Onder de Pyreneeën en de Alpen zitten mogelijk grote hoeveelheden witte waterstof verstopt. Geologen kijken vol belangstelling naar de ontdekking, maar er is een grote “maar”.
Waterstof is een energiedrager die geur- en kleurloos is. In de energiewereld krijgt ze een kleurcode en die zegt iets over hoe vies of schoon de productie is.
Grijze waterstof is de standaard van vandaag. Deze wordt gemaakt uit aardgas en stoot daarbij flink wat CO2 uit. Geen schone brandstof dus. Blauwe waterstof is grijze waterstof met een vijgenblad. Het wordt op dezelfde manier gewonnen als grijze waterstof, maar de vrijgekomen CO2 wordt afgevangen en opgeslagen. Niet alle CO2 wordt daadwerkelijk afgevangen en de techniek is duur.
Groene waterstof wordt gemaakt door water te splitsen met stroom uit zon of wind. Deze versie is klimaatvriendelijk, maar vooralsnog heel duur. Daarom blijft het aanbod groene waterstof, ondanks Europese subsidies, klein.
Witte waterstof is de jongste telg in de familie. Het ontstaat spontaan onder de grond, doordat water reageert met ijzerrijk gesteente in een proces dat serpentinisatie heet. Als je het kunt aanboren, heb je in principe een schone brandstof die uit de aarde komt zoals olie of gas, maar die niets uitstoot behalve waterdamp. Maar er is een hele grote kanttekening.
Lorraine en Mali
In Frankrijk is de afgelopen twee jaar een ware goudkoorts ontstaan rond de Lorraine-regio. Wetenschappers die daar naar methaan zochten, stuitten er bij toeval op wat misschien wel het grootste witte waterstofreservoir ter wereld is. Schattingen lopen uiteen van 46 tot 92 miljoen ton. In Spanje, Australië, de VS en Albanië zijn er eveneens aanwijzingen gevonden voor grote onontgonnen voorraden.
Maar hier komt de domper. Het enige actief geëxploiteerde witte waterstofveld ter wereld ligt in Bourakébougou in Mali. Daar wordt het gas sinds 2014 uit de grond gehaald om een dorp van elektriciteit te voorzien. De productie bedraagt zo’n 5 ton per jaar. De wereldwijde productie van grijze waterstof tikt af op ongeveer 80 miljoen ton per jaar. Met andere woorden: de voltallige wereldwijde “industrie” van witte waterstof produceert vandaag zowat evenveel energie als één windmolen.
Leestip: Sterrenkundigen dachten dat het vroege heelal vol waterstof zat: nu hebben ze het gevonden
Hoe witte waterstof ontstaat
Goed, dan nu eindelijk naar de eigenlijke studie. Die toont vooral aan hoe witte waterstof ontstaat en dat kan ons beter helpen te begrijpen hoeveel er is. Bergketens zoals de Alpen en de Pyreneeën zijn ontstaan in twee stappen. Eerst trokken tektonische platen uit elkaar. Daarbij ontstonden diepe troggen. Daarna botsten ze op elkaar en duwden ze het landschap omhoog tot wat we vandaag bergen noemen.
Wanneer deze rotsblokken op een gunstige diepte in aanraking komen met water, treedt de chemische reactie op die waterstof genereert. Dit gas zoekt vervolgens een uitweg naar boven, tenzij het onderweg gevangen raakt in een poreuze steenlaag. Daar vormt zich dan een reservoir.
De onderzoekers gebruikten computermodellen om te kijken hoe erosie dit proces beïnvloedt. Een beetje erosie, zo blijkt uit hun studie, helpt om mantelgesteente omhoog te tillen en dat is positief voor de waterstofproductie. Maar als erosie te snel gaat, vernietigt ze juist de reservoirs of veranderen de omstandigheden waardoor het gas niet meer ontstaat.
Voor wie onthouden wil welke bergen in West-Europa ze in de gaten moeten houden: de Pyreneeën komen er volgens het model het gunstigst uit. De Alpen volgen op een redelijke afstand. De Betische Cordillera in Zuid-Spanje is het minst interessant.
Is dit nu de oplossing?
Er is wel nog vrijwel niets bewezen. Het Malinese veld is het enige dat daadwerkelijk witte waterstof oplevert en doet dat op dorpsschaal. De Franse reserves in Lorraine moeten nog worden bevestigd door diepere boringen. Die staan gepland voor dit en volgend jaar. Pas dan weten we of de spectaculaire schattingen kloppen.
Ten tweede: waterstof is lastig spul. Het molecuul is zo klein (het is het kleinste molecuul in het universum!) dat het door bijna alles heen lekt. Het is daarom duur om te transporteren en om op te slaan. Microben in de bodem eten het bovendien op. Zelfs als je een reservoir vindt, betekent dat dus nog lang niet dat je het commercieel kunt exploiteren.
Ten slotte: het is helemaal niet zeker of de witte waterstof in Europa überhaupt winbaar is. En zelfs onder optimistische scenario’s zou het eeuwen tot tienduizenden jaren duren voordat een reservoir zich vanzelf weer vult. Als witte waterstof olie moet vervangen, stoten we op hetzelfde probleem van een eindige voorraad waar we nu al tegenaan lopen.
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Groene waterstof uit zeewater? Dit vloeibare metaal maakt het mogelijk en 30 liter waterstof per gram plastic per uur: Chalmers’ nieuwe methode. Of lees dit artikel: De oorlog in Iran maakt de energietransitie nog weer een stapje moeilijker.
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
