Of het experiment geslaagd was, vroeg Piet Paulusma aan de vrouw op Ameland. Nou en of, antwoordde ze. Ze wist wel zeker dat de piepers sneller kookten dan voorheen. Alleen op zaterdag, dan maakte ze vaak glühwein en dan ging het brandalarm wel erg snel af.
Hans Overdiep, Manager Energietransitie bij GasTerra in Groningen, moet er nog om lachen als hij terugdenkt aan het eerste experiment met ‘power to gas’ in de buurt van Nes op Ameland tussen 2007 en 2011. Elektriciteit van zonnepanelen op het dak van het Natuurmuseum werd via elektrolyse omgezet in waterstof. De waterstof werd vervolgens weggemengd – tot 20% – in het aardgasnet van een veertiental woningen.
Het experiment van drie jaar, resultaat van een samenwerkingsverband van Eneco, Stedin en GasTerra en onderdeel van het project ‘Duurzaam Ameland’, was een succes. Meer dan dat: als eilanders met het gevoel achterblijven dat de aardappelen sneller koken, dan kun je als initiatiefnemers tevreden zijn. En het probleem met het brandalarm? Overdiep: ‘Vanwege het experiment met waterstof waren in de woningen brandsensoren geplaatst. De sensor van de vrouw die Paulusma te woord stond reageerde op de verdampte alcohol van de Glühwein.’
Power to gas maakt onderdeel uit van de energietransitie, de overgang van onze huidige energievoorziening die nagenoeg geheel is gebaseerd op fossiele brandstoffen, naar een toekomstige energievoorziening gebaseerd op hernieuwbare energiebronnen. Overdiep: ‘Het aandeel duurzame elektriciteit in onze energievoorziening zal daardoor toenemen. Het aantal zonnepanelen en windmolens groeit snel. Nu is elektriciteit geen energiebron maar een energiedrager en lastiger op te slaan dan fossiele brandstoffen. Natuurlijk zijn accu’s geschikt voor elektriciteitsopslag, maar de energiedichtheid is fors minder dan die van benzine of diesel. Daardoor zijn de mogelijkheden voor bij voorbeeld elektrisch vervoer nu nog beperkt.’
Overdiep is er van overtuigd dat in de toekomst, wanneer het aandeel hernieuwbare elektriciteit zo groot wordt dat centrales niet meer als back-up kunnen functioneren, opslag van elektriciteit noodzakelijk zal zijn. ‘Dan zullen we duurzame energie efficiënt moeten leren opslaan en creatief moeten zijn met alle vormen van opslag, van warmteopslag in de kruipruimte of onder de grond tot opslag van gas uit vergisting van biomassa, misschien wel aan de buitenkant van onze woningen.’
Power to gas is eigenlijk het veranderen van elektriciteit in gas door middel van elektrolyse. Water moet dan ontleed worden in zuurstof en waterstof. Door waterstof te mengen met kooldioxide (CO2) ontstaat methaan en dat heeft dezelfde eigenschappen als aardgas. Met dat gas kan weer stroom worden opgewekt in gasgestookte centrales. Het voordeel van gas is dat het makkelijker is op te slaan en dat de transportkosten lager liggen. Nederland heeft als voordeel dat er reeds een groot gasdistributienetwerk ligt. Met het power to gas concept wordt ook de uitstoot van CO2 teruggedrongen. Nieuwe power to gas centrales kunnen op industrieterreinen bij zee worden gebouwd, bij voorbeeld in de Eemshaven.
Voor het concept is vooral veel belangstelling in Duitsland, waar fors geïnvesteerd wordt in duurzame energie en waar de overschotten dan ook veel groter zijn dan bij voorbeeld in Nederland. Het experiment op Ameland toonde aan dat het bijmengen van waterstof in aardgas ook voor Nederland een interessante optie is voor elektriciteitsopslag. ‘Parkeren van elektriciteit in het gasnet is een voorbeeld. Maar we hebben meer en nog betere systemen nodig als we de energietransitie tot een succes willen maken. Waar het om gaat is dat we de juiste opslagsystemen ontwikkeld en geïmplementeerd hebben tegen de tijd dat fossiele brandstoffen de benodigde back-up niet meer kunnen leveren’, aldus Overdiep.
Power to gas, elektrolyse, reversibele brandstofcellen (van elektriciteit naar waterstof bij overschotten, dan waterstof opslaan en zodra er tekorten zijn in het elektriciteitsnet terug van waterstof naar elektriciteit), het lijkt allemaal erg ingewikkeld. Bijna utopisch. Maar Overdiep beschikt over de relativerende charme van de nuchtere noorderling. In zijn ogen zijn we bezig met een proces dat onze voorouders al tot in de puntjes beheersten. Op een iets andere manier, maar toch, het is weinig anders dan het aloude principe van het appeltje voor de dorst.
