Is waterstof veilig?

Productie van waterstof

Waterstof kan op verschillende manieren worden geproduceerd, maar de meest voorkomende methoden zijn:

• Stoomreforming van aardgas: Dit is momenteel de meest gebruikte methode. Hierbij wordt aardgas verhit met stoom, waardoor waterstof vrijkomt. Dit proces stoot echter CO₂ uit, wat de milieuvoordelen van waterstof tenietdoet.
• Elektrolyse: Bij elektrolyse wordt water gesplitst in waterstof en zuurstof met behulp van elektriciteit. Als de elektriciteit uit hernieuwbare bronnen komt, is dit een zeer schone manier om waterstof te produceren.
• Vergassing van biomassa: Biomassa kan worden omgezet in waterstof door het te verhitten zonder zuurstof. Dit proces kan een lagere CO₂-uitstoot hebben, afhankelijk van de bron van de biomassa.

Hoewel waterstof op een milieuvriendelijke manier kan worden geproduceerd, hangt de veiligheid van het gebruik ervan grotendeels af van de manier waarop het wordt opgeslagen en getransporteerd.

Opslag en transport van waterstof

Een van de grootste uitdagingen bij het gebruik van waterstof is de opslag en het transport ervan. Waterstof is het kleinste molecuul dat er bestaat, wat betekent dat het zeer snel kan ontsnappen door kleine openingen. Dit maakt het moeilijk om waterstof veilig op te slaan. Er zijn drie veelgebruikte methoden om waterstof op te slaan:

• Gecomprimeerd gas: Waterstof kan worden opgeslagen in hogedrukcilinders. Deze tanks kunnen echter onder hoge druk staan (tot wel 700 bar), wat veiligheidsrisico’s met zich meebrengt als er een lek ontstaat.
• Vloeibare waterstof: Bij extreem lage temperaturen (-253°C) kan waterstof in vloeibare vorm worden opgeslagen. Hoewel dit ruimte bespaart, brengt het ook uitdagingen met zich mee op het gebied van isolatie en het voorkomen van verdamping.
• Metaalhydrides en andere chemische verbindingen: Waterstof kan ook worden opgeslagen in chemische verbindingen die het gas vrijgeven wanneer dat nodig is. Dit kan een veiligere optie zijn, maar deze technologie is nog in ontwikkeling en wordt momenteel niet op grote schaal gebruikt.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden. Er zijn nog veel meer methodes die getest worden zoals bijvoorbeeld het H2 binden aan andere middelen, compressed air, omzetten in andere carriers, enzovoort.  Benieuwd naar de 19 meest kansrijke waterstofdragers op dit moment? Lees hier het volledige onderzoek.

Bij het transporteren van waterstof zijn vergelijkbare risico’s aanwezig. Het transport per pijpleiding of tankwagen moet voldoen aan strenge veiligheidsvoorschriften om explosies of lekken te voorkomen. Niet alle Europese overheden zijn het onderling eens over veiligheidsvoorschriften, wat soms onduidelijkheid kan veroorzaken.

Risico's van waterstof

Hoewel waterstof milieuvriendelijk is, zijn er wel degelijk risico’s aan verbonden. Een van de grootste zorgen is de ontvlambaarheid van waterstof. Waterstof is zeer licht ontvlambaar en kan in een breed scala van concentraties met lucht explosief zijn. Dit betekent dat zelfs een klein lek in een systeem al voor gevaarlijke situaties kan zorgen. Bovendien is waterstofgas kleurloos en geurloos, wat het moeilijk maakt om een lek te detecteren zonder speciale apparatuur. Mede hierom wordt er veel onderzoek gedaan naar het toevoegen van geurstoffen om waterstof makkelijker op te sporen. Het project HyDelta heeft hier een onderzoek naar verricht. Ook de woonwijk Erflanden in Hoogeveen, waar huizen op waterstof worden gebouwd, zorgt voor toevoegen van geurstoffen (‘odorisatie’) zodat de bewoners veilig kunnen wonen.

Een ander risico is dat waterstof in bepaalde omstandigheden metaal kan verzwakken. Dit fenomeen, bekend als waterstofbrosheid, kan leiden tot scheuren in metalen leidingen en tanks die worden gebruikt voor het opslaan of transporteren van het gas. Hierdoor kunnen veiligheidsrisico’s ontstaan als de integriteit van de gebruikte materialen niet goed wordt gecontroleerd. Ook bij voertuigen met een verbrandingsmotor op waterstof zorgt dit voor extra uitdagingen, omdat deze motoren hier veel beter bestand tegen moeten zijn dan een motor die diesel gebruikt.

Veiligheidsmaatregelen bij het gebruik van waterstof

Gelukkig zijn er verschillende veiligheidsmaatregelen die kunnen worden genomen om het gebruik van waterstof veiliger te maken. Enkele belangrijke voorzorgsmaatregelen zijn:

• Lekdetectie: Het installeren van geavanceerde systemen voor lekdetectie is cruciaal in elke omgeving waar waterstof wordt gebruikt. Er zijn speciale sensoren die zelfs de kleinste hoeveelheden waterstof kunnen detecteren, zodat actie kan worden ondernomen voordat het gas zich ophoopt en een gevaar vormt.
• Ventilatie: Goede ventilatie is essentieel in ruimtes waar waterstof wordt geproduceerd, opgeslagen of gebruikt. Aangezien waterstof lichter is dan lucht, kan het snel opstijgen en zich ophopen in slecht geventileerde gebieden.
• Training en bewustzijn: Iedereen die werkt met waterstof moet goed op de hoogte zijn van de risico’s en weten hoe ze moeten reageren in geval van een lek of andere noodsituatie. Dit betekent dat bedrijven moeten investeren in regelmatige veiligheidstrainingen voor hun personeel.
• Gecontroleerde omgeving: Waterstof wordt vaak opgeslagen in speciale tanks die bestand zijn tegen hoge druk en temperatuurverschillen. Deze tanks moeten regelmatig worden geïnspecteerd om er zeker van te zijn dat ze in goede staat verkeren.

Conclusie: is waterstof veilig?

Waterstof heeft enorme potentie als schone energiebron, maar de veiligheid ervan hangt sterk af van hoe het wordt geproduceerd, opgeslagen en gebruikt. Hoewel er zeker risico’s zijn, zoals ontvlambaarheid en lekken, kunnen deze worden beheerst door strikte veiligheidsmaatregelen en nieuwe technologieën. Met de juiste aandacht voor veiligheid kan waterstof een veilige en duurzame energiebron zijn voor de toekomst. Waterstof is in principe niet onveiliger dan aardgas, hoewel het andere karakteristieken heeft.

Verdieping in het thema waterstof

Krijg je maar niet genoeg van waterstof en wil je graag je kennis verbreden rondom dit thema? Bekijk dan hier het actuele cursusaanbod van onze New Energy Business School.