artikel

Waterstof vraagt kleine aanpassing aardgasnet  

energie

Onder huishoudens heeft Nederland procentueel de meeste gasaansluitingen. Zonde om af te schrijven? Bij de afscheid van aardgas kunnen netbeheerders het gasnet relatief eenvoudig geschikt maken voor de distributie van waterstof en groen gas.

Waterstof vraagt kleine aanpassing aardgasnet  

Tekst: Joop van Vlerken  

“We vervangen in Nederland heel veel gasleidingen. Daarom is het met het oog op de toekomst wel belangrijk om te weten of die leidingen ook voor het vervoer van waterstof gebruikt kunnen worden,” zo stelt Sybe bij de Leij, innovatiemanager bij Enexis Netbeheer, “De materialen die we nu gebruiken zoals pvc, PE en staal zijn in principe geschikt voor het vervoeren van waterstof en groen gas. Dat is positief, want er is veel maatschappelijk geld geïnvesteerd in het huidige gasnet en dat dit gasnet ook geschikt is voor nieuwe gassen zoals groen gas en waterstofgas betekent onder meer dat we het uitgebreide gasnet nog niet volledig hoeven af te schrijven als we van het aardgas af gaan.”  

 

Waterstof heeft andere eigenschappen    

Bij de Leij vertelt dat er voor het gasdistributienet wel een aantal aandachtspunten zijn bij de overgang naar waterstof. “Voor het vervoer van aardgas door de leidingen gelden een aantal beheersmaatregelen. Als er bijvoorbeeld een lek is, moeten we daar op een veilige manier mee omgaan. Want wat is waterstof? Het is een heel ander gas dan aardgas. Het is niet direct gevaarlijker, maar het heeft andere eigenschappen. Een voordeel is dat er minder snel een gaswolk zal ontstaan, omdat waterstof veel lichter is dan aardgas en ook dan lucht. Het stijgt dus heel snel op en verdwijnt.”   

 

Minder ontstekingsenergie    

“Een nadeel is dat er veel minder ontstekingsenergie nodig is om het te laten ontbranden. Dat betekent bijvoorbeeld dat je meer maatregelen moet nemen om bijvoorbeeld de statische elektriciteit op leidingen tegen te gaan. Een ander punt is de drukverlaging bij gasontvangststations. Bij aardgas daalt de temperatuur bij drukverlaging, waardoor leidingen kunnen bevriezen. Bij waterstof komt er juist een beetje warmte vrij bij drukverlaging.”   

Invoeden van waterstof  

Wat daarnaast gaat veranderen is de manier van invoeding. Nu komt aardgas voor het grootste gedeelte uit Groningen en wordt het daar centraal ingevoed in het landelijke gasnet. Met waterstof, maar ook met groen gas gebeurt dat anders, legt Bij de Leij uit. “Zowel waterstof als groen gas kan ook lokaal worden ingevoed op de plekken waar het geproduceerd wordt. Waterstof zal in de toekomst waarschijnlijk door elektrolyzers bij zonneparken gemaakt worden. Het is belangrijk om de kwaliteit van deze ingevoede gassen te controleren. Daar hebben we bij groen gas nu al een poortwachter voor. De verwachting is dat dit er ook voor waterstof moet komen.” Hij verwacht overigens weinig problemen met de zuiverheid van waterstofgas. “Uit de elektrolyzers komt pure waterstof.”  

 

Grootste uitdaging    

“De grootste uitdaging op dit moment is dat er nog onvoldoende duurzame energie beschikbaar is om waterstof te kunnen maken.” Op het moment dat er voldoende waterstof beschikbaar is, kan volgens bij de Leij direct worden begonnen met het invoeden op het gasnet. Op dit moment staan er enkele proeven met grootschalige productie van groene waterstof op de planning.  “Bijmenging van waterstof in het huidige aardgasnet is in principe geen probleem. Dit is afhankelijk van de gebruiksapparatuur. Voor moderne huishoudelijke cv-ketels is bijmenging tot 20% geen probleem, voor industriële toepassingen is het kritischer. Ook moet de regelgeving nog aangepast worden. Op dit moment mag er maar 0,5% waterstof in het gas zitten.”   