‘Vroeger moest je ook slim zijn en voorraden aanleggen. Koren maalde je als er wind was. En dan maakte je een voorraad voor de tijden dat er geen wind was. In een houtzagerij gebeurde precies hetzelfde als in een korenmolen. En moeder deed in het pre-wasdroger tijdperk de was wanneer ze zeker wist dat het die dag droog zou blijven. Met de komst van de fossiele brandstoffen kregen we wat we wilden wanneer we wilden. Het is op afroep beschikbaar. Daardoor zijn we ontzettend verwend geraakt. Het op elkaar afstemmen van vraag en aanbod zit niet meer in ons leefpatroon. Zon en wind zijn echter niet op afroep beschikbaar. De overstap naar duurzame bronnen betekent dat het matchen van vraag en aanbod opnieuw een spel wordt. En opslag in ons vlakke landje zonder noemenswaardige hoogteverschillen en dus zonder mogelijkheden stuwmeren aan te leggen, is het toverwoord van die transitie.’
Daarbij moet in acht worden genomen dat een elektriciteitssysteem geen energie-inhoud kent en een gassysteem wel. Overschotten aan duurzame elektriciteit zullen in de toekomst steeds meer gaan naar elektrische auto’s, naar elektrische boilers, naar accu’s in de woonwijk of thuis en naar industriële processen. Maar power to gas, dat nog in de kinderschoenen staat, maakt de opslag van elektriciteit in gasvorm mogelijk. Overdiep: ‘Nederland heeft een geweldige opslagcapaciteit. Een kilometer buis met een diameter van 1 meter heeft, onder een druk van 60 bar, een energie-inhoud van een 500.000 kWh. En ons land zit vol met buizen, het is één grote gasaccu.’
De experimenten met power to gas beginnen te lopen. In Nederland, maar vooral ook in Duitsland. Maar het zit allemaal nog in de fase van aftasten: kan het technisch, kan het ook economisch? Volgens Overdiep zijn er nog tien tot twintig jaar nodig om op te schalen.
‘De energietransitie is voorzichtig in gang gezet. De snelheid richting het einddoel wordt onder meer bepaald door de beschikbaarheid van kennis, techniek en grondstoffen, door economische factoren en, niet te vergeten, door draagvlak. We zitten nu nog in een fase van verkenning. Meerdere routes worden uitgestippeld en het is inmiddels wel duidelijk dat we alle zeilen moeten bijzetten en dat iedereen een steentje moet bijdragen. Daar is niks mis mee; aan de horizon gloort een verbeterd energielandschap, waarin de nadelen van de huidige energievoorziening zijn ondervangen en de voordelen, energiezekerheid en een hoge levensstandaard, zijn vastgehouden.’
Overdiep is enthousiast over de kansen die er op dit terrein liggen voor het onderwijs en de werkgelegenheid. ‘Of het nu gaat om het bouwen van woningen en gebouwen, verkeer en vervoer, verwerking van afval of elektriciteitsopwekking, er zullen in ieder geval veel nieuwe interessante banen bijkomen. Om die banen te vullen hebben we meer en andere vakmensen en kenniswerkers nodig. Dat is ook de reden waarom momenteel in het onderwijs sterk wordt ingezet op het verhogen van kennis op het gebied van energie. Energiekunde wordt straks vast een gewild vak.’
In het Noorden werkt GasTerra via de ‘Energy Academy Europe’ nauw samen met de Rijksuniversiteit Groningen en met de Hanzehogeschool. Op het Zernike-terrein van beide onderwijsinstituten is ‘EnTranCe’ (Energy Transition Center) gevestigd, een soort proeftuin voor alle experimenten die nodig zijn om energietransitie in de toekomst vorm te geven. Overdiep: ‘Alle wilde ideeën van jonge mensen mogen daar uitgewerkt worden onder het motto: ‘Jouw energie van morgen’. Die jonge mensen hebben we nodig om ons uiteindelijke doel te bereiken, namelijk een wereld zonder fossiele energie.’
Maar energietransitie is niet alleen een zaak voor jongeren. ‘Ook oudere generaties moeten we erbij betrekken, want we zullen de komende periode op alle mogelijke manieren een breed maatschappelijk draagvlak voor toekomstige energieopties moeten verkrijgen. Daar gaat iets aan vooraf: kennisverbreding en – verdieping. Alleen degenen die het energievraagstuk in al zijn complexiteit doorgronden, kunnen de samenleving op sleeptouw nemen om nu en straks de juiste energiekeuzes te maken.’
Onderzoek toont aan dat Nederlanders over het algemeen maar weinig weten van energie. Volgens Overdiep, die met enige regelmaat over de noodzaak van kennisverbreding en – verdieping schrijft op het Internetforum Energiepodium.nl, heeft dit te maken met de grote betrouwbaarheid van onze huidige energievoorziening. ‘We worden zelden geconfronteerd met langdurige uitval van energie. Fossiele brandstoffen zijn er nog in overvloed, waardoor er dus altijd aan de vraag kan worden voldaan. We zijn ons er nauwelijks van bewust hoeveel energie we gebruiken. Maar die luxe van onwetendheid kunnen we ons helaas niet langer veroorloven. We zullen in deze eeuw worden geconfronteerd met ingrijpende veranderingen op energiegebied en zullen de juiste keuzes moeten maken voor het behoud van een betrouwbare en betaalbare energievoorziening. Maar wel een die schoner zal zijn dan de huidige. Dat kan alleen als we ons bewuster gaan worden van alles wat met energie te maken heeft. Zonder kennis van energie kun je immers niet de juiste energiekeuzes maken.’
