Zowel vanuit het oogpunt van de omgevingsveiligheid als om potentiële knelpunten bij het weg-, spoor- of watertransport te beperken, lijkt de inzet op transport van “duurzame waterstofdragers” via buisleidingen momenteel een wenselijke stap. Die conclusie trekt staatssecretaris Steven van Weyenberg op basis van een studie door Arcadis en Berenschot naar de omgevingsveiligheid van “Waterstofland”. Maar hij wil niet de ogen sluiten voor internationale marktontwikkelingen.
Eerst maar even de termen uitleggen. Duurzame waterstofdragers zijn de groene moleculen die als brandstof of grondstof dienen in de toekomstige, koolstofemissievrije economie. Het kan daarbij gaan om vloeibaar of gasvormig waterstof, ammoniak, of waterstof dat moleculair is gebonden aan andere atomen, zogenoemde LOHC’s: liquid organic hydrogen carriers. ‘Waterstofland’ is een fictieve naam die Arcadis en Berenschot hebben gegeven aan de groep van stoffen en technische middelen die -in de keten ‘van wieg tot graf’- het mogelijk maken waterstof te gebruiken als energiedrager of grondstof.
Sinds het verschijnen van het Tiki-rapport geldt als motto dat energietransport in principe met moleculen moet gebeuren, tenzij er een goede reden is om het met elektronen te doen. Dat zijn dus de duurzame waterstofdragers. Arcadis en Berenschot leggen nog eens helder uit waarom moleculen de voorkeur hebben boven elektronen. “Deze dragers kunnen -in principe eenvoudiger dan elektriciteit- worden opgeslagen en getransporteerd over lange afstanden en hebben toepassingen in ons dagelijks leven en in de industrie.”
Maar de duurzame energiedragers kennen zo hun risico’s en onwenselijke kenmerken. Ze zijn toxisch. Explosief. Niet geschikt voor buisleidingen. Verboden of aan banden op de weg of op het spoor. Met andere woorden, ze vormen een risico voor wat genoemd wordt “de omgevingsveiligheid”. Arcadis en Berenschot hebben voor het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat (IenW) een onderzoek uitgevoerd “met als doel om inzicht, ondersteuning, advies en richting te kunnen geven, zodat de omgevingsveiligheid goed kan worden meegewogen binnen nieuw of aangepast beleid”.
Waterstofland is een kunstmatige omgeving: waterstof komt niet vrij in de natuur voor en zal dus altijd geproduceerd moeten worden. Dat gebeurt lang niet altijd daar waar er vraag naar is, en wellicht ook niet altijd op het juiste moment, dus transport en opslag zal ook nodig zijn.
Internationale consensus
Op internationaal niveau begint er steeds meer consensus te komen over welke dragers geschikt zijn om waterstof intercontinentaal te transporteren, stellen de auteurs van de studie vast. Hier wordt verder op voortgeborduurd, want het wordt aannemelijk geacht dat waterstof deels in eigen land geproduceerd wordt en deels per schip geïmporteerd wordt uit andere landen en continenten in één van de eerdergenoemde verschijningsvormen. De zeehavens blijven dan als een energiehub dienen.
Pure waterstof, zowel in gasvorm als vloeibaar gemaakt, is uiteraard een logische kandidaat, net als ammoniak (NH₃) in gasvorm of als vloeistof. Ook de eerder genoemde vloeibare organische waterstofdragers (LOHC’s) kunnen fungeren als groene moleculen. Minder mogelijkheden zien Arcadis en Berenschot voor mierenzuur, metaalhydriden en synthetische brandstoffen.
Voor transport en distributie over kortere afstanden (tot 1.000 kilometer) lijken buisleidingen voor gasvormige waterstof de meest geschikte optie, stellen de auteurs vast. Vervoer per weg of spoor zorgt al snel voor te grote risico’s, bijvoorbeeld vanwege explosiegevaar of -in het geval van ammoniak- omdat de energiedrager heel giftig is. Bovendien is het inefficiënt, in elk geval vergeleken met de huidige standaard van benzinevervoer. Om de energie-inhoud van één tankwagen met benzine te vervoeren, moeten vier tankwagens met pure waterstof de weg op. Voor ammoniak is de verhouding nog slechter: er moet ruim 5,5 ton ammoniak worden getransporteerd, om daar 1 ton waterstof uit vrij te kunnen maken.