 

Honderd procent waterstofnetwerk  

Mocht Nederland klaar zijn voor een uitrol van een honderd procent waterstofnetwerk dan is dat een grote opgave, maar geen onoverkomelijke, verwacht hij. “In de jaren 60 is al een dergelijke transitie geweest van stadsgas naar aardgas. Ook hebben we nu ervaring met projecten waarbij de druk in het gasnet van 30 naar 100 mbar wordt verhoogd. Dat doen we straat voor straat. Een vereiste voor de overgang naar een waterstofnet is wel dat de gasmeters vervangen worden en waarschijnlijk zullen er ook nieuwe verbrandingstoestellen in de huizen moeten.”  Want de vraag is natuurlijk of cv-ketels voor aardgas ook op waterstof werken

 

Vlam is onzichtbaar en reukloos  

Andere problemen die nog opgelost moeten worden zijn de onzichtbaarheid van de vlam bij de verbranding van waterstof en het ontbreken van geur. “We zijn daar nu oplossingen voor aan het bedenken. We zouden bijvoorbeeld een kleur aan het gas kunnen toevoegen. En net als aardgas is waterstof geurloos. Aan aardgas worden daarom nu zwavelverbindingen toegevoegd, maar dat is niet echt duurzaam. Daarnaast kunnen brandstofcellen slecht tegen dit soort verbindingen.” Volgens Bij de Leij is het met de huidige stand van de techniek ook niet per se meer nodig om deze visuele prikkels en geurprikkels te verbinden met gassen. “Op het gebied van sensortechniek is momenteel veel innovatie. Daarom zouden we die techniek misschien ook kunnen toepassen voor de detectie van gassen, daarnaast blijven we onderzoeken of we zwavelvrije odoranten kunnen toepassen zodat waterstof toch een kenmerkende geur krijgt.”  

Waarom zou je die goede infrastructuur weg doen?

 

Energie-inhoud van waterstof

Hoewel aanpassing van de gasleidingen niet nodig is, verandert er voor de netbeheerders toch het een en ander bij de overgang naar waterstof, legt Bij de Leij uit. “Werkzaamheden aan de leidingen zijn wel anders. We moeten rekening houden met de andere eigenschappen van het gas, zo is waterstof veel lichter ontvlambaar. Ook de meters zullen waarschijnlijk vervangen moeten worden. De energie-inhoud van waterstof is namelijk lager, daarom is er veel meer waterstof nodig, in plaats van 4 m3 per uur stroomt er dan bijvoorbeeld 12 m3 door de meter. En we zullen ook nog aanvullend onderzoek moeten doen naar alle componenten in het net, zoals bijvoorbeeld regelstations. Maar de belangrijkste hindernis zit toch achter de meter en dat zijn alle gastoestellen die bij de mensen binnen staan.”   

 

Als elektrificatie te duur is  

Hoewel de toepassing van waterstof in het gasnet nog in de kinderschoenen staat, voorziet Bij de Leij zeker mogelijkheden, ook in de gebouwde omgeving. “Je hebt wijken waar de andere oplossingen zoals elektrificatie of aansluiting op een warmtenet veel te duur zijn. Ook in die wijken is het verstandig om eerst maximaal gebruik te maken van duurzame elektriciteit door warmtepompen. Wanneer de energievraag te groot is, dan is het verstandig om bij te verwarmen met duurzaam gas. En met alleen groen gas gaan we het niet redden, dus ik denk dat waterstof daar een goede aanvulling op kan zijn.”  

 

Goede infrastructuur   

“Maar we moeten nog even geduld hebben tot er voldoende waterstof beschikbaar is en de hele keten aangepast is voor waterstof.” Volgens Bij de Leij is het bovendien zonde om de uitgebreide infrastructuur voor aardgas in de toekomst niet te benutten. “De hele wereld kijkt momenteel jaloers naar ons gasnet, we hebben procentueel de meeste gasaansluitingen. In andere landen worden de gasnetten momenteel alleen nog verder uitgebreid. Waarom zou je die goede infrastructuur weg doen?”   

 

 

 

 

 

Reageer op dit artikel