Ir. Frans Scholten (MSc).
Wat is mijn deskundigheid?
Ik ben vóór mijn pensionering (in 2018) circa 39 jaren in de Nederlandse gas- en watersector actief geweest en ontleen daaruit een behoorlijke mate van deskundigheid. Veel van waar ikzelf niet direct bij betrokken was leer(de) ik van ex-collega's en andere contacten.
De energietransitie is CO2 reductie - niks anders
Er staat ons een gigantische taak te wachten om de CO2-uitstoot in de komende decennia voldoende naar beneden te brengen. In juni 2019 was het aandeel duurzame energie in ons totale energieverbruik nog maar 7,4%. Eind 2020 was dit percentage nog steeds 7,4 %. Met dit percentage staat Nederland op de allerlaatste plaats binnen Europa NOS artikel 27-1-2020, met minder dan de helft van het Europese gemiddelde (18%).
Er is dus nog een zeer lange weg te gaan totdat we 100% duurzame energie bereikt hebben, of, wat hetzelfde is, 0% CO2-uitstoot.
We kunnen ons "klimaatgeld" echter maar één keer uitgeven. De juiste keuzes maken is dus essentieel. Ondoordachte keuzes zijn schadelijk en leiden tot veel weggegooid geld.
Houtkorrels
Bij die 7,4% is dan ook nog het verbranden van houtkorrels of -snippers als "duurzaam" meegeteld, iets wat omstreden is. Houtsnippers worden immers vaak de halve wereld over gesleept (waarbij fossiele brandstof wordt verstookt) voordat ze in Nederland verbrand worden, waarbij veel CO2 wordt uitgestoten. In feite komt dan de CO2 die in de afgelopen tientallen of zelfs honderd jaren in bomen is opgeslagen - en waar we in het verleden qua CO2-uitstoot dus van geprofiteerd hebben - ineens alsnog vrij. Dit klinkt niet goed. Opslag van extra CO2 in nieuw aan te planten bomen is een zaak van (te) lange adem voordat die echt "zoden aan de dijk" zet. Jonge bomen zijn klein en kleine bomen leggen - per hectare bosoppervlak - veel minder CO2 uit de atmosfeer vast dan grote, volwassen bomen.
Maar wat dan?
Er zijn echter betere oplossingen, zoals: waterstofgas! Verbranding van dit gas, dat met H2 wordt aangeduid, levert ook veel energie en helemaal geen CO2. De benodigde gasleidingen hebben we al, want overal in Nederland liggen goed onderhouden en veilige aardgasnetten. De totale lengte daarvan is 135.000 km: Lengte aardgasnet. Dit is bijna 3,5 keer de aarde rond, over de evenaar. Van alle huishoudens in Nederland is 95-99% op het aardgasnet aangesloten.
We kunnen dus probleemloos overschakelen op het leveren van waterstofgas door onze bestaande aardgasleidingen. In de bestaande cv-ketels kunnen ook mengsels van waterstof met aardgas verbrand worden, zoals in 2012 uit uitgebreide testen van Kiwa Technology in Apeldoorn met aardgas met 20% waterstof is gebleken Waterstof op Ameland.
Bij hogere waterstofgehaltes in aardgas zullen wel de branders in onze cv-ketels en gasfornuizen moeten worden aangepast en is er een ander type gasmeter nodig, maar dan praten we over slechts een paar honderd Euro als ombouwkosten. Daarna hebben we een aantrekkelijk CO2-vrij verwarmingssysteem voor onze huizen, zonder hoge ombouwkosten, waarbij van het huidige aardgassysteem gebruikt wordt gemaakt!
Als u het van een ander wilt horen: voor een kostenvergelijking met bijvoorbeeld een waterstofketel, eigenlijk een iets aangepaste, reeds bij u thuis aanwezige, aardgasketel, zie: waterstof-cv-ketel
Zie ook: Daar is ie: de waterstofketel en Zonder waterstof geen energietransitie
Men roept tegen ons: "We moeten van het gas af". Daar is niet goed over nagedacht.
Het is beter te roepen: "We moeten het aardgas vervangen door waterstofgas".
We zullen onze huidige cv-ketel in de toekomst dus nog hard nodig hebben. Laat u niet overhalen hem weg te laten breken!
