Sabine Sluijters 23 september 2021, 15:02

Gasunie start proef met opslag waterstof in zout

Gasunie wil waterstof gemaakt van zonne- en windenergie opslaan in holtes ondergrondse zoutlagen. De eerste proeven in het Groningse Zuidwending zijn succesvol. Dat is een belangrijke stap in de ontwikkeling van een nieuw en duurzaam energiesysteem. Want energieopslag is onmisbaar voor de energietransitie. En waterstof speelt daarin een cruciale rol.

Gasunie waterstofopslag 16 Met de proef in Zuidwending onderzoekt Gasunie of de materialen en onderdelen die nodig zijn voor gasopslag ook geschikt zijn voor de opslag van waterstof | Credits: Gasunie

Zuidwending in Noord Groningen krijgt als eerste gemeente in Europa waterstof onder zijn voeten. In de zoutlagen die hier onder de aarde verborgen zitten kan het gas namelijk goed opgeslagen worden. De afgelopen weken heeft Gasunie met succes op een veilige manier waterstof in de ondergrond ingebracht. “We slaan nu voor het eerst waterstof op in een boorgat onder de grond”, zegt Hans Coenen, directeur strategie en business development bij Gasunie. “Dat is uniek in Europa. Alleen in het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten is het eerder gedaan.”

Dat de eerste proeven succesvol zijn, is een belangrijke volgende stap in de ontwikkeling van waterstof als onderdeel van de energiemix van de toekomst. Grootschalige ondergrondse opslag van waterstof is daarvoor namelijk een onmisbaar onderdeel. “De vraag naar energie loopt niet gelijk met het aanbod”, zegt Coenen. “Daarom is opslag noodzakelijk.”

Want als het hard waait en de zon fel schijnt, komt het nu al vaak voor dat het aanbod van duurzame energie groter is dan de vraag op dat moment. Omgekeerd kan er op een mistige windstille dag een tekort ontstaan. Door het overschot aan duurzame energie om te zetten in waterstof kan de duurzame energie opgeslagen worden.

Een overschot aan groene stroom kan ook opgeslagen worden in een batterij. Maar wat te doen als er zoveel stroom is dat de batterij vol raakt? Een Nederlands bedrijf bedacht een slimme oplossing.

Balanceren van aardgas

Het opslaan van energievoorraden in zoutcavernes is niet nieuw. Al meer dan tien jaar balanceert Gasunie de vraag naar, en het aanbod van aardgas door het gas op te slaan in zoutcavernes. Maar de noodzaak van opslag zal in de toekomst nog veel groter zijn. “Dan komen er meer weersafhankelijke energiebronnen zoals zon en wind”, zegt Coenen. “Die kan je in tijden van overvloed omzetten in waterstof en bewaren voor tijden van schaarste.”

Met de proef in Zuidwending onderzoekt Gasunie of de materialen en onderdelen die nodig zijn voor gasopslag ook geschikt zijn voor de opslag van waterstof en wat het met de kwaliteit van het gas doet. Want hoewel waterstof in de industrie veel wordt toegepast is de opslag ervan in zoutholtes nieuw. “Waterstof is het kleinste molecuul, dus moeten we goed monitoren dat het niet ontsnapt. Maar de eerste indrukken zijn goed.”

Het maken van waterstof is nu nog vrij duur. Deze twee Japanse bedrijven werken aan een methode om de productie van groene waterstof goedkoper te maken.

In 2050 zullen tussen de 40 en 200 cavernes nodig zijn om het energiesysteem te laten functioneren | Credit: Gasunie

Waterstofbackbone

Wanneer de proeven met het boorgat geslaagd zijn zal het gas in zoutcavernes opgeslagen worden. “Zo’n caverne is een uitgehold gat onder de grond. Dat is van een omvang, daar past met gemak de Eiffeltoren in.” Het zout wordt gewonnen door Nobian dat de pekel gebruikt voor zijn productieprocessen. Als alles goed gaat kan de eerste in 2026 operationeel zijn. Via de waterstofbackbone, het netwerk van gasleidingen dat Gasunie op dit moment gereedmaakt voor waterstof, kan het gas vervoerd worden naar de grote industriële clusters in Nederland.

