Aardgasbuizen, geschikt of ongeschikt voor waterstof?

In de media verscheen onlangs een artikel over de ongeschikheid van aardgasbuizen voor het transport van waterstof. De auteurs, ondermeer werkzaam voor het waterstof kritische platform Environmental Defense Fund, stellen dat het technisch wellicht nog nét zou kunnen, maar dat het veel te duur is.

Het genoemde artikel, A review of challenges with using the natural gas system for hydrogen, is verschenen op het webplatform scijournals. Hierin belicht de auteurs diverse problemen bij het gebruik van aardgasleidingen waterstof. De volgende punten worden hierbij benoemd:

Lange afstands transport

• Pijplijn materiaal: Waterstof reageert met staal, wat (haar) scheren tot gevolg kan hebben
• Compressoren: De aardgascompressoren zijn ongeschikt en moeten worden vervangen
• Afsluiters: De aardgasafsluiters zijn ongeschikt en moeten worden vervangen

Lokale distributie

• Verbruiksmeters: Ook de aardgas meters zijn ongeschikt en moeten worden vervangen
• Gasbuizen: Waterstof kan makkelijker dan aardgas door het gebruikte materiaal lekken

Opslag

• Benodigde volume: waterstof heeft 3x zoveel volume nodig voor de zelfde calorische waarde
• Lege aardgasvelden: waterstof kan niet worden opgeslagen in lege aardgasvelden.
• Vloeibare opslag: waterstof moet 100’C kouder worden opgeslagen dan LNG

Eindgebruikers

• Veiligheid: waterstof lekt makkelijker, bredere explosiegrens, vlam slecht zichtbaar en instabieler
• Apparatuur: alle aardgasapparatuur wordt nutteloos en dient te worden vervangen

Conclusie uit het rapport

Als conclusie stellen de auteurs dat alhoewel het herbestemmen van het aardgassysteem voor gebruik met waterstof op het eerste gezicht misschien aantrekkelijk lijkt, dit vooral veel nadelen en slechts beperkte voordelen biedt, zelfs als grote technische en economische hindernissen worden overwonnen. Hun pleidooi is om kritisch te kijken in hoeverre waterstof überhaupt nodig is en of beschikbare elektrische alternatieven niet veel passender zijn. Hiermee wordt de ombouw wellicht overbodig en worden alle genoemde nadelen voorkomen.

Reactie van Gasunie

Naar aanleiding van deze publicatie is Gasunie met een reactie gekomen:

“De inzichten, die in het artikel worden genoemd, zijn voor Gasunie niet nieuw en zijn onderdeel geweest in de omvangrijke studie HyWay 27.[…]Het onderzoek in HyWay 27 toont aan dat het bestaande aardgasnet veilig kan worden ingezet voor het transport van waterstof. De ontwikkelingen met betrekking tot veilig kunnen hergebruiken van het aardgasnetwerk zet zich door en wordt voorzien in vrijwel geheel Europa: www.h2inframap.eu. Naast veiligheid bespreekt het artikel ook de kostenaspecten die gepaard gaan met het omzetten van aardgasleidingen naar waterstof. Deze zijn significant, maar nog steeds aanzienlijk lager en veel minder verstorend voor de omgeving dan aanleg van nieuwe leidingen.

Kiwa onderzoek

In opdracht van Netbeheer Nederland onderzocht Kiwa een aantal jaren geleden of het huidige aardgasnetwerk gebruikt zou kunnen worden voor het transport van waterstof. Uit het onderzoek bleek dat dit na relatief eenvoudige aanpassingen zeer goed mogelijk is. Met dit in het achterhoofd is het natuurlijk erg interessant om meer te weten over de permeabiliteit van waterstof. Waterstof lijkt in heel veel opzichten op aardgas, maar er zijn ook belangrijke verschillen. Zo bewegen waterstofmoleculen zich sneller door een buiswand heen dan methaanmoleculen. Dat zorgt ervoor dat waterstof een hogere permeatiesnelheid heeft. Het volume dat permeëert is dus groter, maar de energie-inhoud niet. Permeabiliteit bij waterstof is dan over het algemeen ook niet gevaarlijker dan bij aardgas. Maar dit is afhankelijk van de omstandigheden en moet daarom worden overwogen.

Alles over Waterstof

In onze cursussen, presentaties en workshops gaan we altijd in op de geschiktheid van het bestaande aardgas transport en distributie netwerk voor het gebruik van waterstof. De genoemde problemen uit het artikel zijn dan ook niet nieuw en vragen om een oplossing. Uiteindelijk is het echter de vraag in hoeverre Nederland kan verduurzamen en welke oplossingen het meest passend zijn. Opslag en transport van schone energie is hierbij cruciaal, hetzij in de vorm van uitbreiding van het het hoog/middenHierbij is voor ons elektrificatie of omschakeling naar waterstof beide geen doel, maar een middel om tot een duurzamere wereld te komen. Kritische geluiden over beide kunnen we alleen maar waarderen om de discussie scherp te houden en de te kiezen oplossingen zo goed mogelijk te kunnen maken.