Het eerste ondergrondse waterstofopslagproject ter wereld is er

Op 8 mei lanceerde de Oostenrijkse RAG 's werelds eerste proefproject voor ondergrondse waterstofopslag in een voormalig gasdepot in Rubensdorf. In het proefproject wordt 1,2 miljoen kubieke meter waterstof opgeslagen, wat overeenkomt met 4,2 GWh elektriciteit. De opgeslagen waterstof zal worden geproduceerd door een protonenuitwisselingsmembraancel van 2 MW, geleverd door Cummins, die in eerste instantie op basislast zal werken om voldoende waterstof voor opslag te produceren. Later in het project zal de cel op een flexibelere manier opereren om overtollige hernieuwbare elektriciteit aan het net over te dragen.

Als belangrijke mijlpaal in de ontwikkeling van een waterstofeconomie zal het proefproject het potentieel van ondergrondse waterstofopslag voor seizoensgebonden energieopslag aantonen en de weg vrijmaken voor grootschalige inzet van waterstofenergie. Hoewel er nog steeds veel uitdagingen te overwinnen zijn, is dit zeker een belangrijke stap op weg naar een duurzamer en koolstofarmer energiesysteem.

Ondergrondse waterstofopslag, namelijk het gebruik maken van ondergrondse geologische structuur voor grootschalige opslag van waterstofenergie. Door elektriciteit op te wekken uit hernieuwbare energiebronnen en waterstof te produceren, wordt de waterstof geïnjecteerd in ondergrondse geologische structuren zoals zoutgrotten, uitgeputte olie- en gasreservoirs, aquifers en omzoomde hardrotsgrotten om de opslag van waterstofenergie te bereiken. Indien nodig kan de waterstof worden gewonnen uit ondergrondse waterstofopslaglocaties voor gas-, stroomopwekking of andere doeleinden.

Waterstofenergie kan in verschillende vormen worden opgeslagen, waaronder gas, vloeistof, oppervlakte-adsorptie, hydride of vloeistof met waterstoflichamen aan boord. Om echter een soepele werking van het hulpstroomnet te realiseren en een perfect waterstofenergienetwerk tot stand te brengen, is ondergrondse waterstofopslag momenteel de enige haalbare methode. Oppervlaktevormen van waterstofopslag, zoals pijpleidingen of tanks, hebben een beperkte opslag- en afvoercapaciteit van slechts enkele dagen. Ondergrondse waterstofopslag is nodig om energieopslag op een schaal van weken of maanden te kunnen leveren. Ondergrondse waterstofopslag kan tot enkele maanden aan de energieopslagbehoefte voldoen, kan worden gewonnen voor direct gebruik wanneer dat nodig is, of kan worden omgezet in elektriciteit.

Ondergrondse waterstofopslag kent echter een aantal uitdagingen:

Ten eerste gaat de technologische ontwikkeling langzaam

Momenteel verlopen het onderzoek, de ontwikkeling en de demonstratie die nodig zijn voor opslag in uitgeputte gasvelden en watervoerende lagen traag. Er zijn meer studies nodig om de effecten van resterend aardgas in uitgeputte velden, in situ bacteriële reacties in aquifers en uitgeputte gasvelden te beoordelen die verontreinigende stoffen en waterstofverlies kunnen veroorzaken, en de effecten van opslagdichtheid die kunnen worden beïnvloed door waterstofeigenschappen.

Ten tweede is de bouwperiode van het project lang

Ondergrondse gasopslagprojecten vergen aanzienlijke bouwperioden: vijf tot tien jaar voor zoutcavernes en uitgeputte reservoirs, en tien tot twaalf jaar voor de opslag van watervoerende lagen. Voor waterstofopslagprojecten kan er sprake zijn van een grotere vertraging.

3. Beperkt door geologische omstandigheden

De lokale geologische omgeving bepaalt het potentieel van ondergrondse gasopslagfaciliteiten. In gebieden met een beperkt potentieel kan waterstof via een chemisch conversieproces op grote schaal als vloeibare drager worden opgeslagen, maar wordt ook de energieconversie-efficiëntie verminderd.

Hoewel waterstofenergie nog niet op grote schaal is toegepast vanwege de lage efficiëntie en hoge kosten ervan, heeft het een breed ontwikkelingsperspectief in de toekomst vanwege de sleutelrol die het speelt bij het koolstofarm maken van verschillende belangrijke gebieden.