Prins Charles maakt tijdens COP26 een rondleiding door een omgebouwde trein in Glasgow Central. De totale capaciteit van het HydroFlex-systeem is 800 kilowatt, verdeeld over de brandstofcellen en de batterijen, die in 15 minuten kunnen worden opgeladen. Foto met dank aan Porterbrook/Devlin Photo Ltd.

Dit artikel is een bewerking van Climate Tech Weekly, een gratis nieuwsbrief gericht op klimaattechnologieën.

Mijn grootste geek-outmoment tijdens de COP26-bijeenkomst in Glasgow, Schotland, vorige week was in het centraal station, waar ik de gelegenheid kreeg om een ​​30 jaar oude passagierstrein kort te toeren die achteraf is uitgerust om te rijden op waterstofbrandstofcellen en lithium- ion-batterijen - tot 300 mijl bij snelheden of tot 100 mijl per uur.   

De technologie, HydroFlex, is ontwikkeld door een Brits consortium onder leiding van Porterbrook, een leaseorganisatie die samen met de Universiteit van Birmingham ongeveer een derde van de Britse spoorwegvloot bezit.

De totale capaciteit van het systeem is 800 kilowatt, verdeeld over de brandstofcellen en de batterijen, die in 15 minuten kunnen worden opgeladen. De cellen draaien op groene waterstof, geleverd door een Britse startup, en het interieur is een toonbeeld van circulariteit, inclusief gerecyclede stoelframes en hoezen. Tot dusver heeft Porterbrook meer dan 10 miljoen dollar in het initiatief geïnvesteerd. De trein trok honderden bezoekers, waaronder prins Charles, die tijdens de klimaattop een aantal dagen in Glasgow doorbracht.

De interesse in HydroFlex onderstreept de hoop dat sommige bedrijven groene waterstof gebruiken als een methode om transport en koolstofintensieve industriële processen, zoals de productie van kunstmest en chemicaliën, koolstofarm te maken. Tijdens COP26 hebben bijna 30 bedrijven, gecoördineerd door de World Business Council for Sustainable Development (WBCSD) en het Sustainable Markets Initiative (SMI), beloofd om de vraag naar - en het aanbod van - waterstof die is geproduceerd met behulp van hernieuwbare energie, in plaats van het aardgas te stimuleren. aangedreven methoden die vandaag de dag de markt voor "grijze" waterstof domineren.

In het kader van het zogenaamde H2Zero-initiatief werd tegen 2030 door vijf bedrijven ten minste 11 gigawatt aan productiecapaciteit voor groene waterstof toegezegd, met de grootste toezeggingen van Engie, Iberdrola, Enel en EDP. Indien gebruikt om grijze waterstof te vervangen, zouden de toezeggingen volgens het initiatief de uitstoot van kooldioxide met meer dan 14 miljoen ton per jaar kunnen verminderen. Het potentieel voor vermeden uitstoot: 190 miljoen ton CO2 per jaar.

De toezeggingen omvatten ook een bestaande verbintenis van kunstmestbedrijf Yara, dat samen met Engie een fabriek voor groene waterstof op industriële schaal bouwt in Australië om de manier waarop het ammoniak produceert te veranderen.  

Het "Hydrogen for Net-Zero"-rapport dat begin november door de Hydrogen Council en McKinsey werd uitgebracht, schat dat hernieuwbare en koolstofarme waterstof tot 20 procent zou kunnen bijdragen aan de koolstofreductie die nodig is om de wereldwijde temperatuurstijging tot 1,5 graad Celsius te beperken tegen het midden van de maand. eeuw - dat is ongeveer 80 cumulatieve gigaton CO2.

"Het momentum in waterstof blijft versnellen: de aangekondigde elektrolysecapaciteit voor 2030 is dit jaar verdubbeld en de aangekondigde projectinvesteringen zijn gestegen tot $ 160 miljard, waarbij de totale investeringen in het ecosysteem worden geschat op meer dan drie keer zoveel", aldus McKinsey Senior Partner Bernd Heid, in een verklaring. "Op weg naar onze decarbonisatieverplichtingen kan de vraag naar schone waterstof in 2030 groeien tot 75 miljoen ton; hiervan zal tweederde afkomstig zijn uit nieuwe markten zoals staal, industrie, mobiliteit, luchtvaart en maritiem. Om aan deze nieuwe vraag te voldoen, hebben we zal de opkomst zien van nieuwe energiehubs en wereldwijde waardeketens die tegen het midden van de eeuw een waterstofmarkt mogelijk maken die zeven keer zo groot is als nu."

