De Europese Commissie heeft eind vorig jaar voorgesteld om onder de herziene EU-richtlijn voor hernieuwbare energie (RED III) – als onderdeel van het ‘Fit for 55’-pakket – bindende nationale doelen vast te stellen voor het gebruik van Renewable Fuels of Non-Biological Origin (RFNBO’s), oftewel groene waterstof, in verschillende sectoren. Voor de industrie zou in 2030 50 procent van het gebruikte waterstof hernieuwbaar moeten zijn. Met industrie wordt bedoeld: raffinaderijen (voor het deel van hun productie dat ze feedstock leveren aan de chemische industrie), de naftakrakers (in Nederland van bijvoorbeeld Dow en SABIC), de kunstmestindustrie (in Nederland Yara en ICL), de chemische industrie, de staalindustrie (Tata Steel wil in de nabije toekomst waterstof gaan gebruiken) en de methanolproductie. “De omschrijvingen renewable en non-biological maken dat blauwe waterstof en waterstof uit biomassa niet meetellen. Het gaat dus alleen om waterstof uit elektrolyse op basis van hernieuwbare energie”, legt Cor Leguijt uit. Hij is manager Energie en Brandstoffen bij CE Delft en een van de auteurs van het rapport ‘50% green hydrogen for Dutch industry, Analysis of consequences draft RED3’, waarin CE Delft de vraag beantwoordt wat het voorstel van de Europese Commissie precies inhoudt en vooral in hoeverre het haalbaar is. Opdrachtgevers waren de VNCI, VNO-NCW, Energie Nederland, Shell, BP, Dow, OCI, Yara, Tata Steel, HyCC, Air Liquide en H2-platform.

Namibië

Is die 50 procent haalbaar is 2030? “We zijn in onze studie uitgegaan van drie vraagscenario’s voor 2030”, vertelt Leguijt. “Bij het lage scenario is voor 80 Petajoule per jaar aan groene waterstof nodig in Nederland. Als je alles uit de kast haalt en tempo maakt, alle netwerken op tijd aanlegt, de industriële installaties op tijd ombouwt en heel snel duidelijkheid krijgt vanuit de Europese Commissie over de manier van tellen en rekenen, dan is het nét haalbaar.”

Als alle benodigde waterstof in Nederland zou worden geproduceerd, is hiervoor 5 GW aan aanvullende hernieuwbare energie nodig, dus bovenop wat er nu al staat aan capaciteit en wat er in de pijplijn zit tot aan 2030 (vooral windparken op Noordzee). Er is volgens Leguijt plek voor die additionele 5 GW, “maar je hebt te maken met ruimtelijke-ordeningsprocedures, en het elektriciteitsnetwerk moet nog worden aangepast, en de electrolyzers moeten worden gebouwd. Dat wordt krap.”

Daarom is volgens Leguijt sowieso ook import van waterstof nodig. “De import, bijvoorbeeld van ammoniak als waterstofdrager, zou afkomstig kunnen zijn van landen als Namibië, Chili of Saoedi-Arabië. Maar de importketens moeten nog op stoom komen. Er moet nog heel veel gebeuren. Tijd is hierbij dus niet onze vriend.”

Afhankelijkheden

Op 10 juni schreef minister voor Klimaat en Energie Rob Jetten aan de Tweede Kamer dat het kabinet vol inzet op de opschaling en import van hernieuwbare waterstof. Leguijt heeft de indruk dat het kabinet het vraagstuk heel serieus neemt en hard bezig is met de opschalingsregeling voor elektrolyzers. “Maar het pad is complex. Alles moet parallel worden geregeld, met veel onderlinge afhankelijkheden. Het vergt veel gezamenlijke actie. En het kost veel geld.”

Waterstof uit restgassen

Dow heeft in Terneuzen plannen voor een waterstoffabriek die restgassen van de productie omzet in waterstof en CO₂. De CO₂ wordt afgevangen en opgeslagen, de waterstof wordt gebruikt als brandstof voor de kraker. De fabriek is onderdeel van het Multi Generation Plan van Dow, dat is opgebouwd uit drie fases, waarbij in de derde (in 2050) mede door inzet van elektrisch kraken klimaatneutraliteit wordt bereikt.

