Nederland: locatiekeuze grote electrolysers afhankelijk van beschikbaarheid van koelwater
De productie van groene waterstof via electrolyse leidt niet alleen tot een grote vraag naar groene stroom, maar ook naar koelwater. Dat blijkt uit een onderzoek van bureau Royal HaskoningDHV dat is uitgevoerd in opdracht van verschillende Nederlandse ministeries. De vraag naar water waarvan uiteindelijk waterstof wordt gemaakt is relatief beperkt, maar bij koelwater gaat het wel om grote volumes. Het onderzoeksbureau komt tot de conclusie dat de beschikbaarheid van koelwater sturend zou moeten zijn bij de locatiekeuze van grootschalige electrolysers.
Het onderzoek vloeit voort uit het Programma Energiehoofdstructuur (PEH). Daarin is de relatie tussen de afnemende zoetwaterbeschikbaarheid en de watervraag van waterstofproductie als mogelijk knelpunt gesignaleerd. Doel van het onderzoek was het creëren van een informatiebasis voor toekomstig beleid. Er is gekeken naar elf locaties die in beeld zijn vanwege de verwachte aanlandingspunten van op zee opgewekte windenergie, als ook vanwege groot lokaal energiegebruik.
Voor elektrolyse is ultrapuur water nodig dat is verschillende stappen wordt gezuiverd. Als gebruik gemaakt wordt van zoet water is de vraag naar water lager, dan bij een brakke of zoute waterbron. Maar de grootste watervraag betreft het koelwater van het electrolysesysteem. Koeling middels water kan met een gesloten koelsysteem of met een doorstroom koelsysteem. Volgens de onderzoekers van RHDHV is de watervraag voor een gesloten koelsysteem circa 5 maal zo groot als voor het water dat nodig is voor elektrolyser zelf (watersplitsing in waterstof en zuurstof). Voor een doorstroomkoelwatersysteem is dat een factor 100, maar dan wordt het water (inclusief warmte) wel direct teruggevoerd naar het waterlichaam. De lozing van warmte is dan wel een belangrijk aandachtspunt dat flink kan gaan knellen nu er concrete plannen bestaan om het beleid inzake warmtelozingen aan te passen.
De onderzoekers hebben verschillende mogelijke waterbronnen onderzocht. Gesteld wordt dat zeewater en grote brakke waterlichamen zoals de Westerschelde, Nieuwe Waterweg en de Eems ruim voldoende water beschikbaar hebben. Ook gezuiverd rioolwater van de rioolwater-zuiveringsbedrijven is een kansrijke bron voor waterstofproductie. Het gebruik van zoet oppervlaktewater is niet voor alle locaties mogelijk en staat onder druk door klimaatverandering, aldus de onderzoekers. Omdat de watervraag voor koelwater veel groter is, is het gewenste volume niet overal beschikbaar. Hoe verder landinwaarts, hoe beperkter de mogelijkheden om een geschikte bron voor koelwater te vinden.
Naast waterbeschikbaarheid vragen de onderzoekers aandacht voor andere knelpunten. Genoemd worden onder andere de waterkwaliteit, de lozing van brijn en de natuurwetgeving. Bij de aanvraag van een vergunning voor onttrekking en/of lozing van water speelt de natuurwetgeving een belangrijke rol. Dat kan zeker in geval van water met een beschermde natuurstatus knelpunten opleveren. In de zomer is bijvoorbeeld de ruimte om koelwater te lozen beperkt. De gesignaleerde knelpunten zijn volgens de onderzoekers oplosbaar door tijdig voor te sorteren op andere keuzes. Die hebben dan echter wel consequenties. Zo leidt kiezen voor een zoute waterbron tot een uitgebreidere zuivering, met meer ruimtebeslag, hogere kosten en een zoutere brijnstroom. En als niet voor water als koelmedium wordt gekozen maar voor luchtkoeling kost dat aanzienlijk meer energie en ruimte. Vanuit het oogpunt van waterbeschikbaarheid wordt door de onderzoekers aanbevolen om water en bodem sturend te maken voor de ontwikkeling van het beleid en de locatiekeuze van grootschalige elektrolyse.
Voor de beleidsmakers zijn met dit rapport nieuwe inzichten ontstaan rond de samenhang tussen waterbeschikbaarheid en waterstof-productielocaties.
Lees ook: nederland-bouwmaterialenhandel-bmn-rijdt-met-eerste-hyundai-truck-op-waterstof