Hidde Middelweerd 27 oktober 2022, 10:00

Waterstof uit plastic afval: hoe duurzaam is dat eigenlijk?

Het klinkt best duurzaam: plastic afval een herbestemming geven door er waterstof van te maken. Bedrijven die ermee bezig zijn, noemen het eindproduct daarom vaak ‘schone waterstof’. Maar is deze vorm van waterstofproductie eigenlijk wel duurzaam?

Adobe Stock 250082099 Plastic afval omtoveren tot waterstof: is dat duurzaam? | Credits: uladzimirzuyeu via Adobe Stock

Steeds meer bedrijven gaan ermee aan de slag: waterstofproductie uit plastic afval. Zo sloegen drie Japanse bedrijven (Toyota, JGC Holdings en Iwatani) eerder dit jaar de handen ineen om vanaf 2025 ‘schoon’ waterstof uit plastic afval te kunnen produceren. Hyundai Engineering investeerde vorig jaar ruim 300 miljoen euro in de bouw van een fabriek met dat doeleinde. En ook de Amerikaanse startups Ways2H en SGH2 werken aan de opschaling van de technologie.

In Nederland zijn er ook plannen om plastic afval een herbestemming te geven, maar het eindproduct is dan net even anders. In de Rotterdamse haven willen Enerkem en Shell plastic afval gebruiken om er SAF (Sustainable Aviation Fuel) van te maken.

Waterstof produceren uit plastic afval

De manieren waarop bovenstaande bedrijven waterstof produceren uit plastic afval, komen grotendeels overeen. Het proces dat de Japanse bedrijven voor ogen hebben, werkt bijvoorbeeld als volgt: ingezameld plastic afval gaat eerst door de shredder, waarna er een zogeheten synthesegas van gemaakt wordt. Dat kan door het te verhitten in speciale ovens, zodat het plastic afval ‘uiteenvalt’ in waterstof en koolmonoxide. Vervolgens wordt er waterdamp toegevoegd. De koolmonoxide reageert tot waterstof en CO2, waardoor het proces dus nog meer waterstof oplevert. Door middel van adsorptie (het laten hechten van een materiaal aan een bindmiddel) wordt de waterstof uiteindelijk gescheiden en gewonnen.

CO2 opslaan of herbestemmen

Dat deze bedrijven het eindproduct labelen als ‘schoon’ waterstof is niet voor niets. Plastic afval krijgt er immers een herbestemming mee. Maar hoe duurzaam is het nu eigenlijk? Dat hangt volledig af van wat je met de CO2 doet die tijdens het proces vrijkomt, zegt waterstofprofessor Ad van Wijk: “Zonder CO2-opslag of -hergebruik is dit eigenlijk een onzinnige operatie. Dan is het ietsje duurzamer dan grijze waterstofproductie, omdat het plastic afval nog een herbestemming krijgt. Maar vervolgens belandt de CO2 gewoon in de atmosfeer.”

Overigens kan je het plastic ook gewoon verbranden, om er energie mee te winnen in de vorm van warmte. “Dan haal je er eigenlijk meer energetische waarde uit dan wanneer je het gebruikt voor waterstofproductie”, zegt Van Wijk. “Maar de toepassingsmogelijkheden van warmte zijn wel een stuk beperkter dan die van waterstof.”

Duurzame optie

Maar wanneer de CO2 wél opgeslagen wordt (Hyundai is dat bijvoorbeeld van plan in de aangekondigde fabriek), kan waterstof uit plastic afval wel degelijk duurzaam zijn. Van Wijk: “Neem Toyota. Stel dat die 90 procent van de CO2-uitstoot van dit proces kan afvangen en opslaan en de waterstof vervolgens inzet om het gebruik van fossiele brandstoffen in de mobiliteitssector terug te dringen… Dan is dat wel degelijk een duurzame operatie.”

Een belangrijk voordeel van dit proces is dat de CO2 gemakkelijker en goedkoper af te vangen is. Het levert een ‘zuivere stroom’ van CO2 op, aldus Van Wijk. Het gaat namelijk om pre-combustion CCS, ofwel afvang en opslag van CO2 vóór verbranding. En dat is een stuk gemakkelijker dan post-combustion CCS, waarbij je de CO2 uit rookgassen moet onttrekken.

Recycling zonder CO2-uitstoot

Toch is waterstofproductie niet de meest duurzame toepassing van plastic afval, meent Van Wijk. “Het synthesegas dat bij dit proces ontstaat kan je namelijk ook gebruiken om de bouwstenen voor nieuwe plastics te maken. Dat kost wat extra energie, maar als je daar duurzame energiebronnen voor gebruikt, doe je in feite aan CO2-vrije recycling. De koolstof krijgt op die manier namelijk ook een herbestemming. Als je dat proces vervolgens circulair maakt (en dus blijft herhalen), komt de CO2 niet in de atmosfeer.”

