Om 1 m3 aardgas te vervangen door waterstof is er dus 3 m3 waterstof nodig. Een gemiddeld gezin gebruikt nu 1.500 m3 aardgas. Dat wordt straks 4.500 m3 waterstof.
Omdat waterstof een lage dichtheid heeft (ongeveer veertienmaal zo licht als lucht) is de verbrandingswaarde van een kubieke meter waterstofgas echter slechts twaalf megajoule, en dat is slechts een derde van de verbrandingswaarde van net zo'n hoeveelheid aardgas.
1 m³ waterstofgas weegt 90 gram, 11,1 m³ waterstofgas weegt 1 kg. Daarmee komt de kale productieprijs van waterstof uit op: 2,70/11,1 = € 0,243 per m³. Vergelijk je dit met aardgas, dan kom je uit op ongeveer € 0,73 per m3.
Vrijwel alle waterstof die in Nederland wordt gemaakt is grijs. Dat betekent dat er bij de productie CO2 vrijkomt, die in de atmosfeer terecht komt. Het wordt gemaakt met fossiele brandstoffen. In Nederland wordt ongeveer 80 procent van de geproduceerde waterstof gemaakt uit aardgas.
Geen groene waterstof
In plaats van één kubieke meter gas, heb je drie kuub waterstof nodig om een huis te verwarmen. Waterstof is nu duurder dan gas.
Op dit moment ligt de prijs van waterstof 20% tot 40% hoger dan die van aardgas.
In 1 kg waterstof zit 11 m3 waterstof op 1 bar druk. Waterstof heeft per m3 een derde van de energie inhoud van aardgas.
Ja, maar het zal niet meer hetzelfde functioneren. Waterstof heeft een derde van de energie-inhoud van aardgas bij gelijke druk, waardoor je driemaal zoveel waterstof moet transporteren en gebruiken om dezelfde hoeveelheid warmte of elektriciteit op te wekken.
Waterstof is oneindig voorradig, geeft geen schadelijke emissies, kan worden gebruikt als brandstof of voor de opslag van energie. De grootste hobbel bij de waterstofeconomie is de opslag ervan.
Waterstof kan een alternatief zijn voor aardgas in wijken waar elektrische warmtepompen of een warmtenet niet toepasbaar zijn. Nederlandse netbeheerders kunnen hun gasnetten relatief eenvoudig geschikt maken voor de distributie van waterstof. Dit blijkt uit onderzoek van Certificeringsinstituut Kiwa.
Productie waterstofgas
Om één kilogram waterstofgas te maken heb je ongeveer 50 kWh aan elektriciteit nodig.
Waterstof kunnen we nog niet op grote schaal duurzaam produceren. Waterstof is nog geen vervanging voor aardgas, omdat het nog niet op grote schaal geproduceerd kan worden. De waterstof die nu gemaakt wordt, is niet duurzaam omdat het wordt produceerd met fossiele brandstoffen en niet met duurzame elektriciteit.
De meeteenheid van waterstof is niet een liter, zoals bij benzine, maar een kilo. De prijs van waterstof zal gelijk zijn aan de huidige marktprijs en ligt rond de €10 per kg. Er gaat ongeveer 5 à 6 kilo in de tank van een waterstofauto. Op 1 kilo kun je gemiddeld 100 km rijden.
Productie van groene waterstof
In 2025 zou een productieprijs tussen de 2,40 en 2,70 euro per kg mogelijk moeten zijn. Een kuub waterstofgas weegt 90 gram, dus 11,1 kuub waterstofgas weegt 1 kg. Daarmee komt de kale productieprijs van waterstof uit op: 2,70 / 11,1 = 24,3 eurocent.
Waterstof bijmengen
Daarom zoeken energiebedrijven de oplossing in het bestaande aardgasnetwerk. Je kunt waterstof bijmengen in het aardgas dat daardoorheen stroom, en een apparaat dat bij het tankstation staat, haalt daar de waterstof weer uit het gasmengsel. Klaar om getankt te worden door auto's en vrachtwagens.
Thuis overtollige stroom opslaan in een waterstofbatterij is prima mogelijk. Maar goedkoop is het niet. Vanaf 1 januari 2023 wordt de salderingsregeling afgebouwd, waardoor je aan het net geleverde elektriciteit niet meer een-op-een kunt verrekenen met stroom die je afneemt.
Het is ook nog een duurzame grondstof, bijvoorbeeld voor plastics. Daarom kan waterstof in de toekomst een belangrijke rol gaan spelen. Waterstof is alleen duurzaam als het gemaakt wordt uit water en duurzaam opgewekte elektriciteit, en daar hebben we nog lang niet genoeg van.
Waterstof voor personenauto's heeft geen toekomst
Qua energierendement en de kosten van de energie is waterstof niet concurrerend met batterij-elektrisch rijden. Elektrisch rijden is efficiënter, goedkoper en beter beschikbaar.
Dat waterstof zal opraken is overigens niet alleen daarom onwaarschijnlijk. Waterstof is namelijk behalve uit water - dat op aarde in overvloed aanwezig is - te winnen uit allerlei andere stoffen. Bovendien is de verbranding van waterstof circulair: het element (H) wordt weer water (H2O).
Als brandstof is waterstof zeer ontvlambaar en lekken leveren een ernstig brandgevaar op. Waterstofbranden verschillen echter duidelijk van branden met andere brandstoffen. Wanneer zwaardere brandstoffen en koolwaterstoffen, zoals benzine of diesel, lekken, slaan zij dicht bij de grond neer.
Kun je waterstof zien? Nee, waterstof kan je niet zien, ook de vlam van waterstof is onzichtbaar, dus je kan het niet zien branden zoals bijvoorbeeld aardgas in een CV ketel. De enige manier om te detecteren of waterstof brand is met behulp van een infrarood sensor.
Het gebruik van waterstof voor verwarming is nu al mogelijk, in een verhouding van maximaal 20% waterstof in aardgas, en dit zonder de infrastructuur, je installatie of je ketel te vervangen.
Een moderne elektrolyse-installatie heeft een efficiëntie van ca 80%. Elektrolyse met een efficiëntie van 100% verbruikt 39 kWh voor de productie van 1 kg waterstof. Dus voor de productie van 1 kg waterstof is ca. 48,75 kWh nodig.
Ook maakt het model duidelijk wat de kosten zijn om op deze schaal waterstof te produceren. De investeringen in de fabriek tellen op tot 1,5 miljard euro, wat neerkomt op 730 tot 830 euro per kilowatt waterstof. De prijs is afhankelijk van de techniek die de fabriek gebruikt om waterstof te maken.
Waterstof tanken kost op dit moment ongeveer € 9,95 per kilogram. Waterstofauto's kunnen doorgaans 5 tot 8 kilo waterstof in hun tank opslaan. Hiermee kunt u 500 tot 800 kilometer rijden.
