Gecomprimeerd gas

Waterstof kan fysiek opgeslagen worden als een (gecomprimeerd) gas, cryogene vloeistof of met behulp van andere materialen waaraan het tijdelijk gebonden kan worden. De eerste twee vormen, en met name gecomprimeerd gas, worden vandaag het meeste toegepast. Kenmerkend aan de gasvormige opslag zijn de typische composieten hogedrukvaten (200, 350 of 700 bar). Compressie is nodig om de benodigde ruimte te beperken. Nadeel is dat er door het comprimeren 10 tot 15% energie verloren gaat afhankelijk van de gewenste druk.

Tube trailers

Waterstof in gasvorm wordt vandaag onder druk opgeslagen en getransporteerd via hogedrukcilinders. Indien deze op een truck worden geïnstalleerd, spreken we van tube trailers, die per truck zo’n 200 à 300 kg H₂ kunnen transporteren.

Ondergrondse alternatieven

Voor grootschalige waterstofopslag in gasvorm  is het gebruik van hogedrukcilinders te prijzig en wordt het noodzakelijk om ondergrondse alternatieven te gebruiken. Bijvoorbeeld zoutgrotten, uitgeputte olievelden, gasvelden, waterhoudende ondergrondse lagen en zoutwaterreservoirs. Dit soort grootschalige opslag kan bijvoorbeeld gebruikt worden om seizoensgebonden verschillen in de beschikbaarheid van hernieuwbare elektriciteit op te vangen.

Vloeibare waterstof

Bij extreem lage temperaturen (-252°C) is transport en opslag van waterstof onder vloeibare vorm mogelijk. Dit gebeurt onder lage druk, maar de benodigde koeling kost veel energie-  ongeveer een kwart van de energie die in de waterstof opgeslagen is.

Pijpleidingen

Waterstof kan ook per pijplijn getransporteerd worden. Voor grote hoeveelheden waterstof is dat vaak vele malen goedkoper dan eerder genoemde opties, terwijl er slechts een geringe hoeveelheid energie verloren gaat tijdens het transport. 

In België gebeurt dat nu al via het 900 km lange (private) netwerk van Air Liquide (diameter 154 mm, druk ongeveer 80 bar) dat industriële gebruikers van grijze en blauwe waterstof voorziet.

Ook het bestaande aardgasnet kan gebruikt worden voor een bijmenging of in de toekomst zelfs een exclusief transport van waterstof. Studies tonen aan dat slechts beperkte technische aanpassingen nodig zijn. Zowel in België als in Nederland zijn er concrete plannen om delen van het aardgasnetwerk te converteren naar een waterstofnetwerk.

Daarnaast kunnen er nieuwe waterstofnetten aangelegd worden, bijvoorbeeld in havenomgevingen of om vraag en aanbod met elkaar te verbinden.

Behalve dat pijpleidingen een relatief goedkope en efficiënte oplossing bieden voor het transport van waterstof, bieden ze ook kansen voor het energiesysteem als geheel. Bovendien is het huidige elektriciteitsnet niet voorzien op een toevloed aan (hernieuwbare) energie. Een doorgedreven elektrificatie behoeft een miljardeninvestering en onpopulaire maatregelen zoals hoogspanningsleidingen. Waterstof kan een complementaire route zijn voor het vervoer en de opslag van energie en bovendien netbalancerende diensten aanbieden aan het elektriciteitsnet, om zo tot de meest kostenefficiënte verduurzaming van ons energie te komen.

Welke toepassingen kent waterstof?