Arcadis en Berenschot waken er overigens voor een winnaar aan te wijzen onder de energiedragers. “Het is niet de bedoeling van dit onderzoek om aan te geven welke van de verschillende waterstofketens de ‘goede’, ‘betere’ of ‘beste’ is. Die invulling hangt vanzelfsprekend ook af van heel andere factoren, zoals kosten, investeringen, politieke gevoeligheden en toekomstige ontwikkelingen die wij op dit moment nog niet (kunnen) voorzien.”
Aandacht voor ammoniak
Bovendien is Nederland geen eiland, en de internationale markt dicteert dus in belangrijke mate wat de energiedrager van de toekomst wordt. “Vanuit de markt lijkt -naast pure waterstof- momenteel de meeste aandacht uit te gaan naar ammoniak. Redenen daarvoor zijn dat ammoniak relatief makkelijk te produceren is, geen retourstroom vereist en voor specifieke toepassingen ook direct als energiedrager kan worden ingezet. Deze ontwikkeling is internationaal, en vanwege onze doorvoerfunctie zullen keuzes van andere landen ook invloed hebben op de situatie in Nederland.”
De genoemde retourstroom speelt op bij de LOHC’s, waarbij waterstof voor het transport gebonden is aan een andere stof. Vóór gebruik moet het waterstof eerst gescheiden worden van die andere stof, en die stof waar de waterstofmoleculen uitgehaald zijn is meestal een chemisch goedje dat weer retour gestuurd wordt, bijvoorbeeld voor hergebruik.
Dat is een nadeel, maar de auteurs identificeren ook voordelen van de vloeibare organische waterstofdragers. Veel LOHC’s (met name Tolueen-Methylcyclohexaan) zijn bekende stoffen in de chemische industrie waar al veel ervaring mee is. Opslag is relatief eenvoudig en kan met weinig extra risico’s. Over de hele keten beschouwd hebben de LOHC’s de minste aandachtspunten wat de omgevingsveiligheid betreft.
Reden voor staatssecretaris van Infrastructuur en Waterstaat Steven van Weyenberg (D66) om LOHC’s “fiscaal te stimuleren”, schreef hij donderdag aan de Tweede Kamer. Op deze manier zouden in de toekomst nieuwe dragers ontwikkeld kunnen worden die “mogelijk nog beter scoren”. De fiscale stimulans komt in de vorm van de milieu-investeringsaftrek (MIA) en de willekeurige afschrijving (Vamil).
Herijking van transportbeperkingen
Daarnaast kondigt Van Weyenberg een “herijking” aan van het kabinetsstandpunt dat sinds 2005 wordt ingenomen, en dat luidt dat nieuwe transportstromen van ammoniak, met name over het spoor, zoveel als mogelijk beperkt worden. “De voortgang van de energietransitie en de gesignaleerde marktontwikkeling geven aanleiding tot een herijking van dit standpunt. Centrale vraag daarbij is of in de nieuwe context de maatschappelijke baten opwegen tegen de risico’s. Als dat zo is volgt de vraag of, en zo ja onder welke voorwaarden, binnenlands transport van ammoniak kan worden gereguleerd met het oog op de risico’s.”
Daarbij is de staatssecretaris geïnteresseerd in de mening van het veld. Hij wil “in gesprek gaan met de nieuwe betrokkenen bij ammoniak over hun verwachtingen en hun bereidheid mee te werken aan het borgen en het waar mogelijk versterken van de omgevingsveiligheid. Ik denk daarbij aan havenbedrijven, importeurs, doorvoerders en belangrijke potentiële afnemers. De uitkomst van de gesprekken vormen belangrijke input bij de herijking. Aanvullend daarop wil ik het gesprek aangaan met onze buurlanden over de aandacht voor de veiligheid bij internationale transporten van waterstof(dragers).”
Uit de studie van Arcadis en Berenschot maakt Van Weyenberg ten slotte op dat transport van duurzame waterstofdragers via buisleidingen “momenteel een wenselijke stap” is. Daar wordt ook al aan gewerkt, stelt de staatssecretaris vast, bijvoorbeeld aan de wettelijke aanpassing om het hergebruik van aardgasbuisleidingen voor waterstof mogelijk te maken. “De verwachting is dat daarbij de risicocontouren van waterstof binnen de risicocontouren van aardgas blijven.”
Bovenal wil Van Weyenberg meer onderzoek, omdat de bevindingen van Arcadis en Berenschot weer nieuwe vragen oproepen. “Voor de volledige beantwoording daarvan is nader onderzoek nodig. Ik wil daar stappen in zetten, opdat een volgend kabinet daar in de verdere beleidsontwikkeling van kan profiteren.”
Bron: Energeia, 6 december 2021