Analyse van het risico van waterstof als indirect broeikasgas

ENGINEERINGNET.BE – Het lekken van pure waterstof in de atmosfeer is slecht nieuws, omdat het ongecontroleerd zal reageren met andere verbindingen in de atmosfeer, aldus onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen.

Vooral de reactie met het hydroxylradicaal is problematisch: deze reageert doorgaans met het broeikasgas methaan en maakt dit onschadelijk. Zodra het echter met waterstof heeft gereageerd, doet het dit niet meer, waardoor er meer broeikasgassen in de atmosfeer achterblijven.

De reactie tussen waterstof en het hydroxylradicaal zorgt ook voor meer ozon in de atmosfeer en meer waterdamp in de bovenste delen van de atmosfeer. Alle drie leiden tot opwarming van de aarde. Daarom is het niet wenselijk dat waterstof in de atmosfeer terechtkomt.

Onderzoeker Ben Scheeren en promovendus Iris Westra meten daarom waterstoflekken in het chemiepark Delfzijl, in het noorden van Nederland, waar verschillende bedrijven zijn gevestigd die met waterstof werken. Bijvoorbeeld een chloorfabriek en een waterstoftankstation.

Hier meten ze het waterstoflek met een speciale box die, rijdend in een auto of hangend aan een drone, luchtmonsters neemt en de locatie opslaat. Bij terugkomst in het laboratorium worden de monsters geanalyseerd met een gaschromatograaf: een apparaat dat identificeert welke stoffen in het luchtmonster aanwezig zijn.

Op basis van deze metingen creëren Westra en Scheeren modellen van waterstoflekken en hoe deze zich door de atmosfeer verspreiden. In die zin is het chemiepark Delfzijl volgens de onderzoekers ideaal. Het is een soort eiland in een omgeving waar geen waterstofuitstoot meer is.

Westra: ‘We hebben laten zien dat we op deze manier waterstofconcentraties in kaart kunnen brengen. Met informatie over de dagelijkse productie van de sector kunnen we berekenen welk percentage lekt. Die volledige informatie hebben we gewoon niet.’

Wat wel duidelijk is: rond fabrieken en waterstoftankstations ontsnapt veel waterstof in de atmosfeer. Westra en Scheeren zien bijvoorbeeld duidelijk een verschil tussen loef- en lijzijde van het chemiepark.

Ook meten ze een hogere concentratie waterstof in de bodem. ‘Al zeggen ze altijd: waterstof is zo licht dat het meteen verdampt’, zegt Westra. ‘Dat is niet waar.’ Scheeren vult aan: “Als we in de industrie veel meer waterstof gaan gebruiken, worden dit soort lekkages een probleem voor het klimaat.” Om deze reden doet de Rijksuniversiteit Groningen onderzoek naar dit onderwerp.