Duitsland loopt voorop in de wereld bij het bevorderen van de waterstofenergiestrategie

Op 7 september maakte de in Stuttgart gevestigde Duitse waterstofvoortstuwingsstartup H2FLY bekend dat 's werelds eerste elektrische vliegtuig aangedreven door vloeibare waterstof met succes een bemande vlucht heeft voltooid.

De Duitse waterstofaandrijfstartup H2Fly maakte op 7 september bekend dat 's werelds eerste elektrische vliegtuig, aangedreven door vloeibare waterstof, met succes een bemande vlucht heeft voltooid, wat de mogelijkheid markeert van nul-uitstoot voor commerciële vluchten over middellange en lange afstanden in de toekomst.

Er is ook gemeld dat Duitsland van plan is om in 2024 de eerste waterstofbeurs ter wereld te openen. Waterstof, dat bij verbranding geen broeikasgassen uitstoot, wordt naar verwachting een koolstofarme energiebron, maar de productiekosten ervan blijven hoog. De opening van waterstofbeurzen zal naar verwachting het handelsvolume vergroten, de prijzen verlagen en de popularisering van waterstofenergie bevorderen.

Verlaag de kosten en maak waterstofenergie populair door waterstofhandel

Volgens rapporten zal de Duitse waterstofhandelsmarkt worden beheerd door Hintco, een consortium van meer dan 50 Europese bedrijven, waaronder staalgigant ArcelorMittal en financiële gigant BNP Paribas. Het operationele systeem zal worden geleverd door de European Energy Exchange (EEX).

Momenteel wordt waterstofenergie gewoonlijk verdeeld in ‘grijze waterstof’, ‘blauwe waterstof’ en ‘groene waterstof’, en grijze waterstof is de waterstof die wordt geproduceerd door de verbranding van fossiele grondstoffen, goed voor ongeveer 95% van de huidige waterstofproductie. Omdat het is afgeleid van fossiele brandstoffen, is het nadeel de hoge CO2-uitstoot. Blauwe waterstof wordt ook gewonnen uit fossiele brandstoffen, maar door het gebruik van koolstofafvang- en -opslagtechnologie is het koolstofemissieniveau lager dan grijze waterstof. Groene waterstof wordt geproduceerd door elektrolyse van water met behulp van hernieuwbare energie en kan een echte nuluitstoot bereiken. Het is duidelijk dat groene waterstof het meest milieuvriendelijk is, maar de huidige kosten zijn onbetaalbaar. Met het oog hierop heeft de Duitse regering genoegen genomen met het op één na beste, en in de bijgewerkte Nationale Waterstofstrategie die in juli van dit jaar werd gelanceerd, ondersteunt zij het gebruik van een bepaalde hoeveelheid koolstofarme blauwe waterstof.

De praktijk is echter bekritiseerd door milieugroeperingen. Daartoe is de Duitse regering van plan zo snel mogelijk een waterstofbeurs te lanceren om de concurrentie tussen bedrijven te bevorderen door middel van markthandel, en uiteindelijk het doel te bereiken van het verlagen van de productiekosten van waterstofenergie en het populariseren van het gebruik van waterstofenergie. Peter Reitz, CEO van EEX, zei ook: "Dit is de eerste stap in de marktprijsstelling van waterstofenergie, en we hopen dat we door actieve handel kostenbesparingen en waterstofacceptatie kunnen bereiken."

Het Internationaal Energieagentschap heeft berekend dat om het doel van een netto nuluitstoot van broeikasgassen in 2050 te bereiken, het aandeel waterstof en ammoniak in de mondiale elektriciteits- en verwarmingsenergie moet stijgen tot 3%. In 2021 zal het aandeel waterstof in de totale elektriciteitsproductie in de wereld nul zijn.

Een koeltoren bij de kerncentrale Irsa 2 in Beieren, Duitsland. In april sloot Duitsland zijn laatste drie kerncentrales, waarmee officieel afscheid werd genomen van kernenergie en de overgang naar het tijdperk van hernieuwbare energie werd versneld.

Het ontwikkelen van waterstofvoertuigen om aan de fossiele brandstoffencrisis te ontsnappen

Op 7 september maakte de in Stuttgart gevestigde Duitse waterstofvoortstuwingsstartup H2FLY bekend dat 's werelds eerste elektrische vliegtuig aangedreven door vloeibare waterstof met succes een bemande vlucht heeft voltooid, een baanbrekende prestatie voor de luchtvaartgemeenschap. Als onderdeel van een uitgebreide testvluchtcampagne heeft het H2FLY-team vier vluchten uitgevoerd op vloeibare waterstof, waarvan er één meer dan drie uur duurde.