De waterstof die Gasunie gaat opslaan kan op verschillende manieren toegepast worden. “Het kan dienen als grondstof voor de industrie bijvoorbeeld om kunstmest te maken. Maar het kan ook naar zware mobiliteit, als brandstof voor de luchtvaart en de zeevaart. En zelfs eventueel ooit voor gebruik in huishoudens.”

Welke toepassingen zijn er eigenlijk voor waterstof, en waar zouden we waterstof als eerste moeten gebruiken?

Toepassingen genoeg dus en de verwachting is dan ook dat de behoefte aan waterstof alleen maar zal toenemen. Gasunie gaat ervan uit dat het niet bij een caverne zal blijven. “Als er in 2030 3 á 4 gigawatt waterstof geproduceerd wordt, hebben we vier van dit soort cavernes nodig.”

Poreus gesteente

En daar blijft het niet bij. Uit scenario’s die in opdracht van Gasunie, Tennet en de regionale netbeheerders zijn gemaakt, blijkt dat in 2050 tussen de 40 en 200 cavernes nodig zijn om het energiesysteem te laten functioneren. “Dat is serieus veel. En dat is alleen voor Nederland.”

Of dat allemaal in zoutcavernes kan is de vraag. “We zullen dus ook moeten kijken naar andere manieren om waterstof op te slaan, bijvoorbeeld in lege gasvelden. “Maar dat werkt anders want zo’n aardgasveld is niet een holte zoals een zoutcaverne, maar bestaat uit poreus gesteente. Dat is een heel andere methode die nog onderzocht moet worden.”