Gronings aardgas
Waarom niet - als eerste doel - van het aardgas af?
Aardgas is die fossiele brandstof die per hoeveelheid geleverde energie de minste CO2-uitstoot veroorzaakt. Diverse soorten steenkool produceren gemiddeld ongeveer 95 kg CO2 per GigaJoule aan energie en aardgas ± 56 kg CO2/GigaJoule. Steenkool veroorzaakt ongeveer 1,7 keer zoveel CO2 als aardgas. Zie hiervoor deze 3 bronnen:
Senter-Novem (blz. 5)
Volker Quaschning
Amerikaande overheid (andere eenheden: pounds CO2 per million British Thermal Units).
Ofwel, wat hetzelfde is: aardgas levert maar ± 59% van de CO2 die steenkool produceert, bij dezelfde hoeveelheid warmteproductie. Dat is een heel erg groot verschil! Benzine en olie zit wat betreft CO2-uitstoot tussen aardgas en steenkool in. Dit volgt allemaal uit de chemische samenstelling van steenkool, benzine, olie en aardgas. Dit is dus allemaal al vele tientallen jaren, ik zou zeggen al een eeuw, bij chemici bekend. Dit inzicht zal in de toekomst dus ook niet veranderen, want het gaat om de "aard van deze beestjes".
Er zijn echter weinig mensen die dit weten en nog minder mensen die hiernaar handelen.
We hebben - zoals hierboven beschreven, uitgaand van 7,4% duurzame energie in juni 2019 - nog een enorm lange weg af te leggen voordat ons totale energiegebruik 0% CO2 produceert. Hier is veel geld en tijd voor nodig. We zullen fossiele brandstoffen dus nog een behoorlijk lange tijd nodig hebben, terwijl we gelijktijdig nieuwe methoden voor CO2-vrije energieproductie verder ontwikkelen. Welk type fossiele brandstof kiezen we dan?
Natuurlijk aardgas, want dat is de fossiele brandstof die de minste CO2 produceert.
We hebben dus als ideaal het toepassen van fossiele brandstoffen op termijn tot 0% terug te brengen. Toch hebben we aardgas nog een tijd nodig, als overbrugging, omdat we niet snel genoeg met fossiele brandstoffen kunnen stoppen. Dat is technisch en financieel niet haalbaar. Roepen dat "we van het gas af moeten", zoals we tot voor kort veel hoorden, is dus de verkeerde manier om de CO2-reductie aan te pakken.
Gelukkig klinkt de ongelukkige kreet "we moeten van het gas af" steeds minder. Men begint langzamerhand te begrijpen dat we daarbij:
Het beste motto wordt nu: "Vervang het aardgas in onze bestaande gasleidingen door waterstofgas".
De duurzame opwekking van waterstofgas, dus groene waterstof is essentieel.
Wat is mijn deskundigheid?
Ik ben vóór mijn pensionering (in 2018) circa 39 jaren in de Nederlandse gas- en watersector actief geweest en ontleen daaruit een behoorlijke mate van deskundigheid. Veel van waar ikzelf niet direct bij betrokken was leer(de) ik van ex-collega's en andere contacten.
De energietransitie is CO2 reductie - niks anders
Er staat ons een gigantische taak te wachten om de CO2-uitstoot in de komende decennia voldoende naar beneden te brengen. In juni 2019 was het aandeel duurzame energie in ons totale energieverbruik nog maar 7,4%. Eind 2020 was dit percentage nog steeds 7,4 %. Met dit percentage staat Nederland op de allerlaatste plaats binnen Europa NOS artikel 27-1-2020, met minder dan de helft van het Europese gemiddelde (18%).
Er is dus nog een zeer lange weg te gaan totdat we 100% duurzame energie bereikt hebben, of, wat hetzelfde is, 0% CO2-uitstoot.
We kunnen ons "klimaatgeld" echter maar één keer uitgeven. De juiste keuzes maken is dus essentieel. Ondoordachte keuzes zijn schadelijk en leiden tot veel weggegooid geld.
