Groene energie voor iedereen is geen utopie

In de afgelopen twaalf jaar mocht Van Wijk vormgeven aan zijn leerstoel Future Energy Systems aan de TU Delft. En dat wierp zijn vruchten af. “Voor waterstof worden inmiddels grote onderzoeksprogramma’s opgestart”, vertelt hij. “Dat geeft een voldaan gevoel. Het is nu aan de toekomst. Daarom bied ik het boek tijdens mijn afscheid aan de studenten aan.”

Systeemdenker

Van Wijk is tevens gasthoogleraar Energie en Water en Honorary Fellow bij KWR. Hij is een echte systeemdenker. Een belangrijke boodschap van het boek is dan ook dat we met de energietransitie meer moeten kijken naar gebiedsgeoriënteerde ontwikkeling, in plaats van technologieontwikkeling. Dat wil bijvoorbeeld zeggen: creëer geen eenheidsworst door te zeggen dat we allemaal aan de warmtepomp moeten gaan en elektrisch moeten gaan rijden. “Natuurlijk moet je huizen in een nieuwbouwwijk wel allemaal all-electric vormgeven”, zegt Van Wijk. “Maar hoe pak je de energietransitie aan op het platteland, met bestaande boerderijen en bijvoorbeeld een steenfabriek? Dan moet je gaan differentiëren.”

Sahara

Bovendien vindt Van Wijk dat we anders moeten gaan nadenken over energie-efficiëntie; de wijze waarop energie wordt opgewekt en gebruikt. Rondom dit beginsel bestaat in de Europese Unie een strakke wetgeving, die volgens de onderzoeker op de schop moet. “In Europa kunnen we nooit genoeg duurzame energie lokaal produceren om aan de vraag te voldoen. Uiteraard moeten we zonnepanelen op ons dak zetten en windturbines bouwen in de Noordzee. Maar daarnaast moeten we ook energie importeren. We pleiten er bijvoorbeeld voor om in de woestijn zonne-energie op te wekken, daar is voldoende ruimte en overvloedige zonneschijn. Een zonnepaneel in de Sahara levert twee tot drie keer zoveel energie op als hier. Wanneer je dit omzet in waterstof, hiernaartoe transporteert en vervolgens omzet in elektriciteit en warmte, heb je ongeveer net zoveel elektriciteit geproduceerd als met eenzelfde zonnepaneel op je eigen dak. Bovendien heb je die elektriciteit uit de Sahara beschikbaar wanneer jij dat wilt, ook in de winter en ‘s nachts. En je hebt ook nog gratis warmte.”

Pijpleiding met zeewater

Bovendien snijdt met deze aanpak het mes aan meerdere kanten, legt de auteur uit. “We willen vanzelfsprekend niet kiezen voor een neokoloniale manier, waarbij grote zonne- en waterstofparken alleen worden neergezet voor de export. Het gaat om samenwerking met de regio. Dat kan door zeewater met pijpleidingen de woestijn in te brengen. Je gebruikt het zeewater om er gedemineraliseerd water van te maken, dat vervolgens met behulp van zonne-energie wordt omgezet inwaterstof. Het klassieke idee is nu dat je de waterstof exporteert naar plekken waar stroom en warmte nodig zijn. Maar als je de zeewaterpijpleiding wat groter maakt, kun je niet alleen gedemineraliseerd water voor waterstofproductie maken, maar ook drinkwater en irrigatiewater. Heel welkom in de woestijn, waardoor levendige steden kunnen opbloeien en tevens voedselproductie mogelijk is. Het zoute water dat overblijft, is een bron van stoffen, zoals lithium voor batterijen en silicium voor zonnecellen. Zodoende produceer je niet alleen energie, maar ook drinkwater, voedsel en materialen.” Is het een utopie, dit vergezicht? Van Wijk denkt van niet. “Er is minder dan 10 procent van de Sahara nodig om op deze manier alle energie op te wekken die wereldwijd nodig is. Met een kostprijs van 1 tot 3 eurocent per kWh. Dat is veel goedkoper dan nu gebeurt met fossiele energie.”

Waterstof op de radar

Iemand die bij de totstandkoming van het boek ‘Groene energie voor iedereen’ een rol als bruggenbouwer had, is Jos Boere. Hij is directeur van Allied Waters, een zusterorganisatie van KWR, en medeoprichter van Hysolar, een bedrijf dat gericht is op praktijktoepassingen van groene waterstof (i.e. waterstof geproduceerd met behulp van onder andere zonne-energie). Boere: “Hydrogen Europe, de brancheorganisatie van Europese waterstofbedrijven, vroeg ons een vervolg te maken op ons voorgaande boek ‘Solar power to the people’. Dit boek verscheen in 2017, waterstof was toen nog helemaal geen thema. Een jaar later besloot de overheid om de aardgaswinning in Groningen af te bouwen. Toen volgde de grote vraag: wat nu? Vanaf dat moment verscheen waterstof op de radar.”