Deze historische vluchten werden uitgevoerd met behulp van H2FLY's HY4-demonstratievliegtuig, dat is uitgerust met een geavanceerd waterstof-elektrisch brandstofcelaandrijfsysteem en cryogene opslag van vloeibare waterstof als krachtbron van het vliegtuig. De resultaten van deze testvluchten brachten aanzienlijke vooruitgang in de luchtvaarttechnologie aan het licht. Door gasvormige waterstof te vervangen door vloeibare waterstof is de maximale actieradius van het HY4-vliegtuig zelfs verdubbeld, van 750 km naar maar liefst 1.500 km. Deze mijlpaal markeert een belangrijke stap in de richting van emissievrije commerciële vluchten op de middellange en lange afstand.

Op 24 augustus vorig jaar werd de eerste op waterstof aangedreven Coradia iLint-trein met 14 wagons officieel in gebruik genomen in Nedersaksen, Noord-Duitsland. Hoewel het uithoudingsvermogen slechts 1000 kilometer is, de topsnelheid slechts 140 kilometer per uur, en momenteel alleen geschikt is voor het rijden op regionale routes, lijkt dit een kleine stap, maar wel een belangrijke stap voor het toekomstige gebruik van nul-emissie en hoge energiedichtheid hoogwaardige waterstofenergie. Dit wekt niet alleen de hoop op een ontsnapping van Duitsland aan de fossielebrandstoffencrisis, maar werpt ook licht op een wereld die worstelt met de klimaatverandering en de milieucrisis. De waterstof in de energietank op het dak van de Coradia iLint-waterstofenergietrein en de zuurstof die in de omgeving wordt opgevangen, worden gemengd met de kinetische energie van de trein, en tijdens het rijden worden alleen stoom en condensaat geproduceerd, dus deze heeft de voordelen van lage geluid en geen uitstoot.

Elektrificatie alleen is niet voldoende om volledige koolstofneutraliteit te bereiken, zelfs niet in de transportsector, zoals de luchtvaart, de scheepvaart en zware voertuigen, die brandstof niet rechtstreeks kunnen vervangen door elektriciteit. Daarom wordt waterstofenergie een belangrijk onderdeel van de puzzel om het gehele koolstofvrije energiesysteem te voltooien.

In 2020 ontwikkelde de Duitse regering haar eerste Nationale Waterstofstrategie, die een uniform raamwerk schetst voor de toekomstige productie, transport, gebruik en hergebruik van waterstof, evenals de bijbehorende innovatie en investeringen. Na het uitbreken van het conflict tussen Rusland en Oekraïne is de Duitse afhankelijkheid van traditionele energie sterk beïnvloed, wat de urgentie van de Duitse energietransformatie heeft vergroot. Het is tegen deze achtergrond dat de Duitse regering in juli van dit jaar een bijgewerkte versie van de Nationale Waterstofstrategie lanceerde.

In een interview met de media benadrukte Habeck, vicekanselier en minister van Economische Zaken van Duitsland, dat het allerbelangrijkste in de nieuwe versie van de Nationale Waterstofenergiestrategie is om specifieke plannen te ontwikkelen voor de versnelling van de waterstofenergiemarkt, en om de uitvoerbaarheid en tegelijkertijd een hoger doel bepalen. Om de waterstofenergiestrategie daadwerkelijk te implementeren, is Duitsland van plan zijn binnenlandse elektrolytische waterstofcapaciteit aanzienlijk te vergroten, door zijn binnenlandse elektrolytische waterstofcapaciteit te verdubbelen van 5 gigawatt (GW) naar 10 GW tegen 2030.

Bovendien is ongeveer 50-70% van de Duitse waterstofenergiebehoefte afhankelijk van buitenlandse import. Daartoe heeft de Duitse regering een aparte importstrategie ontwikkeld, waarbij het plan is om een ​​1.800 km lange waterstofpijpleiding rechtstreeks naar Noorwegen aan te leggen. Volgens rapporten zal het technische werk van de pijpleiding naar verwachting in 2025 voltooid zijn, om de aanleg van de pijpleiding uiteindelijk in 2028 te voltooien. Naast Noorwegen zullen de ogen van Duitsland ook gericht zijn op Denemarken, Finland, Zweden, Oostenrijk, Italië, Frankrijk, de Verenigde Arabische Emiraten en India.