Houtkorrels
Bij die 7,4% is dan ook nog het verbranden van houtkorrels of -snippers als "duurzaam" meegeteld, iets wat omstreden is. Houtsnippers worden immers vaak de halve wereld over gesleept (waarbij fossiele brandstof wordt verstookt) voordat ze in Nederland verbrand worden, waarbij veel CO2 wordt uitgestoten. In feite komt dan de CO2 die in de afgelopen tientallen of zelfs honderd jaren in bomen is opgeslagen - en waar we in het verleden qua CO2-uitstoot dus van geprofiteerd hebben - ineens alsnog vrij. Dit klinkt niet goed. Opslag van extra CO2 in nieuw aan te planten bomen is een zaak van (te) lange adem voordat die echt "zoden aan de dijk" zet. Jonge bomen zijn klein en kleine bomen leggen - per hectare bosoppervlak - veel minder CO2 uit de atmosfeer vast dan grote, volwassen bomen.
Maar wat dan?
Moeten alle burgers een warmtepomp in hun huis laten inbouwen? Dit is weinig aantrekkelijk, want die kost ongeveer 20.000,= Euro. Voor het daarbij horende systeem voor vloerverwarming komt daar nog eens 10.000,= Euro bij. De huidige radiatortypen voor cv-ketels zijn namelijk ongeschikt voor een warmtepomp, die lage-temperatuur-warmte levert. Dat laatste houdt in dat de watertemperatuur in een warmtepomp lager is dan wat voor de goede werking van een cv-radiator nodig is.
Er moet dus vloerverwarming worden aangelegd. De bestaande cv ketel, de cv leidingen en de cv-radiatoren moeten worden verwijderd. Onnodige kapitaalvernietiging!
De warmtepomp maakt ook lawaai in huis.
Op zeer koude dagen zijn klachten over onvoldoende verwarmingscapaciteit niet van de lucht Gebruikerservaringen. Het is dan oncomfortabel in huis.
Er zijn echter betere oplossingen, zoals: waterstofgas! Verbranding van dit gas, dat met H2 wordt aangeduid, levert ook veel energie en helemaal geen CO2. De benodigde gasleidingen hebben we al, want overal in Nederland liggen goed onderhouden en veilige aardgasnetten. De totale lengte daarvan is 135.000 km: Lengte aardgasnet. Dit is bijna 3,5 keer de aarde rond, over de evenaar. Van alle huishoudens in Nederland is 95-99% op het aardgasnet aangesloten.
Die aardgasleidingen kunnen ook tegen waterstof. Dat is allang onderzocht: Toekomstbestendige_gasdistributienetten.
We kunnen dus probleemloos overschakelen op het leveren van waterstofgas door onze bestaande aardgasleidingen. In de bestaande cv-ketels kunnen ook mengsels van waterstof met aardgas verbrand worden, zoals in 2012 uit uitgebreide testen van Kiwa Technology in Apeldoorn met aardgas met 20% waterstof is gebleken Waterstof op Ameland. Bij hogere waterstofgehaltes in aardgas zullen wel de branders in onze cv-ketels en gasfornuizen moeten worden aangepast en is er een ander type gasmeter nodig, maar dan praten we over slechts een paar honderd Euro als ombouwkosten. Daarna hebben we een aantrekkelijk CO2-vrij verwarmingssysteem voor onze huizen, zonder hoge ombouwkosten, waarbij van het huidige aardgassysteem gebruikt wordt gemaakt!
Uit een enquête die op 16 juli 2019 door Trouw Groen is gepubliceerd is ook gebleken dat veel Nederlanders heel tevreden zijn over hun verwarmingssysteem op aardgas en er tegenop zien dat door iets onbekends, zoals een groot warmtepompapparaat, te vervangen.
Als u het van een ander wilt horen: voor een kostenvergelijking met bijvoorbeeld een waterstofketel, eigenlijk een iets aangepaste, reeds bij u thuis aanwezige, aardgasketel, zie: waterstof-cv-ketel
Zie ook: Daar is ie: de waterstofketel en Zonder waterstof geen energietransitie
Men roept tegen ons: "We moeten van het gas af". Daar is niet goed over nagedacht.
Het is beter te roepen: "We moeten het aardgas vervangen door waterstofgas".
We zullen onze huidige cv-ketel in de toekomst dus nog hard nodig hebben. Laat u niet overhalen hem weg te laten breken!
