Stel je voor: een onuitputtelijke energiebron die zó schoon en overvloedig is, dat hij de wereld voor 170.000 jaar van stroom kan voorzien. Dat klinkt bijna te mooi om waar te zijn, maar toch lijkt het realiteit te worden. Onder onze voeten, minder diep dan gedacht, ligt mogelijk een gigantische voorraad natuurlijke waterstof – ook wel witte waterstof genoemd – die deze potentie heeft.
In de vorige twee blogs ging het nog over de inefficiëntie, hoge kosten en complexiteit van waterstof, zeker als je het vergelijkt met batterij-elektrisch rijden. Bovendien komt het merendeel van de waterstofproductie nog altijd uit aardgas (grijze waterstof), met alle CO₂-uitstoot van dien, waardoor het minder groen is dan meestal wordt gedacht. Maar wat als waterstof niet meer geproduceerd hoeft te worden, omdat het er al is? En wat als we het zonder extra uitstoot uit de aarde kunnen winnen?
Witte waterstof – wat is het?
Maar wat is witte waterstof precies? Het is geen nieuwe vorm van synthetische productie, maar een natuurlijk voorkomend gas. Het ontstaat diep in de aardkorst door reacties tussen water en bepaalde gesteenten, zoals olivijn en serpentijn. Deze reacties, serpentinisatieprocessen, vinden plaats bij temperaturen van zo’n 200 tot 300 graden Celsius, en leveren als bijproduct waterstofgas op.
Wat deze vorm van waterstof uniek maakt, is dat hij al kant-en-klaar in de aarde zit. In tegenstelling tot grijze waterstof (uit aardgas) en groene waterstof (via elektrolyse met groene stroom) hoef je geen energie-intensieve tussenstappen te nemen. Geen CO₂-uitstoot of hoge stroomrekening, en geen afhankelijkheid van zonnepanelen of windmolens. Het ‘enige’ wat moet gebeuren, is het vinden en opboren van deze energiebron.
Witte waterstof – waarom nu opeens?
De aandacht voor witte waterstof kwam is flink toegenomen nadat wetenschappers van onder andere de Universiteit van Toronto en Oxford modelleerden dat de aarde mogelijk biljoenen tonnen aan waterstof bevat. In Mali stuitte een Frans bedrijf tijdens een boring naar water op een natuurlijke waterstofbron die al jaren onafgebroken gas uitstoot, en in Albanië borrelt het op uit scheuren in het landschap. Ook in Frankrijk en Australië wordt er inmiddels naar gezocht. In onderstaande afbeelding is een overzicht te vinden van waar we waterstof kunnen vinden.
Sommige geologen stellen zelfs dat we de potentiële waterstofreserves tot nu toe volledig hebben onderschat, omdat tot nu toe niemand ernaar zocht. Er werd, net als bij aardolie in de 19e eeuw, niet gedacht aan natuurlijke waterstof als energiebron.
Witte waterstof – wat voor toepassingen zijn er?
Als witte waterstof op grote schaal gewonnen kan worden, geeft dat nieuwe mogelijkheden. Denk hierbij onder andere aan:
Mobiliteit op lange afstand
Het marktaandeel aan waterstofauto’s neemt langzaam maar zeker maar, maar in de vracht-, lucht- en scheepvaart ligt dat, zoals vorige week besproken, anders. Daar zijn batterijen vaak te zwaar of niet efficiënt genoeg. Een overvloedige, goedkope én schone waterstofbron zou hier dé oplossing kunnen zijn voor emissievrij transport over grote afstanden.
Industriële vergroening en verduurzaming
In sectoren als staalproductie, kunstmest en raffinage is waterstof nu al onmisbaar, alleen komt die grotendeels uit fossiele bronnen. Door witte waterstof te gebruiken, zouden deze sectoren hun processen kunnen verduurzamen zonder hun bestaande infrastructuur volledig overhoop te hoeven gooien.
