Het kleurloze waterstof heeft vele kleuren

Waterstof is een kleurloos gas, maar krijgt een kleurnaam mee om aan te geven hoe het is vervaardigd. En zijn zelfs tien kleuren waterstof en onze collega’s van het Duitse Auto, Motor & Sport zochten uit waar die kleuren voor staan. 

Waterstof kan een belangrijke rol spelen als klimaatneutrale energiedrager of brandstof, al dan niet omgevormd tot e-fuel. Het kan in de industrie een flinke bijdrage leveren aan het terugdringen van de CO2-uitstoot, maar ook in de transportsector kan klimaatneutraal vervaardigde waterstof een sleutelrol vervullen. 

Een belangrijk voordeel van waterstof is dat het via ons bestaande netwerk van aardgasleidingen kan worden gedistribueerd zonder al te veel aanpassingen. Waterstof is van nature geurloos, dus je kunt het niet ruiken. Er zijn wel plannen om aan waterstof een geur toe te voegen, net zoals dat gebeurt bij aardgas, om te vermijden dat het ongemerkt kan weglekken en gevaarlijke situaties oplevert. Bovendien is het weglekken van waterstof in de atmosfeer elf keer schadelijker voor het klimaat dan CO2. 

Zwart, bruin grijs en blauw

Waterstof is van huis uit een kleurloos gas, maar we geven het allerlei kleurnamen mee om aan te geven hoe het is gemaakt. Daaruit blijkt tevens hoe schadelijk het is voor de atmosfeer en vaak ook voor het milieu. Van de tien kleuren waterstof zijn er maar twee klimaatneutraal.

Zwarte en bruine waterstof zijn het slechtst voor onze atmosfeer. Zwarte waterstof wordt gemaakt via stoomreforming (hoge druk en hoge temperatuur) van steenkool bruine waterstof met bruinkool. De koolmonoxide (CO) en de kooldioxide (CO2) die daarbij vrijkomen belanden in de atmosfeer.

Grijze waterstof wordt gemaakt met het zelfde stoomreforming-proces uit aardgas. Bij het ook deze manier vervaardigen van waterstof komt er per ton waterstof tien ton CO2 in de atmosfeer. Momenteel wordt de meeste waterstof echter nog op deze wijze geproduceerd. 

Blauwe waterstof wordt net als grijze waterstof gemaakt uit aardgas, maar de vrijgekomen CO2 wordt ondergronds opgeslagen. Dat opslaan van CO2 onder de grond is controversieel, omdat onduidelijk is of het honderden jaren veilig kan worden opgeslagen. Daarnaast komt bij de productie van blauwe waterstof ook een kleine hoeveelheid methaan vrij. Het broeikaseffect van methaan is 86 keer hoger dan dat van CO2. 

Turqoise, wit en oranje

Een klimaatvriendelijkere methode om waterstof te maken is turquoise waterstof, waarbij methaan in aardgas wordt gesplitst in waterstof en vaste koolstof. Die vaste koolstof wordt opgeslagen in oude mijntunnels. Maar het mag alleen turquoise waterstof heten als de koolstof niet wordt verbrand en de energie voor het splitsen van methaan duurzaam is. Maar ook voor deze vorm van waterstof is in de vorm van methaan een fossiele brandstof nodig. 

Witte waterstof is een bijproduct van chemische processen in de industrie en wordt als duurzaam beschouwd omdat het toch wordt geproduceerd. Het is echter alleen beschikbaar in kleine hoeveelheden.

Waterstof die van nature voorkomt in de aardkorst wordt oranje waterstof genoemd. Deze waterstof kan alleen worden gewonnen met het zogenaamde fracking, waarbij water onder de grond wordt geperst, zodat ijzeroxide in het gesteente reageert en de waterstof die daarbij vrijkomt, wordt opgevangen in het boorgat. Deze winningsmethode bevindt zich nog in de onderzoeksfase, maar fracking is voor het milieu nogal ingrijpend. 

Waterstof uit stroom

Er zijn nog drie kleuren over van de eerder genoemde tien en die zijn gereserveerd voor het produceren van waterstof uit water via elektroyse. Daarvoor is stroom nodig en de kleur geeft in dit geval aan hoe die stroom wordt opgewekt. Bij door elektrolyse vervaardigde waterstof gaat wel een flink deel van de energie verloren, maar nieuwe elektrolysetechnieken zullen dat verlies kunnen beperken, zo is de verwachting.

De meest klimaatneutrale variant is groene waterstof, want die wordt gemaakt met hernieuwbare energie, bijvoorbeeld uit windmolens of zonnepanelen. Bij rode waterstof komt de energie van kerncentrales. Deze waterstof wordt ook beschouwd als klimaatneutraal, maar kerncentrales produceren wel radioactief afval. 

Wordt de waterstof gemaakt met de stroom uit het openbare elektriciteitsnet dan is er sprake van gele waterstof. Zolang deze stroom nog (deels) wordt opgewekt met fossiele brandstoffen, wordt gele waterstof niet als klimaatneutraal gezien.