Discussie over waterstofkwaliteit in volle gang

Europese studie vergelijkt drie kwaliteitsniveaus

De studie, uitgevoerd door LBST, DNV, DBI en Trinomics in opdracht van DG ENER, onderzoekt drie mogelijke specificaties voor waterstofkwaliteit: 98 mol%, 99,5 mol% en 99,97 mol%. Deze niveaus weerspiegelen het spanningsveld tussen kosten, technische haalbaarheid en gebruikstoepassing.

Voorstanders van een waterstofkwaliteit met een lagere zuiverheid (98 mol%) geven aan dat het goedkoper te produceren is en beter geschikt voor verbrandingsprocessen. Ook kan oude infrastructuur, zoals gaspijpleidingen en opslagen, makkelijker hergebruikt worden. Daar staat tegenover dat hogere zuiverheden (99,5 mol% en hoger) vereist zijn voor gebruik in de chemie, raffinage en brandstofceltoepassingen, waar contaminanten als CO, H₂S en NH₃ de processen kunnen verstoren en nadelig zijn voor de katalysatoren.

99,5 mol% als economisch optimum

Uit de kostenanalyse blijkt dat, ongeacht waar het zwaartepunt van de vraag ligt (98 mol%, 99,5 mol%, 99,97 mol%), een gemiddelde netkwaliteit van 99,5 mol% leidt tot de laagste totale zuiveringskosten in de keten. De berekeningen tonen aan dat de totale zuiveringskosten circa €0,78/kg waterstof bedragen bij dit kwaliteitsniveau, tegenover €1,05/kg bij 98 mol% en €1,24/kg bij 99,97 mol%. De auteurs concluderen dat 99,5 mol% een evenwicht biedt tussen kostenefficiëntie en geschiktheid voor diverse toepassingen. Dit is in lijn met de DNV/KIWA studies eerder uitgevoerd in Nederland.

Noodzakelijkheid van verder onderzoek

De onderzoekers geven aan dat schaalvoordelen een cruciale rol spelen: grotere, gecentraliseerde zuiveringsinstallaties zijn aanzienlijk efficiënter dan meerdere kleinere, gedecentraliseerde installaties. In de berekening van de kosten zijn verschillende aannames gedaan over het percentage nieuwe infrastructuur, hergebruik oude infrastructuur, en (her)gebruik van opslagen. Verder onderzoek naar deze kosten is dus noodzakelijk.

“Het ontwikkelen van een geharmoniseerde standaard voor waterstofkwaliteit is een complex vraagstuk,” zegt Hans Grünfeld, algemeen directeur van VEMW. “De studie van de Europese Commissie laat zien dat een evenwichtige middenweg denkbaar is in lijn met eerdere Nederlandse studies. Hierin is het cruciaal dat de belangen van de uiteindelijke gebruikers nadrukkelijk worden meegewogen. De onzekerheid over de toekomstige samenstelling en omvang van de waterstofvraag maakt het echter moeilijk om nu al een vaste kwaliteitsnorm vast te stellen. Deze studie beslecht de discussie niet, maar biedt waardevolle inzichten die ons helpen om de gevolgen beter te begrijpen en de juiste afwegingen te maken. Het is duidelijk dat verder onderzoek noodzakelijk is naar de purificatie-stappen, waar deze moeten plaatsvinden, en dus wie hiervoor gaat betalen.”

Het rapport is te vinden in onze kennisbank.