Europa lonkt naar “blauwe waterstof” uit aardgas, experten zijn sceptisch

Buizen voor de aanleg van de Nordstream 2-gaspijpleiding in de Noordduitse haven Mukran. Ze zou volgens analisten in de toekomst waterstofgas kan transporteren

Gerd Fahrenhorst / Wikimedia (CC BY 4.0)

Nieuwe EU-regels voor investeringen in hernieuwbare energie spelen ook in de kaart van zogenaamde “blauwe waterstof”, waarschuwen experten. Ze wordt geproduceerd op basis van aardgas en kan mogelijk meer vervuilend zijn dan de fossiele brandstoffen die ze moet vervangen.

Het besluit van de Europese Commissie om gas als overgangsbrandstof op te nemen in haar lijst van groene investeringen, zet de deur open voor “blauwe waterstof’-projecten. Maar hoewel groene waterstof een groot ecologisch potentieel heeft, is dat bij de blauwe tegenhanger niet het geval, zeggen experten.

‘Blauwe waterstof is in feite niets anders dan een rookgordijn voor meer luchtvervuiling, aardgaswinning en gebruik van fossiele brandstoffen, met weinig of geen CO2-voordeel’, zegt Mark Jacobson, hoogleraar Milieutechnologie aan de Universiteit van Stanford.

Het Internationaal Energieagentschap (IEA) liet vorige week weten dat er wereldwijd minstens vijftig projecten voor blauwe waterstof in ontwikkeling zijn en dat de capaciteit tegen 2030 meer dan vertienvoudigd zal zijn.

Groene waterstof wordt gewonnen uit water via een proces dat uitsluitend gebruikt maakt van hernieuwbare energie. Maar blauwe waterstof komt uit methaan. Bij dat proces komt CO2 vrij, die dan moet worden opgevangen en opgeslagen. En daar wringt het schoentje.

CO2-afvang

De Europese Commissie legt een emissiedrempel van 3 ton CO2-equivalent per ton waterstof als projecten willen voldoen aan de nieuwe groene taxonomie.

‘Dat is niet laag genoeg om enkel waterstof op hernieuwbare energie te garanderen’, zegt Eleonora Moro, waterstofanalist bij de klimaatdenktank E3G. ‘Ook een aantal hoogrenderende blauwe waterstofprojecten kunnen daar onder vallen.’

Een voorbeeld van zo’n project is een joint venture die in december door Equinor en Engie is aangekondigd om ‘koolstofarme waterstof… op grote schaal en tegen concurrerende kosten’ te produceren. De bedrijven willen daarvoor gebruik maken van ‘autothermal reforming’ (ATR), een proces dat volgens voorstanders decarbonisatiepercentages van meer dan 95procent mogelijk zou maken.

‘De succespercentages van 90 tot 95 % voor koolstofopvang- en opslag (CCS) die de ontwikkelaars beloofden, zijn nog nooit bereikt in een commerciële installatie.’

ATR houdt in dat methaangas wordt verwarmd met een katalysator en dat er vervolgens water wordt toegevoegd om waterstof en CO2 te produceren. Het CO2 wordt vervolgens afgevangen en zal volgens Equinor onder de Noordzee worden begraven.

Maar Jacobson betwist de bewering van Equinor en Engie dat blauwe waterstof kan worden geclassificeerd als ‘koolstofarm’.

‘De technologie om koolstof af te vangen is nooit voor 95 procent effectief’, zegt hij. Op dit moment is de technologie voor het afvangen van de uitstoot van blauwe waterstofproductie op zijn best 78,8 procent effectief, zegt hij. ‘Maar dat percentage gaat wel voorbij aan het feit dat er meer energie nodig is om die technologie voor het opvangen van koolstof te laten werken, dus het is 78,8 procent van een veel grotere uitstoot’.

Theorie en praktijk

Jacobson schreef vorig jaar mee aan een studie waaruit bleek dat blauwe waterstof, vanwege de toegenomen hoeveelheid fossiel gas die nodig is om de afvang en opslag aan te drijven, waarschijnlijk een 20 procent hogere CO2-voetafdruk heeft dan het gewoon verbranden van methaan.

Vorige maand merkten andere wetenschappers in een paper op dat de beloften van ontwikkelaars om succespercentages van CCS (Carbon Capture and Storage of koolstofopvang- en opslag) van 90 tot 95 procent te halen, gebaseerd waren op theorie en niet op praktijk.

‘Hoewel veel nationale strategieën en grote rapporten uitgaan van dergelijke percentages, worden, zijn ze nog nooit bereikt in een grootschalige commerciële installatie’, stelt het artikel in het tijdschrift Applied Energy.

Methaanlekken

Een ander probleem met blauwe waterstofprojecten is dat de grondstof, methaan, kan lekken, met een kortetermijnopwarmingseffect dat meer dan 80 keer groter is dan dat van CO2.

