Waterstof gestookte asfaltproductie

Beschrijving

Waterstof wordt al decennia gebruikt voor industriële processen zoals voor de productie van ammoniak en de raffinage van aardolie. Onlangs zijn er nieuwe manieren ontdekt om waterstof te gebruiken. Ten eerste kan het worden gebruikt bij elektriciteitsproductie en transport via waterstofbrandstofcellen. Waterstofvoertuigen (de zogenaamde FCEV – Fuel Cell Electric Vehicles), zowel personenauto’s als vrachtwagens zijn ontwikkeld, en verschillende proefprojecten onderzoeken het gebruik ervan in schepen en vliegtuigen. Verder kan het ook als brandstof worden verbrand met als voordeel dat waterstof geen direct emissies heeft en dus ook geen directe CO₂ uitstoot. In een asfaltcentrale zou waterstof als alternatief dienen voor het gebruik van gas om de ovens te verwarmen. Echter, door de hoge rendementsverliezen van waterstof (zoals beschreven in onderstaande paragraaf ‘milieuvoordeel’), geniet directe elektrificatie (zie paragraaf 4.5.11) wel de voorkeur.

Toepasbaarheid

Het gebruik van waterstof als alternatief voor aardgas is in principe algemeen toepasbaar. Echter, er zijn wel bijkomende investeringen nodig op vlak van aanvoer van waterstof, aangepaste leidingen, eventueel extra terreinoppervlakte voor de opslag van waterstof, compressie en koeling, aangepaste branders, extra veiligheidsvoorzieningen, enz.

Milieuvoordeel

Het grote milieuvoordeel van een waterstof gestookte asfaltproductie is dat bij de verbranding van waterstof voornamelijk waterdamp (H₂O) vrijkomt. Dat betekent dat op de site zelf geen gassen afkomstig van de verbranding van aardgas meer vrijkomen. Indien groene waterstof wordt aangekocht (of ter plaatse geproduceerd), dan is de milieu-impact ook aan de bron verwaarloosbaar.

Het grote nadeel van waterstof als brandstof is dat de overgrote meerderheid (> 95%) van de huidige waterstofproductie nog op fossiele wijze gebeurt, en de bijbehorende CO₂-uitstoot kan variëren van 8-12 kg CO₂/kg H₂ (‘bruine’ waterstof, gemaakt uit aardgas) tot 18-20 kg CO₂/kg H₂ (‘zwarte’ waterstof, gemaakt uit kolen) aan de bron. Wanneer we deze indirecte emissies meerekenen, dan is de uitstoot per eenheid thermische energie zelfs hoger in vergelijking met het gebruik van aardgas, omwille van de lage efficiëntie van waterstof als brandstof (uitgedrukt in J per kg). (Wattisduurzaam, 2022)

Tenslotte leidt de verbranding van waterstof tot hogere NOx-emissies dan aardgas.

Financiële aspecten

Voor het gebruik van waterstof als brandstof voor de productie van asfalt hangt een niet te onderschatten kostenplaatje. Zo dienen er extra investeringen gemaakt te worden op vlak van:

• Aanvoer of lokale productie van waterstof;
• Aangepast leidingnetwerk voor overslag van waterstof (door het risico op waterstofbrosheid zijn niet alle bestaande aardgasleidingen hiervoor geschikt, of slechts geschikt voor een beperkt (20% op volumebasis, 7-8% op energiebasis) aandeel aan waterstof.
• Compressoren en koelinstallaties;
• Opslagtanks voor waterstof;
• Aangepaste branders;
• Bijkomende investering inzake NOx-reductie.