“Maar er is tegenwoordig zoveel plastic afval, dat heb je niet allemaal nodig om er weer plastic van te maken”, vervolgt hij. “Maar je moet er toch wat mee. Dan is het maken van brandstoffen toch wel de enige route. En dat kan ook prima waterstof zijn.”

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief: iedere dag rond 07.00 uur het laatste nieuws

Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze dagelijkse nieuwsbrief.

Aanleg zonneparken stagneert door hoge kosten

De eerste acht maanden van dit jaar werden in Nederland 32 procent minder zonneweides en zonnedaken aangelegd dan in dezelfde periode vorig jaar. Dit meldt het Financieele Dagblad. De kosten van zowel materialen als arbeid zijn enorm gestegen. Dit maakt de economische perspectieven voor zonnestroomprojecten somber. Op het eerste gezicht lijkt dat misschien vreemd - elektriciteitsprijzen staan de afgelopen maanden op recordhoogtes. Maar de businesscase van grootschalige zonnestroomprojecten wordt gebaseerd op te verwachten elektriciteitsprijzen in de komende 15 tot 20 jaar, en niet die van vandaag. Daarom is op basis van de huidige kosten en te verwachten elektriciteitsprijzen de winstgevendheid van veel zonnestroomprojecten onvoldoende gegarandeerd. De onvoorspelbaarheid van de energiemarkt belemmert zo de verdere uitrol van zonne-energie. Extra kosten Wijnand van Hooff, directeur van branchevereniging Holland Solar, herkent deze ontwikkeling. Volgens hem is het op dit moment voor veel grootschalige zonnestroomprojecten lastig om de businesscase sluitend te krijgen. Naast de gestegen kosten, wijst hij op de complexe wet- en regelgeving waar zonneprojecten aan moeten voldoen. “Aan zonneparken worden hoge eisen gesteld ten aanzien van esthetiek, ecologie en biodiversiteit. Ook het betrekken van de omgeving bij de ontwikkeling van een zonnepark maken het project steeds duurder." Maarten de Groot, communicatiemanager bij zonneparkontwikkelaar Groenleven, beaamt dit. “Duurzame energieprojecten moeten door allerlei hoepels springen voordat er groen licht komt.” Hij noemt als voorbeeld de eis dat 50 procent van de financiering van zonneparken uit participatie van de omgeving komt. “Wij zijn daar zeker voorstander van. Maar door zonneparken met zoveel regels in te kleden, wordt de ontwikkeling erg uitdagend.” Lees ook: Afbouwen SDE++ regeling funest voor innovatieve zonneparken met dubbelfunctie Oplossingen Daarom pleiten zowel Holland Solar als Groenleven voor nieuwe subsidieregelingen. Van Hooff vertelt dat er vergevorderde gesprekken met de overheid lopen om een zogenaamd kwaliteitsbudget in te voeren. Vanuit dit kwaliteitsbudget moeten de extra kosten die worden gemaakt voor het inpassen van zonneparken in de omgeving worden gesubsidieerd. Voor grote zonnedaken wordt aan een vergelijkbare regeling gewerkt om constructief zwakke daken toch in te kunnen zetten voor de energietransitie - zonder dat de versterking van het dak ervoor zorgt dat de begroting niet rond komt. De Groot wijst er op dat de huidige subsidieregelingen er vanuit gaan dat de kosten voor het ontwikkelen van zonneparken alleen maar dalen, en daarom jaar op jaar worden teruggeschroefd. Dit lijkt gezien de huidige ontwikkelingen niet langer wenselijk. Voor de iets langere termijn stelt Van Hooff voor om een systeem in te voeren waarbij de overheid de sector bijstaat op het moment dat de elektriciteitsprijs onder een vooraf bepaalde minimumprijs duikt, en dat de overheid geld toe krijgt op het moment dat de elektriciteitsprijs boven een vooraf vastgestelde maximumprijs komt. Zo denkt hij dat de investeringszekerheid wordt vergroot, terwijl voorkomen wordt dat energiebedrijven gigantische winsten maken. Van Hooff ziet ook nog een klein voordeeltje in de huidige hoge prijzen waarmee de projectontwikkelaars worden geconfronteerd. Op dit moment komt het leeuwendeel van de zonnepanelen uit China. De gestegen prijzen van zonnepanelen stimuleren mogelijk het opzetten van fabrieken van zonnecellen en -panelen dichter bij huis. Dit kan op termijn de Europese energie-autonomie aanzienlijk vergroten. Lees ook: Als het aan GroenLeven ligt, telen we straks al ons fruit onder zonnepanelenSchrijf je in voor onze nieuwsbrief: iedere dag rond 07.00 uur het laatste nieuws Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze dagelijkse nieuwsbrief.