Op de laatste VN-klimaattop in november kwamen landen overeen om de methaanemissies dit decennium met 30 procent te verminderen. Een voorstel van de Europese Commissie pleit voor een verbod op het affakkelen en ontluchten van gas, en sancties op lekken.

‘Blauwe waterstof is een hoogtechnologische oplossing van de gasindustrie om te kunnen blijven doen wat ze altijd hebben gedaan.’

Maar het wetsvoorstel stelt geen specifieke doelstellingen voor emissiereductie en Moro wijst er op dat de lekkages – die in sommige landen tot 4 procent kunnen oplopen – alleen worden bestraft als ze ook effectief worden gedetecteerd.

Volgens Eilidh Robb van de ngo Friends of the Earth Europe toont de focus van de industrie op blauwe waterstof ‘een totaal gebrek aan begrip over de klimaatimpact van methaan.’

‘We praten zo veel over CO2 dat we methaan over het hoofd zien, en daar begint nu pas verandering in te komen’, zegt ze. ‘Blauwe waterstof is een hoogtechnologische oplossing van de gasindustrie om te kunnen blijven doen wat ze altijd hebben gedaan, en we moeten erg sceptisch zijn.’

Equinor en Engie reageerden niet op verzoeken om commentaar.

Veilige opslag

Bovendien moet het afgevangen gas ook nog veilig opgeslagen kunnen worden, zeggen onderzoekers, en het is niet zeker dat de opslag van CO2 onder de zeebodem een duurzame oplossing is.

Volgens Caitlin Swalec, onderzoeksanalist en waterstofspecialist bij de waakhond Global Energy Monitor, zal begraven CO2 uiteindelijk lekken en zijn weg terugvinden naar de atmosfeer, hoe goed die ook wordt opgeslagen. ‘Dat kan over een paar honderd jaar gebeuren, of over een paar decennia. We weten het niet echt, omdat we het niet hebben getest’, zegt ze.

In 2005 suggereerde het VN-klimaatpanel in zijn speciaal rapport over CO2-opvang en opslag om CO2 dieper dan 3000 meter op te slaan om lekken te beperken. Op dergelijke diepte wordt het gas dichter dan water.

Equinor stelt dat het zijn opgevangen CO2 opslaat op ‘1000 tot 2000 meter onder de zeebodem’. Volgens Swalec is het niet duidelijk hoe levensvatbaar de opslag op dergelijke diepten is.

‘Om CO2 op lange termijn onder de zeebodem op te slaan, moet het heel diep gaan, wat dus betekent dat dat veel energie kost’, zegt ze. ‘En als het meer energie en dus uitstoot kost om de CO2 op te slaan dan we verwijderen, zal het project meer problemen creëren dan het oplost.’

Eerdere ervaringen

Volgen Silje Ask Lunberg, campagnevoerder bij Oil Change International, sleept Equinor — het voormalige Statoil – een reputatie van mislukte CCS-pogingen met zich me.

‘In Mongstad faalde Equinor in haar opzet.’

Daarbij waren onder meer in het Snohvit-veld in de Barentszee, waarbij een poging tot CCS werd afgebroken omdat het reservoir dreigde in te storten, en een tweede pauze omdat de geïnjecteerde CO2 zich mengde met het methaan dat werd opgepompt.

Statoil legde ook zijn CCS-fabriek in Mongstad stil na minder dan een jaar operaties.

‘Mongstad was bedoeld om aan te tonen dat het volledig haalbaar was om koolstof af te vangen in gascentrales, en dat zou vanaf 2014 100 procent zijn’, zegt Lundberg. ‘Maar ze faalden uiteindelijk in hun opzet.’

Industriële sectoren

Equinor en Engie zeggen dat ze in gesprek zijn met potentiële kopers van blauwe waterstof uit ‘overwegend grote industrieën die hun uitstoot moeilijk kunnen verminderen’. Dat kunnen sectoren zijn zoals cement en staal, waar weinig CO2-arme productiemethoden bestaan.

De groene EU-taxonomie stimuleert ook het gebruik van waterstof in gasgestookte elektriciteitscentrales, terwijl gasnetbeheerders zich voorbereiden om waterstof ‘bij te mengen’ in de brandstofmix voor verwarming en koken in huis.

Maar volgens Eleonora Moro van E3G zijn er zelfs voor die moeilijk te vergroenen sectoren ‘veel efficiëntere alternatieven’, zoals hernieuwbare energie of groene waterstof.

Ze wijst op de ‘zeer sterke economische belangen’ die aandringen op blauwe waterstof in heel Europa. En de huidige richtlijnen over wat in aanmerking komt als hernieuwbaar of koolstofarm gas, is te vaag om ze te ontmoedigen.

‘We weten dat fossiel gas in de EU moet worden uitgefaseerd, dus wat doen we met al die infrastructuur? De gemakkelijkste oplossing die de fossiele industrie naar voren schuift, is blauwe waterstof.’

Dit artikel verscheen oorspronkelijk bij IPS-partner Climate Home News