Boeren volop aan de slag met waterstof

Het speelveld op de energiemarkt gaat zó veranderen dat er voor boeren flinke kansen liggen in waterstof, voorspellen experts. De eerste boeren zijn er al mee bezig.

Tom Saat wordt komend voorjaar de eerste boer in Nederland die met de waterstoftrekker EOX175 van het Arnhemse bedrijf H2-trac gaat rijden. De waterstof komt van een 10 hectare groot zonnepark op de voormalige vuilstortplaats Braambergen. Saat doet dit project samen met de eigenaar van Braambergen, het bedrijf Afvalzorg. Volgend jaar verrijst hier ook een pompstation voor waterstof. Saat runt met zijn vrouw Tineke van den Berg een gemengd biologisch-dynamisch (BD) bedrijf met 220 hectare. Hij is er rotsvast van overtuigd dat waterstof de diesel gaat vervangen. ‘Het móet gewoon gebeuren. Toen ik op de middelbare school zat, schreef ik al een opstel over waterstof, dat was in de tijd van de oliecrisis. Waterstof is de enige logische manier om van de olie af te komen.’ Hij verstookt per jaar 70.000 liter diesel op zijn bedrijf en dat is hem al heel lang een doorn in het oog. ‘Op ons BD-bedrijf zijn we volledig circulair. Maar er is nog een groot, zwart gat en dat is die diesel. Waarvan ik, al sinds de waarschuwingen van de club van Rome in 1972, weet dat het een aflopende zaak is.’

Elektriciteitsnet zit vol

Waterstof. Af en toe duikt het woord op, in het kader van energietransitie. Maar nog niet zoveel. De focus ligt op groene elektriciteit afkomstig van windmolens en zonnepanelen.

‘Waterstof wordt dé vervanger van fossiele brandstof’

Maar de groei van het aantal windmolens en zonnepanelen legt een pijnlijk manco bloot: het huidige elektriciteitsnet in Nederland kan al die groene stroom op piekmomenten niet aan. Reden voor boeren om naar andere mogelijkheden te kijken. Je kunt er bijvoorbeeld voor kiezen om de piekstroom op te slaan in een grote batterij. Zoals Jan Reinier de Jong, akkerbouwer in het Drentse Odoorn. Hij was zes jaar geleden de eerste boer in Nederland die daartoe besloot. Hij produceerde met zijn duizend zonnepanelen veel meer stroom dan hij zelf kon inzetten, ondanks de overstap op bijvoorbeeld elektrisch beregenen, een elektrische heftruck en de stroom die hij inzet in het verwerken en koelen van zijn aardappels. Hij gebruikt de batterij om op de elektriciteitsmarkt stroom te verkopen, maar ook te kopen. Dat heet de onbalansmarkt. Dat is een markt om in elektriciteit te handelen. De prijzen op deze markt kunnen variëren tussen bijvoorbeeld min 50 cent tot plus 80 cent per kWh. ‘Bij een negatieve prijs koop ik graag in. Bij een hoge prijs verkoop ik graag en dan daalt onze consumptie door afschakeling van de ventilatie, de koeling of de aardappelbewaring en leveren we maximaal van het zonnedak en uit de accu.’

Waterstof als energiedrager

Er is een in de ogen van velen nóg perspectiefvollere manier om het teveel aan geproduceerde groene stroom te benutten: er waterstof van maken. De methode is vrij eenvoudig: via elektrolyse maak je van water (H2O), waterstof (H2) en zuurstof (O2). Simpel gezegd: in een elektrolyzer stuur je door twee elektroden groene stroom door water, waarna er H2 en O2 overblijft. Nu is dat procedé nog een dure aangelegenheid. Maar bijvoorbeeld het Groningse bedrijf Tieluk werkt hard om elektrolyzers beter, kleiner en goedkoper te maken.  Richard Meester heeft met zijn investeringsmaatschappij BNR-Capital een belangrijk aandeel in Tieluk. De kosten variëren van € 20.000 tot € 80.000. Meester: ‘Elke boer zou zijn eigen producent van energie moeten worden. Hij heeft de mogelijkheden en de ruimte. Als je als boer zelf waterstof produceert, ben je kijkend naar de toekomst echt spekkoper.’

Waterstof uit biogas

Een andere manier om waterstof te maken is uit biogas. Professor Ad van Wijk, hoogleraar toekomstige energiesystemen aan de TU Delft, is hier enthousiast over. Zonder de potentie van waterstof uit elektrolyse tekort te willen doen. De professor zou in november in Heerenveen een lezing geven voor de melkveehouders en akkerbouwers van kenniscoöperatie Niscoo, maar die bjieenkomst ging vanwege de aangescherpte Covid-19-maatregelen niet door. Hij zegt:  ‘Ik zie veel perspectief om biogas, dat vooral methaan (CH4) bevat, om te zetten in waterstof en CO₂ of andere koolstofverbindingen.’

Van Wijk krijgt bijval van Richard van de Sanden van het bedrijf DIFFER in Eindhoven, dat fundamenteel onderzoek doet naar nieuwe vormen van energieproductie. Via betrekkelijk eenvoudige processen kun je volgens hem uit biogas, dat voor de helft uit methaan bestaat, naast waterstof ook basismoleculen als ammonia, ethyleen of methanol produceren en verkopen. ‘Volgens mij zouden veel boeren op kleine schaal bijvoorbeeld methanol of ethyleen kunnen gaan produceren. Zodat naast de tankwagen die melk ophaalt er ook een tankwagen komt die waterstof en methanol ophaalt. Daar liggen echt grote kansen voor boeren.’

