Hoe witte waterstof de ontwikkeling van de waterstofmarkt kan gaan versnellen
In het kort:
Een wereldwijde zoektocht naar geologische waterstof, ook bekend als witte goud is gaande vanwege de potentie van deze vorm van waterstof in de energietransitie.
Recente ontdekkingen wakkeren de interesse verder aan op dit moment.
Hoewel de ontwikkeling van groene waterstof wordt geconfronteerd met uitdagingen zoals hoge kosten, biedt geologische waterstof gezien de waarschijnlijk lage kosten een enorm potentieel.
Een wereldwijde goudkoorts is ontstaan rondom een lang genegeerde energiebron die volgens voorstanders een significante rol kan spelen in de verschuiving weg van fossiele brandstoffen: geologische waterstof.
Deze vorm van waterstof, ook wel aangeduid als wit, goud of ´natuurlijke´ waterstof, vaak door elkaar gebruikt, bevindt zich in zijn natuurlijke vorm onder het aardoppervlak en wordt geproduceerd door reacties tussen water en ijzerrijke mineralen bij hoge temperaturen. Het potentieel van deze bron heeft geleid tot exploratie-inspanningen over de hele wereld, inclusief landen als de Verenigde Staten, Canada, Australië, Frankrijk, Spanje en Zuid-Korea.
De belofte van natuurlijke waterstof
Geologische waterstof wordt gezien als een mogelijk gamechanger in de transitie naar schone energie. Rystad Energy rapporteerde dat het aantal bedrijven dat actief zoekt naar geologische waterstofdeposito's eind vorig jaar is gestegen van 10 in 2020 naar 40. Deze "witte goudkoorts" wordt gedreven door de hoop dat deze on-aangeboorde bron een sleutelrol kan spelen in de energietransitie.
Een toevallige ontdekking in 1987 in een dorp nabij de hoofdstad van Mali, Bamako, markeerde de eerste keer dat geologische waterstof werd gevonden. Sindsdien is er verder weinig gebeurt als het gaat om onderzoek naar geologische, of natuurlijke, waterstof.
Ondanks de eerste toevallige ontdekking ongeveer 37 jaar geleden in Mali, werd de ophoping van waterstof ondergronds voorheen als onwaarschijnlijk beschouwd vanwege het vermogen van waterstof om door rotslagen te sijpelen.
Echter, nieuwe apparatuur, zoals waterstof-detecterende gas-probes, zijn nu beschikbaar om opgeloste waterstof in rotsformaties te detecteren tot op dieptes van 1.500 meter. Deze probes gebruiken spectrometers om opgeloste gassen in diepe boorgaten te meten en te analyseren. Onderzoekers ontwikkelen momenteel probes die diepere diepten kunnen bereiken, tot 3.000 meter ondergronds.
Het kip-ei probleem van duurzame waterstof
Echter heeft witte waterstof het de potentie om het huidige kip-ei probleem rond waterstof, zoals ik het zelf vaak omschrijf, op te lossen. Momenteel zien we namelijk dat de (private) investeringen, alhoewel ze langzaam op gang komen, in waterstof infrastructuur nog relatief laag zijn. Dit komt voornamelijk omdat de waterstof zelf, en dan hebben we het over groene of witte waterstof, simpelweg nog niet in grote en betaalbare mate beschikbaar is. Echter is het aannemelijk dat bij een grotere beschikbaarheid van waterstof ook privaat kapitaal meer richting waterstof infrastructuur zal stromen gezien de verbeterende vooruitzichten.
De productie van groene waterstof, waarbij water wordt gesplitst in waterstof en zuurstof met behulp van hernieuwbare elektriciteit, wordt nu namelijk nog vaak tegengehouden door hoge kosten en een uitdagend economisch klimaat. Critici benadrukken echter ook de noodzaak om grijze waterstof, geproduceerd met behulp van fossiele brandstoffen, te vervangen door groene waterstof om zo de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Natuurlijke waterstof kan echter een groot verschil maken om op kortere termijn een boost te geven aan de ontwikkeling van de infrastructuur voor waterstof.
De cijfers achter deze verschillende soorten waterstof
De 'witte goudkoorts' die wereldwijd heerst rondom witte waterstof illustreert de stijgende interesse in deze potentiële gamechanger voor kosteneffectieve en koolstofarme energiebronnen. Een van de meest belovende aspecten van witte waterstof is namelijk het kostenvoordeel ten opzichte van andere waterstofvormen.
Grijze waterstof, geproduceerd uit fossiele brandstoffen, kost gemiddeld minder dan $2 per kilogram (kg) waterstof, terwijl groene waterstof, geproduceerd met behulp van hernieuwbare elektriciteit, momenteel meer dan drie keer zo duur is. Witte waterstof zal waarschijnlijk nog lang goedkoper blijven, zelfs als de kosten voor hernieuwbare waterstof dalen door afnemende prijzen van elektrolysers in de komende jaren.
Momenteel is er slechts één operationeel wit waterstofproject zoals ik eerder al noemde, gevestigd in Bourakebougou, Mali, dat jaarlijks ongeveer 5 ton waterstof produceert. Dit kleinschalige project is al een decennium in bedrijf en voorziet een dorp van stroom. Momenteel verkoopt het in Canada gevestigde bedrijf Hydroma witte waterstof tegen een geschatte kostprijs van $0,5 per kg, afkomstig vanuit momenteel dus de enige operationele witte waterstof operatie in Mali. Afhankelijk van de diepte en zuiverheid van de afzettingen, streven projecten in Spanje en Australië naar een kostprijs van ongeveer $1 per kg, waarmee de prijs-competitiviteit van witte waterstof wordt bevestigd.
Andere projecten in verschillende delen van de wereld bevinden zich nog in een vroeg stadium van exploratie, waarbij de eerste Europese natuurlijke waterstofproductie naar verwachting in 2029 zal starten.
Hoewel het nog in de kinderschoenen staat en er veel onzekerheid heerst, heeft witte waterstof naar mijn mening zeker het potentieel om een gamechanger te zijn voor de sector van schone waterstof als een betaalbare, schone natuurlijke bron, waardoor de rol van waterstof verschuift van een weinig gebruikte energiedrager naar een deel van de primaire energievoorziening. Echter, de werkelijke grootte van de reserves is nog onduidelijk, en de uitdagingen met betrekking tot het transport en de distributie van waterstof blijven bestaan.
Experts zoals Geoffrey Ellis van het U.S. Geological Survey (USGS) dat er mogelijk een enorme hoeveelheid natuurlijk voorkomende waterstof begraven ligt in ondergrondse reservoirs wereldwijd. De U.S. Department of Energy heeft onlangs $20 miljoen toegekend om 16 projecten te ondersteunen die gericht zijn op het bevorderen van de natuurlijke subsurface generatie van waterstof. Al is dit natuurlijk slechts een kleine investering, het geeft aan dat landen bezig zijn de mogelijkheden voor witte waterstof te onderzoeken.
Terwijl de wereld zoekt naar duurzame en schone energiebronnen, neemt de interesse in geologische waterstof toe. Ondanks uitdagingen en kritische geluiden, belooft de ontdekking van deze natuurlijke bron een significante rol te spelen in de energietransitie. Met landen over de hele wereld die exploratie inzetten en investeren in onderzoek, blijft de toekomst van geologische waterstof een spannend terrein binnen de wereld van schone energie.
Heb je vragen of opmerkingen? Stuur dan een e-mail naar rens@debelegger.nl
