Kan witte waterstof voor grote doorbraak in energievoorziening zorgen?
Witte waterstof is waterstof die op een natuurlijke wijze in de bodem ontstaat. Bij de winning ervan hoeft er geen stroom te worden verbruikt, zoals dat bij groene waterstof wel het geval is. Er zijn waarschijnlijk grote hoeveelheden witte waterstof aanwezig in de bodem. Deze kunnen een bijdrage leveren aan de oplossing van het klimaatprobleem ... of dit juist in de hand werken.
Voor- en nadelen
Witte waterstof is hernieuwbaar. Het wordt in de aarde door natuurlijke processen aangevuld. Het migreert daarna omhoog naar een gasdicht, natuurlijk reservoir; diep onder de grond. Doordat de vorming ervan geen stroom kost, zoals dat bij groene waterstof wel het geval is, is witte waterstof veel goedkoper.
Het nadeel hierbij is dat de waterstof bij de winning naar de atmosfeer kan weglekken, waar het de afbraak van vrijgekomen methaan kan vertragen. Hierdoor zijn er zorgen dat weggelekte witte waterstof indirect bijdraagt aan de klimaatverandering.
Ontstaan
Witte waterstof kan in de bodem op drie wijzen ontstaan:
Serpentinisatie
Door de reactie van water met ijzerrijk gesteente zoals olivijn, wordt het ijzer geoxideerd en ontstaat er waterstof volgens de volgende reactie:
3 Fe2SiO4 + 2 H2O ====> 2 Fe3O4 + 3 SiO2 + 2 H2
Radiolyse
Door radioactieve straling van uranium- of thoriumgesteente wordt H2O ontleed volgens de volgende reactie:
2 H2O ====> 2 H. + 2 OH. ====> 2 H2 + O2
De radioactieve straling knalt hierbij tegen de H2O-moleculen. De gevormde witte waterstof kan gevangen raken in gesteente of omhoog migreren naar een reservoir.
Organische afbraak
Door organische afbraak van oude organische stoffen volgens de volgende reactie:
CnHm ====> Cn + m/2 H2
Exploratie
Bij Metz, in Frankrijk, is een enorme hoeveelheid witte waterstof in een afgesloten reservoir onder gasdichte lagen in de aardkorst gevonden. Ook op andere continenten zijn inmiddels grote reserves gevonden. Volgens de U.S. Geological Survey zou er wereldwijd meer dan 3 biljoen ton aan witte waterstof beschikbaar zijn in de ondergrond.
Ook in Nederland en België loopt er onderzoek of er in de diepe ondergrond (bv. in oude steenkoollagen) witte waterstof gewonnen kan worden.
De exploratie en winning van deze witte waterstof staat echter nog in de kinderschoenen. De winning moet net zo onder de knie worden gekregen als het winnen van aardgas. Er is ook veel nog niet bekend over het ontstaan, de accumulatie, migratie en houdbaarheid van dit gas.
Toepassing
Bij Bourakébougou, in Mali, wordt sinds 2011 zo'n 1.500 m3 witte waterstof per dag gebruikt voor de energievoorziening. Dit is het equivalent van drie vaten ruwe olie.
Witte waterstof is bij uitstek geschikt voor de zware industrie (bv. staal- en cementproductie) en zwaar transport. Dit zijn sectoren die lastig te elektrificeren zijn.
Referentie: 'Witte waterstof: hoop of hype?' - De Ingenieur