Gronings aardgas
De eerste maatregel is echter om de huidige winning van Gronings aardgas zoveel mogelijk te beperken en snel helemaal te beëindigen. De Groningers hebben al lang genoeg negatieve ervaringen met de aardbevingen die door de aardgaswinning zijn veroorzaakt. We kunnen - tijdelijk, als overbrugging - aardgas in het buitenland kopen, inderdaad van Rusland, maar ook van Noorwegen en Algerije bijvoorbeeld.
Waarom niet - als eerste doel - van het aardgas af?Aardgas is die fossiele brandstof die per hoeveelheid geleverde energie de minste CO2-uitstoot veroorzaakt. Diverse soorten steenkool produceren gemiddeld ongeveer 95 kg CO2 per GigaJoule aan energie en aardgas ± 56 kg CO2/GigaJoule. Steenkool veroorzaakt ongeveer 1,7 keer zoveel CO2 als aardgas. Zie hiervoor deze 3 bronnen:
Senter-Novem (blz. 5)
Volker Quaschning
Amerikaande overheid (andere eenheden: pounds CO2 per million British Thermal Units).
Ofwel, wat hetzelfde is: aardgas levert maar ± 59% van de CO2 die steenkool produceert, bij dezelfde hoeveelheid warmteproductie. Dat is een heel erg groot verschil! Benzine en olie zit wat betreft CO2-uitstoot tussen aardgas en steenkool in. Dit volgt allemaal uit de chemische samenstelling van steenkool, benzine, olie en aardgas. Dit is dus allemaal al vele tientallen jaren, ik zou zeggen al een eeuw, bij chemici bekend. Dit inzicht zal in de toekomst dus ook niet veranderen, want het gaat om de "aard van deze beestjes".
Er zijn echter weinig mensen die dit weten en nog minder mensen die hiernaar handelen.
In steenkool zijn ook nog eens mineralen aanwezig, die na verbranding "as" leveren. Het gehalte as in steenkool varieert sterk, afhankelijk van het type kool en de herkomst, meestal van 5% tot 15% (laag asgehalte), maar gehaltes van enkele tientallen procenten zijn ook al gemeld: (hoog asgehalte). Mineralen of as leveren bij kolenverbranding helemaal geen energie. Men dient zich dus te realiseren dat deze as tijdens de verbranding van steenkool niet alleen nutteloos moet worden opgewarmd, maar zijn warmte tijdens het afkoelen ook weer nutteloos afgeeft. De afgekoelde as kan bovendien niet zomaar ergens worden geloosd, want het is chemisch afval.
Hoe eerder we met kolen stoppen hoe beter. Nederland is niet "het braafste jongetje van de (Europese) klas", zoals enkelen beweren, want die zijn niet goed geïnformeerd. Nederland is juist het "stoutste jongetje van de Europese klas" wat betreft het percentage duurzaam. Duitsland zit bijvoorbeeld al op 17% duurzame energie! We kunnen nu al een grote klapper maken: als we voor onze elektriciteitsproductie van steenkool op aardgas (dat in het buitenland gekocht is) overschakelen of op waterstof-aardgasmengsels, daalt onze hoeveelheid geproduceerde CO2 dramatisch!
Hoe eerder we met kolen stoppen hoe beter. Nederland is niet "het braafste jongetje van de (Europese) klas", zoals enkelen beweren, want die zijn niet goed geïnformeerd. Nederland is juist het "stoutste jongetje van de Europese klas" wat betreft het percentage duurzaam. Duitsland zit bijvoorbeeld al op 17% duurzame energie! We kunnen nu al een grote klapper maken: als we voor onze elektriciteitsproductie van steenkool op aardgas (dat in het buitenland gekocht is) overschakelen of op waterstof-aardgasmengsels, daalt onze hoeveelheid geproduceerde CO2 dramatisch!
We hebben - zoals hierboven beschreven, uitgaand van 7,4% duurzame energie in juni 2019 - nog een enorm lange weg af te leggen voordat ons totale energiegebruik 0% CO2 produceert. Hier is veel geld en tijd voor nodig. We zullen fossiele brandstoffen dus nog een behoorlijk lange tijd nodig hebben, terwijl we gelijktijdig nieuwe methoden voor CO2-vrije energieproductie verder ontwikkelen. Welk type fossiele brandstof kiezen we dan?
Natuurlijk aardgas, want dat is de fossiele brandstof die de minste CO2 produceert.