Juiste perspectief

Zowel Van Wijk als Boere hopen dat hun boek eraan bijdraagt om waterstof in het juiste perspectief te plaatsen. “Er bestaat veel discussie over de rol van waterstof in de energietransitie”, zegt Boere. “Zo is energieopslag in batterijen effectiever dan in waterstof. Helaas wordt dit feit door sommigen verheven tot hét argument waarom waterstof niet de juiste keuze zou zijn. Zulke eenzijdige standpunten trekken de discussie scheef, want we kunnen nooit genoeg batterijen maken om alle benodigde stroom op te slaan. Je moet breder kijken, het gaat niet om of-of maar om en-en. Daarom willen we met ‘Groene energie voor iedereen’ een realistische kijk op energiesystemen bieden, met de rol van waterstof, batterijen én elektriciteit hierin.” Van Wijk geeft aan dat hij als vervolg beleidsrapporten zal schrijven die toespitsen op bepaalde onderdelen in het boek. “Dit moet beleidsmakers helpen om de juiste stappen te maken.”

Toegankelijk boek

Het boek is fraai vormgegeven, rijk geïllustreerd en toegankelijk geschreven. Met deze keuze hopen de auteurs dat niet alleen wetenschappers en beleidsmakers het met plezier zullen lezen, maar ook geïnteresseerde leken. Els van der Roest, voormalig onderzoeker bij KWR, diepte de kennis op die nodig was om illustraties te kunnen samenstellen die nog nooit eerder zijn gemaakt, waaronder een wereldkaart waarop het jaarlijks overschot of tekort aan zonne-energie per vierkante kilometer is te zien, afgezet tegen energiegebruik in het jaar 2100. Daarop wordt duidelijk dat tekorten vooral zullen bestaan in dichtbevolkte gebieden en overschotten daar waar weinig mensen leven. En dat energieproductie nagenoeg afwezig is in agrarische, natuur-, berg- en bosgebieden. De kaart is ook online te raadplegen. “Het was echt een uitdaging om de feiten voor zo’n analyse boven water te halen”, zegt de jonge wetenschapper, die op 15 november promoveert op geïntegreerde duurzame energie- en watersystemen voor woonwijken. “Vanuit KWR is bijvoorbeeld kennis ingebracht om een toekomstvisie te schetsen van rioolwaterzuiveringen. In potentie zijn dit bronnen van groene energie, koolstof, grondstof en schoon water. Zulke ideeën zijn al uitgewerkt in projecten zoals Power to Protein, waarbij hoogwaardige eiwitten worden gehaald uit afvalwater.”

Groots denken

Van Wijk blijft na zijn afscheid van de TU Delft als emeritus hoogleraar aan de universiteit verbonden. Ook blijft hij gasthoogleraar Energie en Water bij KWR. “Waterstof is de ultieme verbinder tussen energie en water, want het is een circulaire energiedrager”, zegt hij. “Ik hoop dat het mij is gegeven om daar nog lange tijd mee bezig te zijn.” Voor jonge wetenschappers zoals Van der Roest wenst Boere dat het boek prikkelende ideeën aanreikt om verder uit te diepen. Ook moet het helpen om bedrijven en organisaties die aan waterstof werken op de kaart te zetten. Als onderzoeker met gevoel voor de praktijk, benoemt Boere de noodzaak om te streven naar een gezonde business case rond waterstof. “Subsidies zijn nu nog hard nodig, maar in de toekomst moet dat niet zo zijn. Waterstof zal financieel op eigen benen staan.” Tot slot laten we de nieuwe generatie aan het woord, want het gaat immers om hun toekomst. “Wat ‘Groene energie voor iedereen’ mij heeft geleerd, is hoe belangrijk het is om vraagstukken rond energiesystemen integraal te bekijken”, zegt Van der Roest. “Daarvoor moeten we groots durven denken. En dit boek nodigt daartoe uit.”

Verkoopinformatie

Het boek ‘Groene energie voor iedereen, hoe waterstof en elektriciteit onze toekomst dragen’ is een initiatief van KWR, Hysolar, Hydrogen Europe en Dii Desert Energy. Uitgever is Allied Waters B.V. Het boek is ook in het Engels beschikbaar: Green energy for all, how hydrogen and electricity carry our future. Hier kunt u het boek bestellen.