Blauwe waterstof is een energiebron waarbij waterstof wordt gemaakt met aardgas. Het wordt vaak gezien als een schone, groene vorm van energie. Maar onderzoekers van Cornell en Stanford University geloven dat daarmee het klimaat meer schade kan oplopen dan het verbranden van fossiele brandstof.
De CO2-voetafdruk om blauwe waterstof te maken is meer dan 20% groter dan het gebruik van aardgas of steenkool rechtstreeks voor warmte, of ongeveer 60% groter dan het gebruik van dieselolie voor warmte. Dat is de conclusie van nieuw onderzoek dat op 12 augustus is gepubliceerd in Energy Science & Engineering.
"Het grootste deel van de waterstof in de VS en Europa is afkomstig van aardgas, waarbij stoom en druk worden gebruikt om het methaan van aardgas om te zetten in een zogenaamde 'grijze' waterstof en koolstofdioxide", zegt Robert Howarth, professor ecologie en milieubiologie in het College of Agriculture and Life Sciences. Howarth schreef samen met Mark Z. Jacobson, Stanford-hoogleraar civiele en milieutechniek, "How Green is Blue Hydrogen?"
Het proces om blauwe waterstof te maken kost volgens de onderzoekers veel energie, die doorgaans geleverd wordt door meer aardgas te verbranden.
Ook niet met CO2 opvang
"In het verleden is er geen enkele moeite gedaan om het kooldioxide-bijproduct van grijze waterstof af te vangen, en de uitstoot van broeikasgassen is enorm geweest", zei Howarth. "Nu promoot de industrie blauwe waterstof als oplossing, een benadering die nog steeds het methaan uit aardgas gebruikt, terwijl het probeert het bijproduct koolstofdioxide op te vangen. Helaas blijft de uitstoot erg groot.”
Methaan is een krachtig broeikasgas. Het verwarmt de atmosfeer meer dan 100 keer sterker dan koolstofdioxide. Methaan heeft tot nu toe cumulatief in de afgelopen eeuw ongeveer twee derde zoveel heeft bijgedragen aan de opwarming van de aarde als koolstofdioxide.
Wel is de uitstoot van blauwe waterstof lager dan die van grijze waterstof, maar niet veel: misschien verrassend slechts met zo'n 9% tot 12%.
“Blauwe waterstof is nauwelijks emissievrij”, schreven de onderzoekers. "Blauwe waterstof als strategie werkt alleen voor zover het mogelijk is om koolstofdioxide op lange termijn voor onbepaalde tijd in de toekomst op te slaan zonder terug te lekken naar de atmosfeer."
Milieuvriendelijke groene waterstof bestaat wel, maar het blijft een kleine sector en is nog niet commercieel te exploiteren. Groene waterstof ontstaat wanneer water door elektrolyse wordt geproduceerd (met elektriciteit geleverd door zon, wind of waterkracht) en het water wordt gescheiden in waterstof en zuurstof.
Politici snappen het niet
Op 10 augustus keurde de Amerikaanse senaat de $ 1 biljoen Infrastructure Investment and Jobs Act goed, die enkele miljarden dollars inzet voor de ontwikkeling, subsidiëring en versterking van waterstoftechnologie en zijn industrie.
“Zelfs progressieve politici begrijpen misschien niet waarvoor ze stemmen. Blauwe waterstof klinkt goed, klinkt modern en klinkt als een pad naar onze energietoekomst. Het is het niet", zei Howarth.
“De beste waterstof, de groene waterstof afkomstig van elektrolyse, kan – mits verstandig en efficiënt gebruikt – de weg zijn naar een duurzame toekomst. Blauwe waterstof is totaal anders.”
De analyse gaat ervan uit dat opgevangen kooldioxide voor onbepaalde tijd kan worden opgeslagen. Dat is een optimistische en nog steeds onbewezen veronderstelling. En zelfs als het ooit mogelijk is, lijkt het gebruik van blauwe waterstof moeilijk te rechtvaardigen op klimaatgronden.
Howarth: “Er is echt geen rol voor blauwe waterstof in een koolstofvrije toekomst. We suggereren dat blauwe waterstof het best kan worden gezien als een afleiding, iets dat de benodigde actie om de wereldwijde energie-economie echt koolstofarm te maken, kan vertragen. Ons onderzoek is het eerste in een peer-reviewed tijdschrift dat de significante emissie-intensiteit van blauwe waterstof gedurende de levenscyclus uiteenzet. Dit is een waarschuwingssignaal voor regeringen dat de enige 'schone' waterstof waarin ze publieke middelen zouden moeten investeren, werkelijk nul-emissie groene waterstof is, gemaakt van wind- en zonne-energie."
Onder anderen de Britse regering is bezig om blauwe waterstof – die ze vaak als 'koolstofarm' beschouwt – centraal te stellen in haar energietransitieagenda. Dat gaat samen met vlaggenschip CCS-projecten die zijn gepland voor Noord-Engeland, met de enthousiaste deelname van olie- en gasbedrijven zoals BP en Shell.
Blauwe waterstof kan dus niet worden beschouwd als ‘koolstofarm’ of een ‘schone’ oplossing. In feite laat dit artikel zien dat het produceren van blauwe waterstof aanzienlijk slechter is dan het verbranden van fossiele brandstoffen voor warmte, zoals gas of kolen. De enige waterstof die echt emissievrij mag heten, is die gemaakt van hernieuwbare energie zoals groene waterstof.
