaar staan of niet.

Reductor

De volgende vraag is hoe je die waterstof optimaal inzet. Van Wijk keert zich tegen de obsessie om woonhuizen ‛van het gas af’ te halen. Ook hier geldt immers dat de bestaande gasaansluitingen tien keer zoveel energie kunnen aanleveren als het huidige stroomnet. ‛Je moet slimme combinaties zoeken. Denk aan hybride elektrische warmtepompen, die pieken in de warmtevraag opvangen met een ketel die waterstof verstookt in plaats van aardgas. De bestaande gas-infrastructuur is gemakkelijk om te bouwen voor waterstof. De moleculen zijn kleiner, maar vrijwel alle bestaande aardgasleidingen zijn ervoor geschikt. Gietijzeren leidingen kunnen wel lekken, maar daarvan zijn er nog maar weinig over en uit veiligheidsoverwegingen moesten die toch al worden vervangen.’

‘Het is een geweldige kans voor Tata én voor Nederland’

In Haarlem, onder de rook van Tata Steel, is men misschien nog wel meer geïnteresseerd in de grootse plannen die dat bedrijf heeft met waterstof. Heb je er eenmaal voldoende van tot je beschikking, dan kun je het inzetten als reagens. Traditioneel wordt ijzererts omgezet in metallisch ijzer door de zuurstofcomponent over te dragen aan koolstof. Chemisch gezien kun je ook waterstof gebruiken als reductor, wat water in plaats van CO₂ oplevert. Dat zou moeten gebeuren in een DRI-proces (direct reduction of iron); met de H₂-varianten daarvan is nog nergens praktijkervaring opgedaan, maar het lijkt alleszins realiseerbaar. DRI speelt zich ruim beneden het smeltpunt van ijzer af, en om bruikbaar staal te maken moet je het product achteraf omsmelten. Ook daar kun je weer waterstof voor inzetten, als bron van elektrische energie die de warmte levert.

Alles bij elkaar zou het Tata-complex volgens Van Wijk het equivalent van 4 à 5 GW offshore-windwaterstof nodig hebben, plus 1 à 2 GW offshore windenergie voor een duurzame stroomvoorziening van het complex. ‛Eigenlijk bouw je dan een geheel nieuwe installatie. De hoogovens gaan weg en de oxystaalfabriek wordt een electric arc furnace. Alleen nabewerkingen blijven staan.’ En de sloop levert weer ruimte op voor nieuwe activiteiten. ‛Tata is de enige staalfabriek met een diepzeehaven aan de Noordzee. Een ideale plek om je staalproductie direct te verwerken tot masten, funderingen en koppen van windturbines. Misschien moet je het staal niet eens verkopen, maar leasen aan de turbineproducent. Na twintig jaar krijg je het terug en kun je er nieuwe windturbines mee maken.’

Het blijft de vraag of zulke ambities nog te realiseren zijn nu het geduld met het huidige Tata aan alle kanten opraakt. Van Wijk blijft erbij dat de overheid zelf de regie zou moeten nemen: ‛Ik hoop dat ze druk en middelen achter de ombouw zet. Het is een geweldige kans voor Tata én voor Nederland. Misschien moet de overheid het samen doen met een pensioenfonds, of andere partners. Op die manier denk ik dat het kan lukken.’