Groene waterstof en afgeleide grondstoffen: een kans voor de groene industrialisatie van het mondiale Zuiden

Groene waterstof, geproduceerd via elektrolyse met uitsluitend hernieuwbare energiebronnen, en waterstofproducten zoals ammoniak en methanol, worden gezien als belangrijke onderdelen van een holistische energietransitie naar netto nul, omdat dit de sectoren kan helpen koolstofarmer te worden.

Maar de voordelen van groene waterstof gaan verder dan het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen. Het opschalen van waardeketens voor groene waterstof en afgeleide grondstoffen kan groene industrialisatie, energieonafhankelijkheid, een grotere deelname aan wereldhandel en -markten en het creëren van werkgelegenheid mogelijk maken.

Fossiele "grijze" waterstof is vandaag de dag al een belangrijke industriële grondstof. Groene waterstof kan, naast zijn rol als potentiële energiedrager, ook dienen als schone grondstof in koolstofintensieve industriële processen.

Om de moeilijk te verduurzamen industriële sector te decarboniseren, is het vervangen van bestaande grijze waterstofvolumes door groene volumes een topprioriteit. In de chemische sector bijvoorbeeld zal groene waterstof een cruciaal onderdeel zijn van de decarbonisatietrajecten van de sector. Het wordt momenteel actief onderzocht als kandidaat voor gebruik bij de directe reductie van ijzer voor de productie van staal.

De zwaartransportsectoren – luchtvaart, zeevaart en mogelijk ook langeafstandsvrachtvervoer – zijn andere sectoren die kansen bieden voor de volgende stap in de inzet van groene waterstof. Ze vragen om energierijke oplossingen die langere reizen mogelijk maken. In plaats van fossiele brandstoffen zullen groene waterstof en derivaten zoals ammoniak, en e-brandstoffen zoals e-kerosine en e-methanol naar verwachting schone alternatieven bieden.

Bovendien heeft groene waterstof de potentie om de cruciale uitdaging van seizoensgebonden energieopslag aan te pakken. Groene waterstof, geproduceerd wanneer hernieuwbare bronnen direct beschikbaar zijn en te gebruiken wanneer de energievraag het hoogst is, kan een oplossing bieden voor grootschalige, langdurige energieopslag die gedurende langere perioden nodig is. Flexibele elektrolysers kunnen ook de veerkracht van het elektriciteitsnet ondersteunen in variabele, sterk hernieuwbare energiesystemen.

Zulke veelzijdige toepassingen hebben groene waterstof centraal gesteld in de wereldwijde versnelling van de energietransitie en discussies, wat heeft geleid tot speculaties over de vooruitzichten van een opkomende internationale markt voor waterstof en afgeleide producten. IRENA-analyses suggereren dat ongeveer 20% van de verwachte wereldwijde vraag naar waterstof via internationale handelsstromen kan worden gedekt.

De kans op internationale handel in groene waterstof en hernieuwbare ammoniak, methanol en andere afgeleide producten komt voort uit een geografische realiteit: de vraag naar deze producten zal zich waarschijnlijk niet bevinden in de regio's met het hoogste potentieel aan hernieuwbare energiebronnen die nodig zijn voor kosteneffectieve productie. Omdat elektriciteit de belangrijkste kostencomponent vormt bij de productie van groene waterstof, hebben landen met overvloedige zonne- en windenergiebronnen een concurrentievoordeel.

De handelsdynamiek zal ook variëren tussen groene waterstofgrondstoffen. Ammoniak zal naar verwachting de internationale stromen domineren, waarbij 30% van de wereldwijde vraag naar verwachting grensoverschrijdend zal zijn, gevolgd door e-methanol met 18%, direct gereduceerd ijzer (DRI) met 14% en gasvormig waterstof met 14,4% .

Met zijn grote potentieel voor hernieuwbare energie is het Globale Zuiden klaar om essentiële spelers te worden op de internationale markten voor deze groene grondstoffen. Zo kunnen de landen van het Globale Zuiden transformeren van energie-importeurs naar energie-exporteurs – een paradigmaverschuiving die aanzienlijke economische kansen creëert voor de ontwikkelingslanden en tegelijkertijd hun energiezekerheid vergroot.

Latijns-Amerika kan bijvoorbeeld zijn zonne- en windenergiebronnen benutten met de bestaande industriële infrastructuur. De regio zou een belangrijke leverancier kunnen worden van diverse groene grondstoffen, van ammoniak en e-methanol tot direct gereduceerd ijzer, en markten in Noord-Amerika, Europa en Azië kunnen bedienen.

Sub-Sahara Afrika biedt ook kansen om groene waterstof te produceren voor zowel binnenlands gebruik als export. De strategische geografische ligging van de regio zal naar verwachting efficiënte toegang tot Europese en Aziatische markten mogelijk maken, terwijl de enorme beschikbaarheid van land de infrastructuur ondersteunt die nodig is voor concurrerende productie van groene waterstof.

Een andere regio die van strategisch belang is vanwege de nabijheid van Europese vraagcentra, is Noord-Afrika. Uit de analyse van IRENA blijkt dat de regio tegen 2050 ongeveer 18% van de groene waterstof en aanverwante grondstoffen van de Europese Unie zou kunnen leveren , waarmee een robuuste Euro-Mediterrane energiehandel tot stand zou kunnen komen die voortbouwt op bestaande kaders voor energiesamenwerking.

Om dit potentieel volledig te benutten, moeten ontwikkelingslanden beleidskaders afstemmen op de ontwikkeling van infrastructuur binnen een holistische energietransitiestrategie. De ontwikkeling van substantiële hernieuwbare energieopwekkingscapaciteit en transport- en opslaginfrastructuur is noodzakelijk. Volgens IRENA bedraagt de cumulatieve investeringsbehoefte voor infrastructuur in de gehele waterstofwaardeketen wereldwijd 2,49 biljoen dollar in 2050. Dit omvat 4,7 terawatt aan hernieuwbare energiecapaciteit, 2,1 terawatt aan elektrolysers en 0,9 terawattuur aan batterijopslag.

IRENA en de WTO hebben eerder de faciliterende maatregelen geanalyseerd die nodig zijn om deze waardeketens te ontsluiten en duurzame ontwikkeling te stimuleren . Met strategische planning, gerichte investeringen en internationale samenwerking kunnen voordelen worden gerealiseerd naarmate de markten voor deze groene grondstoffen ontstaan.

Internationale markten voor groene waterstof en afgeleide grondstoffen bieden de ontwikkelingslanden in het Mondiale Zuiden een pad naar duurzame industrialisatie, energiezekerheid en economische diversificatie. Ze kunnen zo hun eigen energietransitie versnellen en tegelijkertijd een onmisbare partner worden in de wereldwijde reis naar netto-nuluitstoot.

Om de volledige omvang van deze uitdaging en mogelijke oplossingen te begrijpen, deelden James Walker (Team Lead-Renewable Gases) en Francisco Gafaro (Team Lead-Power Sector Transformation) van het IRENA Innovation and Technology Centre hun inzichten in een van IRENA's nieuwste podcastafleveringen .