Nog niet rendabel

Professor Van Wijk is helder als hem de vraag wordt voorgelegd of waterstof produceren en gebruiken als boer rendabel is. ‘Als je er nu aan rekent kan het nog niet uit. Maar we staan aan de vooravond van grote veranderingen. Ondertussen wordt de techniek steeds beter en goedkoper.’ Een van de veranderingen waar Van Wijk op doelt is het beprijzen van fossiel geproduceerde CO₂. De industrie en elektriciteitsbedrijven hebben daar al mee te maken en dat zal alleen maar toenemen. ‘Als je uit biogas H2 en CO₂ maakt, kun je verdienen aan de verkoop van groene CO₂- certificaten, waardoor het verdienmodel aantrekkelijker wordt.’

Een andere belangrijke ontwikkeling volgens Van Wijk is wat heet de Hernieuwbare Brandstof Eenheden (HBE). ‘De Shell’s en Total’s van deze wereld hebben al een bijmengverplichting van 5 tot 10% CO₂-vrij geproduceerde biobrandstoffen. Waarschijnlijk nog dit jaar zal Nederland besluiten dat waterstof ook op de HBE-lijst komt. Concreet betekent dit dat je op die HBE-markt € 3 á € 4 per kilo voor de waterstof kunt beuren. Tegen productiekosten van € 7 á € 8 per kilo, betekent dit al een forse stap richting een rendabel verdienmodel voor de productie van waterstof.’

H2-trekker nog te duur

Een waterstoftrekker is nu nog drie keer zo duur als een dieseltrekker. Het Arnhemse bedrijf H2trac levert de eerste 100% waterstoftrekker aan Stadsboerderij Almere: de EOX175. Een 175 pk-trekker, elektronisch gestuurd en via een brandstofcel volledig elektrisch aangedreven. Een waterstoftrekker met brandstofcel is nu nog erg duur, erkent directeur Peter Jan van Ham. ‘Maar als wij er twintig kunnen bouwen, dan gaat er 

€ 150.000 van de prijs af en wordt het wel interessant.’ Van Ham praat met infragiganten als BAM en Heijmans. Die zoeken naar mogelijkheden hun emissies te verlagen.

Professor Van Wijk is ervan overtuigd dat waterstof op het punt van doorbreken staat. ‘Als je kijkt wat we als Nederland binnen Europa hebben afgesproken over het terugdringen van CO₂, methaan en NOx (stikstofoxiden) dan hebben we over drie tot vier jaar een compleet ander speelveld.’ Hij heeft dan ook een duidelijke oproep naar boeren: ‘Als je een beetje op de toekomst wilt zijn voorbereid, dan moet je serieus naar waterstof kijken. De vraag is niet óf er waterstof komt, maar wanneer. Waterstof wordt dé vervanger van fossiele brandstof om duurzame energie over de wereld te kunnen transporteren.’

Aardgasvrij met waterstof uit monomestvergisters

Een groep van twaalf melkveehouders in het Gelderse Laren wil de kans grijpen die Van de Sanden schetst. Robbert Haytink is een van hen. Het plan is dat er op elk bedrijf een monomestvergister komt om vervolgens het geproduceerde biogas (groen methaan) centraal te verwerken. Een van de opties waar nu in een haalbaarheidsstudie naar wordt gekeken is om dat groene methaan via een proces dat plasmalyse heet om te zetten in waterstof en vaste koolstof (black carbon). ‘Die techniek lijkt veelbelovend’, zegt Haytink. Het initiatief voor een biogashub vloeit voort uit ‘Aardgasvrij Laren’, een projectgroep van Larenaren met het doel onderzoek te doen naar de mogelijkheden, de gevolgen, de kosten en de betaalbaarheid van het aardgasvrij maken van de gebouwde omgeving in Laren en het omliggende buitengebied. De haalbaarheidsstudie zal begin januari 2022 klaar zijn. Maar Haytink ziet nu al wel ‘de gigantische potentie van biogas, die nu nog te weinig wordt gebruikt.’ Het mes snijdt volgens hem aan verschillende kanten: ‘Waterstof, CO2-uitstoot terugdringen, minder ammoniak en dus stikstof en betere mest voor mezelf in de vorm van digestaat.

Waterstofleiding verbindt melkveebedrijf met woonwijk

Een rechtstreekse waterstofleiding loopt straks van het melkveebedrijf van Wim en Marjolein van Tilburg uit het Groningse Siddeburen naar een jaren 70 woonwijk in de nabijgelegen plaats Wagenborgen (zie afbeelding). De warmtepompen die de woonwijk verwarmen, zijn hybride en lopen onder andere op waterstof. Marjolein van Tilburg is enthousiast over het project dat vooralsnog alleen op papier bestaat. ‘Als we als boeren iets kunnen bijdragen aan de uitdagingen met betrekking tot klimaat, natuur en energie dan is het wel dit. Wij hebben de ruimte en mogelijkheid om waterstof te produceren waarmee huizen duurzaam verwarmd kunnen worden.’ Van Tilburg is vastbesloten om er een succes van te maken, maar veel zal afhangen van de businesscase en de daaruit voortvloeiende financiering. ‘Zonder subsidie gaat dit niet lukken’, weet Marjolein, die eraan toevoegt dat de waterstofproductie op het bedrijf in een aparte BV wordt gestopt. ‘Ik denk dat waterstof produceren op het boerenerf gewoon wordt. Wij hopen met dit project de weg vrij te maken voor andere boeren, zodat het voor iedereen gewoon wordt.’