Waterstof kan een cruciale rol spelen bij het koolstofvrij maken van het wereldwijde energiesysteem, maar de invoering ervan zal te traag verlopen. Volgens een nieuw rapport van DNV, de onafhankelijke risicobeheer- en verzekeringsexpert voor de energiesector, zijn dringende beleidsinterventies nodig om de doelstellingen voor het koolstofarm maken van de zware industrie te halen.
In het rapport Hydrogen Forecast to 2050, voorspelt DNV dat de hoeveelheid waterstof in de energiemix in 2030 slechts 0,5% zal bedragen en in 2050 5%. Om de doelstellingen van de Overeenkomst van Parijs te halen, zou het gebruik van waterstof echter moeten verdrievoudigen, zodat tegen 2050 aan 15% van de energievraag kan worden voldaan.
“Waterstof is essentieel voor het koolstofvrij maken van sectoren die niet direct geëlektrificeerd kunnen worden, zoals de lucht- en scheepvaart en productie bij hoge temperaturen, en moet daarom prioriteit krijgen voor deze sectoren”, aldus Remi Eriksen, Group President en CEO van DNV. “Over het algemeen is het huidige beleid niet in overeenstemming met het belang van waterstof voor deze industrieën. Zij zullen ook de schaalvergroting van de productie van hernieuwbare energie en de afvang en opslag van koolstof, die van cruciaal belang zijn voor koolstofarme waterstofproductie, moeten ondersteunen“.
Classificatie
Volgens het rapport zal door elektrolyse geproduceerde groene waterstof de dominante productievorm zijn tegen het midden van de eeuw, met een aandeel van 72%. Hiervoor is een overschot aan hernieuwbare energie nodig, om 3.100 gigawatt aan elektrolysecapaciteit aan te drijven – meer dan het dubbele van de totale geïnstalleerde productiecapaciteit voor zonne- en windenergie vandaag.
Blauwe variant – geproduceerd uit afgevangen aardgasemissies – kan op korte termijn een grotere rol spelen (ongeveer 30% van de totale productie in 2030), maar het concurrentievermogen ervan zal afnemen naarmate de capaciteit voor hernieuwbare energie toeneemt en de prijzen dalen.
Kosten waterstof
DNV voorspelt dat de wereldwijde uitgaven voor waterstofproductie voor energiedoeleinden tegen 2050 6,8 miljard USD zullen bedragen, plus 180 miljard USD voor waterstofpijpleidingen en 530 miljard USD voor de bouw en exploitatie van ammoniakinfrastructuur.
Uit kostenoverwegingen zal meer dan 50% van de waterstofpijpleidingen in de wereld bestaan uit achteraf aan te leggen gasinstallaties, waarbij de conversiekosten naar verwachting niet meer dan 10-35% van die voor nieuwbouw zullen bedragen. Het element zal via pijpleidingen worden vervoerd over middellange afstanden binnen en tussen landen, maar niet tussen continenten. De wereldwijde handel in waterstof zal ook worden beperkt door de hoge kosten van het vloeibaar maken voor het vervoer van waterstof per schip, en door de lage energiedichtheid van waterstof. Een derivaat van waterstof, ammoniak, dat stabieler is en gemakkelijker per schip kan worden vervoerd, zal wereldwijd worden verhandeld.
Gebruik waterstof
De belangrijkste gebruikers van waterstof zullen industrieën zijn die werken met fabricageprocessen bij hoge temperaturen, zoals de metaalsector (hoofdzakelijk ijzer- en staalproductie) – die momenteel steenkool en aardgas gebruiken. Waterstofderivaten, zoals ammoniak en methanol, zullen ook essentieel zijn om het zware vervoer (scheep- en luchtvaart) koolstofvrij te maken, maar deze brandstoffen zullen pas tegen 2030 op grote schaal worden gebruikt.
Waterstof zal niet worden gebruikt in personenauto’s en het gebruik ervan bij de opwekking van elektriciteit zal beperkt zijn. Waterstof voor het verwarmen van gebouwen zal niet op wereldschaal worden gebruikt, maar zal snel ingang vinden in bepaalde regio’s die reeds over een uitgebreide gasinfrastructuur beschikken.
“Om de waterstofwaardeketens op te schalen moeten de veiligheidsrisico’s en de maatschappelijke acceptatie worden beheerst en moeten beleidsmaatregelen worden genomen om waterstofprojecten concurrerend te maken. We moeten een meer holistische visie en een systeembenadering hanteren om de samenleving echt in staat te stellen de dringende decarbonisatiekansen die waterstof biedt, aan te grijpen,” voegde Eriksen eraan toe.
Geografische spreading
De invoering van waterstof zal sterk verschillen van regio tot regio, afhankelijk van de geboden stimulansen. Europa is koploper, waar waterstof tegen 2050 naar verwachting 11% van de energiemix zal uitmaken, dankzij een gunstig beleid dat zowel de waterstofproductie als de vraag zal stimuleren.
In de landen van de OESO en de Stille Oceaan (Japan, Zuid-Korea, Australië en Nieuw-Zeeland) zal waterstof tegen 2050 goed zijn voor 8% van de energiemix; Noord-Amerika (7%) heeft ook aanbodstrategieën, -doelstellingen en -financiering, maar de koolstofprijzen zijn lager en de doelstellingen minder concreet. Groot-China (6%) volgt dit voorbeeld en heeft onlangs meer duidelijkheid verschaft over de financiering van waterstof en de vooruitzichten tot 2035, alsmede een uitgebreide binnenlandse regeling voor de handel in emissierechten. Deze vier regio’s zullen tegen 2050 samen tweederde van de mondiale vraag naar waterstof voor energiedoeleinden verbruiken.