Smart cities: hoe bewoners en data de stad van de toekomst maken

“De uitdagingen van nu zijn onomkeerbaar”, begint Talib, directeur Smart City bij Heijmans. “We hebben een woningtekort gecombineerd met een verwachte bevolkingsgroei van twee miljoen mensen tot 2050. Tegelijkertijd willen we dat uitbreiding niet ten koste gaat van onze akkers en bossen. Dus moeten we slimmer omgaan met de ruimte die we hebben en op een nieuwe manier kijken naar kwesties als veiligheid, bereikbaarheid en woongenot.” Steden worden van oudsher ontworpen vanuit de gedachte van architecten, ontwikkelaars en gemeenten. “Niet vanuit de bewoners”, zegt Talib. “En dat is eigenlijk best gek. Het mooie van data en technologie is dat we meer en meer in staat zijn om inzichten en behoeften van bewoners te verzamelen. Deze aanvullende informatie kunnen we inzetten om de bebouwde omgeving te verrijken.” Mobiliteithubs Groeiende steden trekken auto’s aan. Hierdoor slibben verkeersaders dicht en kan niemand zijn auto kwijt. “Daarom heeft iedereen het tegenwoordig over deelauto’s”, zegt Talib. “Hoewel dit kan bijdragen aan het verminderen van auto’s in steden, is dit volgens ons niet de hoek waar de oplossing zit. Als je namelijk kijkt naar wat de werkelijke behoefte van een persoon is, is dat geen auto, maar de mogelijkheid om veilig, snel en comfortabel van a naar b te verplaatsen.” Vanuit die gedachte ontwikkelt Heijmans samen met bewoners mobiliteitshubs. Dit zijn locaties in wijken waar verschillende vormen van mobiliteit samenkomen, zoals auto’s, elektrische bakfietsen en openbaar vervoer. Door verschillende vervoersmiddelen aan te bieden, vermindert Heijmans het aantal benodigde auto’s en speelt het beter in op mobiliteitsbehoefte van de gebruiker. “Met groenere en veiligere wijken als gevolg.” Hoe gaat de bouwsector om met de gestelde klimaatdoelstellingen? Drie experts laten er hun licht over schijnen? Gemeenschappelijke schuur En de mobiliteitshub is voor veel meer dingen in te zetten, zegt Talib. “Denk aan een pick-up point voor pakketjes of kledingstukken die van en naar de stomerij moeten. Of we plaatsen er een schuur waar bewoners gereedschappen kunnen lenen of een koffietent waar mensen elkaar kunnen ontmoeten. Waar het uitgangspunt bereikbaarheid was, kunnen we ontwikkelingen veel breder inzetten.” Alternatieve valuta Smart cities gaat volgens Heijmans dus niet alleen om het verzamelen van data voor efficiëntere stedelijke ontwikkeling. Het draait ook om sociale verbondenheid. In Maanwijk, Leusden ontwikkelt Heijmans samen met zijn partner een digitaal platform waarop omwonenden met elkaar kunnen praten. Maar er is meer mogelijk. “Stel: je laat je hond uit en je nodigt daarbij je buurman uit die op het platform een oproep heeft gedaan graag samen te willen wandelen, dan ontvang je daarvoor coins”, vertelt Talib. “Van deze coins kun je vervolgens een uur deelmobiliteit ‘kopen’.” En zo zijn er nog op veel meer manieren coins te verdienen: gazon voor iemand maaien, boodschappen doen, oppassen op kinderen. Talib: “Met het platform willen we van de wijk echt een gemeenschap maken.” De Rijksbouwmeester neemt na zes jaar afscheid van zijn functie. Hoe ziet hij de toekomst van wonend Nederland?Foto: Shahid Talib. De elektrische auto is slechts een klein onderdeel van de mobiliteitshubs die Heijmans wil ontwikkelen.Digitale tweeling Smart city technologie helpt Heijmans ook bij de ontwikkeling van huizen. “We maken een digital twin van een woning”, vertelt Talib. “Een digitaal ontwerp waarin we verschillende eigenschappen kunnen simuleren. Denk aan zonlicht, schaduwvorming en wind. Eigenlijk bouwen we zo al een woning, voordat die er in werkelijkheid staat.” Vervolgens wil Heijmans in de toekomst sensoren in woningen plaatsen die vertellen hoe materialen slijten en wanneer onderhoud nodig is. Deze systemen kunnen straks zelfs fabrieken aansturen, denkt Talib. “De digital twin fungeert dan als blauwdruk van onderdelen die prefab uit de fabriek rollen. Zo versnellen we de bouwfasen, beperken we faalkosten en maken we betaalbaardere woningen.” Klimaatadaptatie Technologie kan eveneens een belangrijke rol spelen bij het klimaatbestendig maken van steden. Sensoren in de grond meten de bodemkwaliteit waardoor Heijmans weet wat voor bomen het best gedijen in de omgeving. Ook monitort het samen met onderzoeksinstituut Naturalis de toestroom van kleine dieren als vogels en insecten op beplante daken. En onder andere met het Longfonds, meet Heijmans de luchtkwaliteit en CO2 in en rond huizen, om de luchtkwaliteit in woningen en kantoren beter te maken. Benieuwd welke hypotheken duurzaam zijn, en wat een duurzame hypotheek precies is? Lees het hier Privacy Toch roept de ontwikkeling van smart cities en specifiek het verzamelen van data ook vragen op, bijvoorbeeld over privacy. Door wie wordt informatie over mijn woning verzameld en waar wordt deze opgeslagen? “In de eerste plaats verzamelen we alleen data als jij dat wilt”, vertelt Talib. “Je geeft akkoord via een app. En mensen die dataverzameling willen stopzetten, kunnen simpelweg de stekker van de gateway in hun woning uit het stopcontact halen. Data komt bij ons geanonimiseerd het systeem binnen en wordt gebruikt om onze algoritmen te verfijnen. Daarnaast willen we het eigenaarschap van data veel meer bij gemeenten leggen, als onafhankelijke partij. We willen er alleen gebruik van kunnen maken om onze diensten beter te maken.” Op het moment is Heijmans al bezig smart city innovaties uit te rollen in andere gebieden, zoals in Vijfsluizen, Vlaardingen. “Maanwijk is voor ons echt een showcase. Maar het is wel de bedoeling dat de ontwikkelingen schaalbaar zijn, zodat we het ook elders kunnen toepassen. Door echt in te zetten op de behoeften van bewoners hopen we voor iedereen een gezondere leefomgeving te creëren.” Je huis duurzamer maken loont niet. Hoe veranderen we dat?