Wereld: vier manieren om waterstof op te slaan, maar opslag blijft een grote uitdaging

De opslag van waterstof krijgt aanzienlijk minder aandacht dan de waterstofproductie, maar is zeker zo belangrijk. De brandstof moet namelijk ergens worden opgeslagen totdat deze kan worden getransporteerd of gebruikt. En omdat het in zijn natuurlijke vorm een extreem licht gas is, is het opslaan gemakkelijker gezegd dan gedaan

Hoewel waterstof een geweldige hernieuwbare energiebrandstof is, is het in grote volumes zeer moeilijk op te slaan. Dit komt door de lage energiedichtheid in vergelijking met andere gassen. H2 is zelfs het lichtste van alle gassen. Dit betekent dat waterstof in gasvormige toestand aanzienlijk meer ruimte nodig heeft. Vloeibare waterstof opslaan heeft eveneens de nodige uitdagingen en dan hebben we het nog niet eens over de temperatuur. H2 wordt vloeibaar bij -253 graden Celsius onder nul. En dat is verdraaid dicht bij het absolute nulpunt.

Wereldwijd wordt doorlopend gezocht naar een efficiënte manier om waterstof op te slaan. De plek waar dat gebeurt en het opslagvolume hebben daarbij veel invloed. De vier belangrijkste opslagmethodes zijn op dit moment:

1. Zoutcavernes Enkele kilometers onder de aardbodem liggen dikke lagen zout. Door grotten in deze zoutlagen te spoelen ontstaan ruimtes waar waterstof onder hoge druk kan worden opgeslagen. De omliggende zoutwanden zorgen ervoor dat de H2 niet kan ontsnappen. De opslag in zoutcavernes is vooral geschikt voor grote volumes. In Nederland en in Duitsland wordt deze manier van opslag momenteel getest.
2. Vloeibaar maken. Door waterstof af te koelen naar -253 graden Celsius wordt het gas vloeibaar en neemt de energiedichtheid enorm toe. Vooral op plekken waar veel waterstof nodig is en de opslagruimte beperkt is, is H2 in vloeibare vorm een oplossing. Vrachtautofabrikant Benz experimenteert in Duitsland met vrachtauto’s op waterstof en rakketten vertrekken al jarenlang vanaf de lanceerplatforms op LH2.
3. Waterstofgas onder druk. Voor deze manier van opslag zijn speciale versterkte tanks nodig om H2 in op te kunnen slaan. Het doel is altijd om meer energie in een beperkte ruimte mee te kunnen nemen. Beperkte ruimte is bijvoorbeeld aanwezig in vrachtwagens, bussen en personenauto’s. Daarom wordt waterstof gecomprimeerd en uiteindelijk getankt onder 350 of 700 bar.
4. Verbindingen met andere stoffen. Waterstof kan ook gebonden worden aan andere materialen en vlak voor gebruik weer worden afgescheiden. De meest populaire vorm is om waterstof te binden aan een vloeibare waterstofdrager. De LOHC (Liquid organic hydrogen carriers) is gemakkelijk op te slaan en te transporteren.

Elk van de bovengenoemde methoden heeft zijn sterke en zwakke punten. Het is dan ook waarschijnlijk dat er in de toekomst meerdere methoden voor waterstofopslag populair zullen zijn, waarvan één of twee de overhand zullen nemen.

Foto: opslag van vloeibare waterstof bij de NASA

Lees ook: nederlands-studententeam-succesvol-met-h2-racewagen-tijdens-fs-france