Hanna Hellman: Het demonstreren van de meerwaarde

1. Waterstof heeft de potentie om in de toekomst een schone energievoorziening te faciliteren

Het is vandaag de dag moeilijk voor te stellen, maar de mogelijkheid bestaat dat onze energievoorziening over tientallen jaren niet meer een onaanvaardbare milieubelasting zal veroorzaken.

Een schone energievoorziening vergt een omschakeling van energiebronnen, waarbij waterstof een essentiele rol speelt. Waterstof is daarin geen primaire bron van energie maar de drager van een primarie energie bron, zoals zonne- of wind energie, naar het gebruik ervan. Een brandstofcel is het mechanisme om  waterstof om te zetten in elektriciteit. Diverse producten, van laptops en stofzuigers tot en met autos en generatoren, kunnen met brandstofcellen en waterstof voorzien worden van elektriciteit. Daarmee concurreert brandstofceltechnologie met verbrandingsmotoren, batterijen en het elektriciteitsnet.

2. Voor een waterstofeconomie is de commercialisatie van brandstofcellen essentieel

De commercialisatie van brandstofcellen is essentieel om een waterstofeconomie te bewerkstelligen. Hoge verwachtingen over de spoedige markt implementatie van bijvoorbeeld scooters en back-up generatoren doen de ronde. Er zijn echter nog significante uitdagingen voordat het zover is.

Markt en technische barrieres vormen grote uitdagingen. Wat betreft de markt barriers; de kosten van brandstofcellen zijn hoog relatief tot de huidige energiebronnen. Veel bedrijven durven nog niet het risico te nemen om te investeren in deze “radicale” technologie. Waterstof krijgt langzaam maar zeker publieke aandacht. Maar, hoewel een toenemend aantal televisie en radio programma’s het onderwerp aansnijden, is er een tekort aan adequate informatie over waterstof om het publiek te overtuigen van de haalbaarheid, veiligheid en voordelen.

Wat betreft de technische barrieres werken een groot aantal bedrijven en instituten wereldwijd aan de verbetering van prestaties en het terug dringen van de kosten. Voor meeste toepassingen moeten de prestaties namelijk minstens zo goed zijn en de kosten vergelijkbaar of lager dan de huidige energiebronnen.  Naast de markt en technische barrieres is het aanleggen van een waterstof infrastructuur een klassiek “kip en ei” probleem.

Waterstof als energiedrager en brandstofcellen als conversie technologie moeten zich aldus bewijzen ten opzichte van concurerende energiebronnen. Om de concurrentie aan te gaan is het naar mijn mening van groot belang om op korte termijn demonstratie projecten uit te voeren.

3. Demonstratieprojecten zijn belangrijk om markt en technische uitdagingen aan te gaan

Demonstratie projecten adresseren zowel de markt als de technische uitdagingen. Enerzijds kunnen demonstratie projecten de haalbaarheid, veiligheid en voordelen van een nieuwe energiebron aan de samenleving tonen. Anderzijds kunnen de betrokkenen partijen kosten en technische problemen reduceren door het opdoen van praktische ervaring.

Drie factoren kunnen de slagingskansen van een demonstratie project vergroten of verkleinen. Ten eerste kan een project falen wanneer het product ter demonstratie niet aan publieke verwachtingen voldoet, door bijvoorbeeld technische problemen. Het intern testen van prototypes alvorens publieke demonstratie aan te gaan is daarom van groot belang.  Ten tweede is de keuze van toepassing voor demonstratie tevens belangrijk voor een positieve perceptie van waterstof. Een toepassing waarbij de meerwaarde van de nieuwe energiebron ervaren wordt door de gebruiker en/of omgeving verdient daarbij de voorkeur. Bijvoorbeeld, “dat stadsbusje is schoon en stil!” Bij de keuze van een kansrijke toepassing kan een demonstratie project bovendien vervolgt worden als commerciële toepassing mits de meerwaarde van de toepassing een markt vraag opwekt. Voor sommige “niche” markten bieden brandstofcellen zodanige meerwaarden ten opzichte van de huidige energiebronnen, dat er partijen bereid zijn om de relatief hoge kosten te betalen. De ontwikkeling van een waterstof demonstratieproject vergt veelal hoge kosten en een breed spectrum aan bestaande en nieuwe kennis. Daarom is het vormen van consortia, waarin technologie, markt en overheidspartijen deelnemen een derde slagingsfactor voor demonstratieprojecten.

Voor het creëren van publieke bewustzijn over een waterstofeconomie, het stimuleren van verdere technische ontwikkeling (voor kosten reductie en prestatie verbetering), en het bewerkstelligen van korte termijn toepassingen voor brandstofcellen zijn demonstratie projecten aldus van groot belang.  Zorgvuldige technische uitwerking, de keuze van toepassingen met meerwaarde ten opzichte van huidige energiebronnen en het vormen van gepaste consortia zijn elementen die bijdragen aan een successvol demonstratie project. Zo kan waterstof zich bewijzen als energie drager met potentie, voor een toekomst met schone energievoorziening.

Ir. Hanna Hellman is PhD onderzoeker bij de faculteit Industrieel Ontwerpen aan de TU Delft