Witte waterstof is waterstof dat van nature in de aarde voorkomt, gevormd door geologische processen diep onder de grond. Het is geen product van een fabriek of elektrolyse, maar een grondstof die je kunt opsporen en winnen zoals je dat bij aardgas of olie doet. Dat maakt het fundamenteel anders dan alle andere soorten waterstof die we kennen, en verklaart waarom het de energiesector de laatste jaren zo bezighoudt.
Lange tijd werd aangenomen dat vrij waterstofgas in de bodem nauwelijks in grote hoeveelheden voorkwam. Die aanname begint te schuiven. Vondsten in Mali, Albanië, de VS, Australië en Frankrijk wijzen op aanzienlijke ondergrondse reserves. Of witte waterstof ook echt de energietransitie kan versnellen, hangt af van hoe groot die reserves zijn en of winning ervan haalbaar is.
Hoe ontstaat witte waterstof?
Witte waterstof ontstaat bij ondergrondse reacties van water met bepaalde gesteenten, zoals olivijn en andere ijzerhoudende mineralen. Bij die reactie, die serpentinisatie wordt genoemd, reageert water met het gesteente en komt waterstofgas vrij. Dit proces vindt plaats op grote diepte, waar hoge temperaturen en druk heersen. Het duurt duizenden tot miljoenen jaren, maar de reactie is continu gaande.
Daarnaast kan witte waterstof ook ontstaan bij radioactief verval van mineralen in de aardkorst, waarbij straling watermoleculen splitst. Beide processen zorgen ervoor dat waterstof zich in poreuze gesteentelagen kan ophopen, vergelijkbaar met hoe aardgas zich ophoopt in reservoirs. In tegenstelling tot aardgas geldt witte waterstof als hernieuwbare energiebron, omdat de productie in de aardkorst voortdurend doorgaat.
Wat maakt witte waterstof anders dan groene of blauwe waterstof?
De meeste waterstof die vandaag wordt geproduceerd, is grijs of blauw: gemaakt uit aardgas, waarbij CO2 vrijkomt. Groene waterstof wordt gemaakt via elektrolyse met duurzame stroom, maar dat kost veel energie en is relatief duur. Witte waterstof vereist geen grote energieinput voor de productie zelf. Je wint het op, vergelijkbaar met de winning van fossiele brandstoffen, maar het gas zelf stoot bij gebruik geen CO2 uit.
Dat verschil is groot. Als witte waterstof in voldoende hoeveelheden beschikbaar is en winning milieuvriendelijk kan plaatsvinden, kan het goedkoper zijn dan groene waterstof. Schattingen over de productiekosten lopen nog sterk uiteen, maar sommige onderzoekers gaan ervan uit dat de kosten per kilogram witte waterstof aanzienlijk lager kunnen liggen dan die van groene waterstof, die nu nog naar schatting meerdere euro’s per kilogram kost.
Waar zijn al reserves gevonden?
De bekendste vondst tot nu toe is die in de buurt van Bourakébougou in Mali. Daar stuitte een boorbedrijf per ongeluk op een ondergrondse waterstofbron. Inmiddels wordt dat gas lokaal gebruikt voor elektriciteitsopwekking. Het is een van de weinige plekken waar witte waterstof al daadwerkelijk benut wordt.
In Europa is er toenemende interesse. In Frankrijk lopen onderzoeken naar ondergrondse waterstofvoorkomen. Albanië en Spanje worden ook onderzocht. In de VS en Australië is de interesse vanuit de private sector gegroeid. Toch is het belangrijk te beseffen dat het in verreweg de meeste gevallen nog gaat om verkenning en vroeg onderzoek, niet om bewezen, winbare reserves.
De uitdagingen van winning en gebruik
Witte waterstof vinden is één ding, het ook daadwerkelijk winnen is iets anders. Waterstof is een extreem klein molecuul en gedraagt zich anders dan aardgas. Het lekt makkelijk door materialen heen, is in bepaalde concentraties brandbaar en stelt hoge eisen aan boringen, pijpleidingen en opslagtanks. De boorinfrastructuur die voor aardgas wordt gebruikt, is niet zomaar geschikt voor waterstof.
Bovendien weten wetenschappers nog niet goed hoe witte waterstof zich gedraagt in de ondergrond. Hoeveel ervan ontwijkt naar de atmosfeer voordat het gewonnen kan worden? Hoe groot zijn de reservoirs werkelijk? En hoe snel vullen ze zich aan? Die vragen zijn nog niet beantwoord. Winning op grote schaal is daarmee voorlopig nog toekomstmuziek.
Hoop of hype?
Witte waterstof heeft reëel potentieel, maar ook reële risico’s. De hoop is dat het een goedkope, relatief schone brandstof kan zijn die zonder energieverslindende productieprocessen beschikbaar komt. De voorzichtigheid is dat er nog vrijwel geen projecten op commerciële schaal bestaan, dat de omvang van de reserves onzeker is en dat de winningstechnologie nog volwassen moet worden.
Vergelijkingen met de vroege oliesector gaan maar ten dele op. Olie zat op bekende locaties in stabiele reservoirs. Voor witte waterstof ontbreekt nog een goed begrip van waar het zit, hoe het zich gedraagt en hoe je het betrouwbaar kunt winnen. Dat betekent niet dat het kansloos is, maar het betekent wel dat de weg van laboratorium naar energiebron langer is dan enthousiaste krantenkoppen soms suggereren.
Witte waterstof verdient serieuze aandacht en serieus onderzoek. De komende jaren zullen laten zien of de vondsten in Mali en elders het begin zijn van iets groots, of dat de reserves te verspreid en te moeilijk winbaar zijn om echt groot te worden. Tot die duidelijkheid er is, is scepsis net zo terecht als enthousiasme.