We hebben dus als ideaal het toepassen van fossiele brandstoffen op termijn tot 0% terug te brengen. Toch hebben we aardgas nog een tijd nodig, als overbrugging, omdat we niet snel genoeg met fossiele brandstoffen kunnen stoppen. Dat is technisch en financieel niet haalbaar. Roepen dat "we van het gas af moeten", zoals we tot voor kort veel hoorden, is dus de verkeerde manier om de CO2-reductie aan te pakken.
Gelukkig klinkt de ongelukkige kreet "we moeten van het gas af" steeds minder. Men begint langzamerhand te begrijpen dat we daarbij:
- het langst zouden doorgaan met die fossiele brandstoffen die de meeste CO2-vervuiling geven (steenkool, olie en benzine) en
- als eerste zouden stoppen met die fossiele brandstof (aardgas) die de minste CO2 oplevert.
Het beste motto wordt nu: "Vervang het aardgas in onze bestaande gasleidingen door waterstofgas".
De duurzame opwekking van waterstofgas, dus groene waterstof is essentieel.
Prettige uitleg. Waterstof in gasleidingen is niet direct uit te voeren. De leidingen dienen eerst wel "gecoat" te worden zodat H2 gas niet door de mantel naar buiten ontsnapt en voor problemen gaat zorgen.
BeantwoordenVerwijderenInteressante link hierover: https://www.energieleveranciers.nl/blog/gasleidingen-waterstof
Waterstofgas kan per direct in de huidige aardgasleidingen worden ingevoerd, in een mengverhouding H2/aardgas tussen 0 en 100%. Er zijn al rond 2010-2012 testen op Ameland gedaan, door Kiwa Technology in Apeldoorn, met goed gevolg. Zie: https://mergenmetz.nl/wp-content/uploads/2018/08/P2G-Waterstof-in-aardgas-op-Ameland.pdf
BeantwoordenVerwijderenOok in 2018 is in opdracht van Nedbeheer Nederland een gunstig Kiwa-rapport verschenen. Zie: https://www.netbeheernederland.nl/_upload/Files/Toekomstbestendige_gasdistributienetten_133.pdf.
Er is geen coating van nieuw aan te leggen kunststoffen aardgasleidingen nodig en er is ook geen coating van reeds bestaande kunststoffen aardgasleidingen nodig.
Er zijn bij aardgasleidingen twee verschijnselen van belang: 1. lekkage in verbindingen en 2. permeatie door de buiswand van kunststoffen buizen
1. Lekkage in verbindingen komt ook bij aardgas voor maar is in Europa en de VS een beperkt probleem, hoewel er ook landen zijn waar men een erg slecht aardgasnet heeft met veel lekken. Overigens zal door vervanginging van aardgas in bestaande gasleidingen door waterstof deze lekkage van het broeikasgas methaan vanzelf ophouden, maar dat ter zijde.
2. Permeatie treedt alleen op bij kunststoffen gasbuizen. Stalen gasbuizen vertonen geen permeatie. Permeatie is een soort "uitzweten" door de wand van een goed geproduceerde kunststoffen gasbuis. De mate waarin dit gebeurt hangt af van de soort kunststof en verder van het soort gas, de gasdruk, de verhouding tussen de buisdiameter en de wanddikte, de SDR: https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_dimension_ratio. Zie:
Scholten F.L. and Wolters M., “Polyamide 11, 12 and 6.12 for High-Pressure Gas Pipelines”, Proc. International Gas Research Conference 2008, 8-10 October, Paris. Org.: Int. Gas Union.
Scholten F.L. and Wolters M., “Methane Permeation through Advanced High-Pressure Plastics and Composite Pipes”, Proc. Plastics Pipes XIV Conference, Budapest, 22-24 September 2008.
Waterstof heeft wel een hogere permeatiesnelheid dan aardgas (methaan), maar niet meer dan een factor 3-5.
Aardgaspermeatie is niet belangrijk qua invloed op de veiligheid van de gasleidingen, qua economische waarde van het gepermeeerde gas en valt in het niet qua invloed op de global warming.
Waterstofpermeatie is qua economische waarde ook niet van belang, er is ook geen veiligheidsprobleem en geen global warming potential.
Frans Scholten 2-1-2020.