Seizoensopslag voor duurzame energie
Hoewel batterijen fantastisch zijn voor korte termijnopslag, geldt dit niet voor dagen of weken van matige productie (zoals wanneer de zon niet schijnt en de wind niet waait). Echter, waterstof laat zich relatief lang opslaan en kan via turbines weer worden omgezet in elektriciteit. Als je het bovendien niet eerst hoeft te produceren, wordt die buffer ineens een stuk aantrekkelijker.
Witte waterstof – is het al haalbaar?
Dit klinkt allemaal geweldig, maar is het wel al haalbaar? Op dit moment nog niet; er zijn nog flinke obstakels om te overwinnen voordat witte waterstof realistisch ingezet kan worden:
Hoeveel is echt winbaar? De theoretische voorraden klinken gigantisch, maar hoeveel daarvan kunnen we technisch én economisch verantwoord naar boven halen? Exploratieboringen zijn duur, en er is nog weinig praktijkervaring.
Sabotagebacteriën. In sommige aardlagen eten micro-organismen waterstof op voordat wij erbij kunnen. Dit soort biologische processen kunnen de efficiëntie van winning sterk beïnvloeden.
Opslag en transport blijven lastig. Waterstof is een vluchtig, licht gas dat moeilijk onder controle te houden is. Het vereist hogedrukcilinders of extreem lage temperaturen (of binding aan stikstof, zoals vorige week besproken), wat duur, gevoelig en infrastructuurintensief is.
Veiligheid en regulering. We hebben nog geen heldere regels voor het grootschalig winnen van natuurlijke waterstof. Hoe voorkom je lekkages? Wat zijn de geologische risico’s? En hoe reageert de markt als waterstof ineens niet meer ‘groen geproduceerd’, maar ‘geologisch gevonden’ wordt?
Witte waterstof – wanneer zal het beschikbaar zijn?
Misschien wel het grootste obstakel, zoals bij zo veel van dit soort vondsten, is tijd. Het ontwikkelen van nieuwe boortechnologieën, vergunningstrajecten doorlopen, infrastructuur aanleggen en distributienetwerken bouwen kost jaren. En dat terwijl de klimaatdoelen van 2030 akelig dichtbij zijn. Kan witte waterstof op tijd ingezet en toegepast worden?
Witte waterstof – conclusie
De ontdekking van witte waterstof is jarenlang over het hoofd gezien, en het voelt als een broodnodige vondst. Het potentieel is enorm: schoon, overvloedig, en misschien wel goedkoop. Tegelijkertijd weten we nog verbazingwekkend weinig over hoe groot deze vondst écht is, en of we hem veilig kunnen delven.
Wat wel vaststaat: het potentieel van witte waterstof verdient z’n plek in het rijtje energiebronnen van de toekomst. Maar enkel potentie zegt niet zo veel, de rest hangt af van investeringen, doorbraken in technologie én politieke wil.
Maar reken er maar op dat we in de komende jaren steeds meer zullen horen over waterstof!
Robert Dilber
Bronnen
- Technisch Weekblad – ‘‘Onuitputtelijke’ waterstofvoorraad ontdekt: genoeg voor 170.000 jaar schone energie’
- Live Science – ‘Scientists think a hidden source of clean energy could power Earth for 170,000 years — and they’ve figured out the ‘recipe’ to find it’
- Popular Mechanics – ‘Scientists Say Hidden Hydrogen Could Power the World for 170,000 Years’
- org – ‘Largest flow of natural hydrogen gas ever found measured in Albanian chromium mine’
- Medium (Pace Ventures) – ‘More Difficult Than It Seems — The Potential of White Hydrogen’
- BBC Science Focus – ‘Massive new energy source discovered hiding under Earth’s surface’
- KIJK Magazine – ‘Het witte goud: gaat witte waterstof de wereld redden?’
- Ptx-hub – A Critical Case Against Hydrogen Vehicles
- Science Alert – Afbeelding waterstofreserves