Ook in het project H-vision, een samenwerking van partijen in de regio Rotterdam, wordt waterstof verkregen uit restgassen. Bij raffinaderijen worden restgassen rechtstreeks ingezet om warmte op hoge temperaturen op te wekken. Daarbij komt CO₂ vrij. H-vision wil deze raffinagegassen via een pijpleiding naar een fabriek transporteren en er waterstof van maken. Die gaat weer terug naar de raffinaderijen als brandstof voor hoge-temperatuurwarmte. De CO₂ die tijdens de productie van de waterstof ontstaat wordt afgevangen en opgeslagen in lege gasvelden onder de Noordzee. De deelnemende partijen zijn Deltalinqs, Air Liquide, BP, Gasunie, Havenbedrijf Rotterdam, ONYX-Power Rotterdam, Shell, Uniper, EBN, Equinor, Vopak en ExxonMobil.

Dat veel zaken parallel moet worden geregeld weet ook Paul de Krom, lid van het programmabestuur van GroenvermogenNL, dat namens de topsectoren ChemistryNL, Energie en Holland High Tech het innovatie-ecosysteem voor waterstofproductie en -toepassingen in Nederland wil versnellen. In de eerste ronde van het Nationaal Groeifonds (april 2021) kreeg GroenvermogenNL 338 miljoen euro toegekend voor innovatieve pilots, onderzoeksprojecten en onderwijsprogramma’s. Maar het volledige bedrag is nog steeds niet binnen. “Wij zijn als programmabestuur als geen ander doordrongen van de noodzaak tot snelheid”, zegt De Krom. “Er is geen tijd te verliezen. Van de kant van de bedrijven komt ook maar één signaal: schiet op. Ze staan te trappelen om aan de slag te gaan. Alleen de technologie is nog niet ver genoeg om het commercieel aantrekkelijk te maken, de ketens zijn nog niet af, dus we hebben heel veel haast om ons programma te ontwikkelen. Dat willen we parallel geschakeld, integraal doen, want alleen zo kan je snelheid maken. Maar de bureaucratische molens draaien soms langzaam. Het duurde ruim drie maanden voordat de beschikking om het eerste deel van het budget voor fase 1 ter beschikking te stellen werd afgegeven. De Groeifondscommissie vond het ook niet nodig om het budget van 338 miljoen in één keer ter beschikking te stellen, maar fasegewijs, afhankelijk van behaalde resultaten. Op die manier bouw je vooraf een controletoren in die een integrale aanpak en snelheid in de weg staat. Maar gelukkig hebben we dat met de nodige inventiviteit weer kunnen oplossen.”

Programmalijnen

GroenvermogenNL wil een gecoördineerde inzet op onderzoek en innovatie om zo schaalvergroting en toepassing optimaal te faciliteren en waar mogelijk te versnellen. Hiertoe zet het programma in op 7 programmalijnen met een breed spectrum van industrieel, toegepast tot fundamenteel onderzoek (TRL 2-8). Het R&D-programma zal een grote bijdrage leveren aan het verhelpen van technische onzekerheden, het versnellen van de beoogde kostenreductie en het ontwikkelen van innovatieve verdienmodellen in zowel de toeleverende maakindustrie als productie en toepassing van groene waterstof.

Inmiddels heeft GroenvermogenNL in de tweede ronde (14 april 2022) van het Nationaal Groeifonds 500 miljoen extra toegekend gekregen voor de productie en het gebruik van groene waterstof en om aanverwante technologie in verschillende industriële ketens, zoals chemie, kerosine, staal en kunstmest te versnellen. Onder andere door uiterlijk in 2026 elektrolyzers van minimaal 100 MW te realiseren, gekoppeld aan industriële toepassingen, als springplank naar installaties van meer dan 1 GW. “Maar om dat allemaal goed te kunnen doen moet je de verbinding leggen tussen de verschillende onderdelen van het programma, R&D-ontwikkelingen koppelen aan de pilots en de opschaling”, zegt De Krom. “Dat kan alleen als je de verschillende sporen parallel ontwikkelt. En juist daarvoor is het nodig dat het budget niet in partjes, maar in één keer ter beschikking wordt gesteld.”

