Transport van chemische energiedragers
-
Lucas
Naast elektriciteit horen we ook vaak over waterstof als mogelijke vervanger voor fossiele brandstoffen.
-
Lisa
Ja, we hadden het er al over toen we spraken over energieopslag.
-
Lucas
Hoe vervoeren we nu nog de fossiele brandstoffen zoals aardolie en aardgas?
-
Lisa
Aardolie en aardgas worden ondergronds en bovengronds over land als over zee vervoerd. Hiervoor gebruiken we pijpleidingen ondergronds, de trein, vrachtwagens en verschillende soorten schepen.
-
Lucas
Kunnen we de bestaande infrastructuur dan gewoon hergebruiken voor waterstof?
-
Lisa
De meningen zijn hier nog verdeeld over. Sommigen denken dat het mogelijk zou zijn mits aanpassingen, anderen denken dat het moeilijk gaat worden
omdat waterstof zo wel zijn eigen uitdagingen heeft.
In dit deel van de cursus ontdekken we wat deze zijn.
Transportvormen van waterstof
Waterstof kan vervoerd worden als:
- een (gecomprimeerd) gas;
- cryogene (sterk gekoelde) vloeistof;
- of met behulp van andere materialen waaraan het tijdelijk gebonden kan worden.
Waterstof kan (1) in gasvormige toestand vervoerd worden in pijpleidingen of (2) in cilinders onder hoge druk.
- Bestaande pijpleidingen voor aardgastransport kunnen mits de nodige technische aanpassingen gebruikt worden
om waterstofgas te transporteren.
- De cilinders onder hoge druk kunnen bv. door vrachtwagens getransporteerd worden.
Vloeibare waterstof (LH2)
- Waterstof kan worden gekoeld en vervoerd als een vloeistof bij extreem lage temperaturen (-253°C).
Dit maakt het mogelijk om grote hoeveelheden waterstof te transporteren over lange afstanden in
speciale geïsoleerde tankwagens of schepen. Deze methode wel erg duur en brengt energieverliezen met zich mee.
- Bij de bestemming kan de waterstof terug gasvormig worden gemaakt door middel van een verdamper.
Waterstof in een chemische drager
- Waterstof kan worden gebonden aan een chemische molecule en vervoerd worden als ammoniak, methanol of een LOHC
(liquid organic hydrogen carrier) voor transport over lange afstanden.
- Bij de bestemming kan de waterstof vervolgens worden vrijgegeven door middel van een chemisch proces.
Keuze transportmogelijkheden ondergronds, over land, over zee
Praktisch gezien hebben we verschillende manieren om waterstof te vervoeren. We kunnen dit doen ondergronds, bovengronds over land en overzee.
De keuze die we zullen maken hangt af van verschillende factoren die we in overweging moeten nemen, Zoals onder andere:
- de veiligheid;
- de transportcapaciteit;
- de energiedichtheid van de waterstof;
- infrastructuurmogelijkheden.
Opdracht 1
Sleep de geschikte transportmethode op de juiste plaats In de grafiek. De grafiek geeft de transportcapaciteit
aan op de x-as en de energiedichtheid van de waterstof op de y-as.
Energiedichtheid = de hoeveelheid energie van een brandstof in een bepaald volume. De energiedichtheid van een brandstof in vloeistof fase is groter dan die in gasfase.
Uitdagingen van waterstoftransport
Het transport van waterstof brengt echter enkele uitdagingen met zich mee:
Het gebruik van elke brandstof, houdt een zeker mate van gevaar in. Zowel met de huidige fossiele brandstoffen als met waterstof dient er voorzichtig te worden omgegaan.
We moeten er mee leren omgaan op basis van zijn specifieke eigenschappen, die verschillend zijn van fossiele brandstoffen.
Daarnaast zijn er technische uitdagingen met betrekking tot de compatibiliteit van bestaande infrastructuur met waterstof, bijvoorbeeld bij het gebruik van waterstof in pijpleidingen of opslagtanks.
Bovendien vereist waterstoftransport aanzienlijke investeringen in infrastructuur, zoals pijpleidingen, tankstations en opslagfaciliteiten. Deze infrastructuur moet worden ontwikkeld en geïmplementeerd om een betrouwbare en efficiënte distributie van waterstof mogelijk te maken.
Daarnaast zijn er nog vraagstukken met betrekking tot de economische haalbaarheid van waterstoftransport, bijvoorbeeld in vergelijking met andere energiedragers zoals elektriciteit.
Veiligheidsrisiko’s van waterstof en haar verbindingen