Een voorbeeld van hoe dat eruit zou kunnen zien, is een windaangedreven groene waterstoffabriek in Bouin, Frankrijk, die wordt ontwikkeld door startup Lhyfe. Het bedrijf kondigde begin oktober een inzamelingsactie van $ 57 miljoen aan om de productie op te voeren van 300 kilogram momenteel naar meer dan een metrische ton per dag. De brandstof zal worden gebruikt om een ​​vloot van 50 zware voertuigen, bussen en vuilniswagens van nabijgelegen gemeenschappen aan te drijven. Het bedrijf zei dat het 60 soortgelijke projecten in ontwikkeling heeft in Europa.

Terwijl ik dit essay afrondde, maakten het geconcentreerde zonne-energiebedrijf Heliogen en het brandstofcelbedrijf Bloom Energy de succesvolle resultaten bekend van een demonstratieproject om goedkope groene waterstof te maken. "Aangezien de prijs van waterstof op een dag goedkoper zal zijn dan aardgas, kun je het gebruiken om alles van stroom te voorzien", vertelde Heliogen CEO en oprichter Bill Gross aan Fast Company.

Kan al die waterstofhype standhouden? Waterstof wordt immers al decennialang aangeboden als heilige graal voor decarbonisatie. In een verklaring tijdens COP26 merkte Esben Hegnsholt, directeur en partner bij Boston Consulting Group (BCG), op dat de steun voor waterstofalternatieven nog in de kinderschoenen staat. 

"Als waterstof zijn volledige potentieel wil bereiken, moet het goedkoper en efficiënter worden om te produceren, distribueren en gebruiken", zei hij. "Bedrijven moeten hun waterstofinvesteringen richten op use cases waar goedkopere technologieën niet geschikt zijn en waar koolstofarme waterstof op grote schaal kan worden ingezet. Overheden van hun kant moeten een regelgevingsregime ontwikkelen dat de inzet van koolstofarme waterstof op schaal en in de juiste gebieden, en ze moeten zorgen voor de opbouw van de juiste infrastructuur, zoals transportleidingen en waterstof 'tankstations'."

In zijn eigen analyse van de groene waterstofkans (gepubliceerd in april), voorspelt BCG dat de technologie jaarlijks 5 tot 6 gigaton aan broeikasgasemissies kan verminderen door schone waterstof te gebruiken voor chemische productie en raffinage, voor brandstofcellen in zware voertuigen en als reductiemiddel in ijzer- en staalprocessen. Het schat dat het ongeveer 600 terawattuur aan hernieuwbare energie nodig zou hebben om deze nieuwe elektrolyzers van stroom te voorzien - een aanzienlijke vraag van de nieuwe generatie. 

Op dit moment zijn de kapitaaluitgaven echter niet voor bangeriken. Momenteel kost het ongeveer $ 5 per kilogram om waterstof te produceren uit hernieuwbare energie, een maatstaf die het Amerikaanse ministerie van Energie inspireerde om in juni de Hydrogen Shot-uitdaging te lanceren. Het doel: binnen een decennium die kosten met 80 procent verlagen tot $ 1 per kilogram. 

Het durfkapitaal voor groene waterstof is op dit moment meer een druppeltje dan een overstroming, als je het vergelijkt met andere categorieën klimaattechnologie. Breakthrough Energy Ventures steunt een paar, waaronder EvolOH (dat werkt aan een elektrolyseur) en Verne (werkt aan opslagsystemen). Meer recentelijk kwam het Amazon Climate Pledge-fonds naar voren als de leidende investeerder in een ronde van $ 69 miljoen voor Infinium, dat hernieuwbare energie zal gebruiken om groene waterstof te produceren voor gebruik als brandstof. 

Een ander initiatief om in de gaten te houden is de Low-Carbon Hydrogen Accelerator, vorige week gelanceerd door het Electric Power Research Institute (EPRI), Shell en de stad Houston, samen met twee gerespecteerde incubators voor klimaattechnologie in een vroeg stadium, Greentown Labs en het Urban Future Lab. Het zes maanden durende programma is gericht op het ondersteunen van startups die zich richten op productie, opslag en distributie, of nieuwe bedrijfsmodellen voor supply chains - er zijn sporen voor validatie en demonstratie. 

"Als we de apparaten en processen kunnen verbeteren die in de toekomst zullen worden gebruikt om schone waterstof te maken, te transporteren en op te slaan, kan het een kostenconcurrerende brandstof worden", zegt Pat Sapinsley, directeur van cleantech-initiatieven van Urban Future Lab. uitspraak. "Tegelijkertijd kunnen deze vorderingen de capaciteitsfactor van hernieuwbare opwekking verbeteren, wat meerdere economische en klimaatvoordelen oplevert."

Aanvragen voor de Low-Carbon Hydrogen Accelerator zijn open tot 9 februari. 

[Wilt u meer inzicht in technologieën en trends die de schone economie versnellen? Abonneer u op onze gratis Climate Tech Weekly-nieuwsbrief. ]

Krijg dit soort artikelen in je inbox