Laatste woord

Intussen komt 2030 snel dichterbij. Wordt het voor het lage scenario van CE Delft al heel krap om de doelen te halen, voor het midden- en hoge scenario, met respectievelijk een Nederlandse jaarlijkse vraag van 110 en 130 PJ aan groene waterstof, is 2030 volgens Leguijt geen realistisch jaartal. Er is alleen al 11 GW aan additionele capaciteit nodig, een “onmogelijke opgave” voor zo’n korte tijd. “Vergeet ook niet dat 2030 niet betekent 31 december 2030 maar 1 januari 2030. Op die datum moet alles voluit functioneren.”

Wat de Europese Commissie met het voorstel volgens Leguijt in ieder geval wel voor elkaar heeft gekregen, is bewustwording creëren. “Het vraagstuk houdt de grote waterstofgebruikers tot op directieniveau bezig. Men beseft: we moeten wat. Niet later, maar nu. Dat leidt tot allerlei vragen, en dat is precies de bedoeling geweest.”

Overigens heeft de Raad van Europese Energieministers inmiddels gepleit voor 35 procent waterstofgebruik in 2030, ook is er een beweging geweest om het percentage juist op te schroeven of te sleutelen aan de definities. Het laatste woord is hier dus nog niet over gezegd.

Productie groene weterstof in NL

• Yara Sluiskil: plannen voor electrolyzer van 100 MW

Windparkontwikkelaar Ørsted en Yara Sluiskil hebben plannen voor een electrolyser voor groene waterstof met een capaciteit van 100 MW. Yara gebruikt nu waterstof uit aardgas voor de productie van ammoniak, een grondstof die nodig is voor de productie van kunstmest. De hernieuwbare waterstof moet de productie van ammoniak vergroenen, en daarmee via kunstmest ook de voedselproductie.

• OCI: uitbreiding terminal voor ammoniak

OCI breidt zijn importterminal voor ammoniak in de Rotterdamse haven uit. Daarmee anticipeert het bedrijf op de groeiende vraag naar groene waterstof en duurzame brandstof voor de scheepvaart in de vorm van ammoniak. Uiteindelijk wil OCI de terminal opschalen zodat het uiteindelijk 3 miljoen ton ammoniak per jaar kan overslaan.

• HyCC: 500 MW in Amsterdamse haven

Hydrogen Chemistry Company HyCC (joint-venture van Nobian en Green Investment Group) gaat in samenwerking met de Port of Amsterdam een electrolyzer van 500 MW, H2era geheten, neerzetten in de haven van Amsterdam. Die gaat waterstof produceren met stroom van windparken via een aansluiting op het hoogspanningsnetwerk van TenneT. De waterstof wordt onder meer gebruikt voor verduurzaming van de industrie in het Noordzeekanaalgebied. HyCC werkt ook samen met Port of Amsterdam en Tata Steel aan het H2ermes-project, een 100 MW waterstoffabriek op het terrein van Tata Steel IJmuiden.

• Shell: ‘grootste’ waterstoffabriek in Europa

Holland Hydrogen I is volgens Shell ‘Europa’s grootste hernieuwbare waterstoffabriek’ van 200 MW die het bedrijf gaat neerzetten op de Tweede Maasvlakte. De energie zal afkomstig zijn van het windpark Hollandse Kust Noord. dat in 2023 operationeel zal zijn. Shell is mede-eigenaar. De waterstof wordt via een nieuwe waterstofleiding, HyTransPort, naar het Shell Energy and Chemicals Park geleid, om een deel van de grijze waterstof te vervangen. De electrolyzer is naar verwachting in 2025 operationeel.

• Air Liquide: plannen voor elektrolyseproject

Het elektrolyseproject ELYgator van Air Liquide, met een capaciteit van 200 MW, wil bijdragen aan de decarbonisatie van de industrie en de mobiliteitsmarkten in Nederland en de buurlanden. De electrolyzer, die wordt geïntegreerd in het grensoverschrijdende industriebekken tussen Nederland en België, is afhankelijk van aanvullende financiering, wettelijke goedkeuringen en haalbaarheidsstudies.

(ELYgator en Holland Hydrogen krijgen steun vanuit het Europese ETS Innovation Fund, alsmede Furec, die niet-recyclebare vaste reststoffen gaat verwerken tot voornamelijk waterstof.)