- Publicatiedatum
- 06-02-2024
Vloeibare waterstofdragers: een overzicht van technische aspecten en ZZS-eigenschappen
Vloeibare waterstofdragers: een overzicht van technische aspecten en ZZS-eigenschappen
Samenvatting
Waterstof is een belangrijke en duurzame energiebron. Naar verwachting zal in 2030 10 megaton duurzaam opgewekte waterstof in de EU (Europese Unie) worden geproduceerd. Dezelfde hoeveelheid zal worden geïmporteerd, waarvan een groot deel via de Nederlandse havens. In de jaren erna wordt een verdere stijging verwacht.
Vervoer en opslag van waterstof is mogelijk met behulp van stoffen die waterstof chemisch binden en weer vrijgeven. Wanneer de stoffen vloeibaar zijn, worden ze vloeibare waterstofdragers genoemd. Als ze koolstof bevatten heten ze LOHC, en zonder koolstof heten ze LIHC.
Onderzoek naar de veiligheid van vloeibare waterstofdragers richtte zich tot nu toe vooral op omgevingsveiligheid, zoals explosiegevaar. Het RIVM vindt het belangrijk om ook aandacht te besteden aan de effecten van Zeer Zorgwekkende Stoffen (ZZS (Zeer Zorgwekkende Stoffen)) op mens en milieu. ZZS kunnen schadelijk zijn doordat ze bijvoorbeeld kankerverwekkend zijn, de voortplanting belemmeren of in het milieu en voedselketens ophopen.
In dit onderzoek zijn acht LOHC’s en twee LIHC’s geselecteerd, onder andere omdat ze veelbelovend zijn. Hun technische aspecten zijn uitgewerkt en ook is gekeken of ze stoffen met ZZS-eigenschappen bevatten. De LIHC ammoniak bevat deze stoffen niet. Bij gebrek aan gegevens kon niet onderzocht worden of de LIHC siliconenhydridederivaten dergelijke stoffen bevatten. Alle LOHC’s hebben één of meerdere stoffen met ZZS-eigenschappen. Methanol en mierenzuur vormen de ZZS koolmonoxide als bijproduct. De aromatische LOHC tolueen vormt drie bijproducten die ZZS zijn, waaronder benzeen. Bij de overige (hetero)aromatische LOHC’s heeft ten minste de waterstofarme drager ZZS-eigenschappen.
Vanwege de schadelijke effecten van ZZS is het beleid erop gericht om ze zoveel mogelijk uit de leefomgeving te weren. Het liefst door ze door veiligere stoffen te vervangen, en anders door de uitstoot ervan te minimaliseren. Bij nieuwe toepassingen, is het beter om geen ZZS te gebruiken.
Het RIVM raadt aan om vanaf het ontwerp van vloeibare waterstofdragers tot en met het gebruik aandacht te hebben voor schadelijke effecten voor mens en milieu (Safe and Sustainable by Design). Dit is belangrijk vanwege de grote schaal waarop waterstof in de toekomst zal worden gebruikt. Dan kan de energietransitie veilig en duurzaam vorm krijgen.
Abstract
Hydrogen is an important and renewable energy source. It is expected that 10 megatonnes of renewable hydrogen will be produced in the EU in 2030. The same amount will be imported, much of which will take place via Dutch ports. In the years after that, a further increase is expected.
Hydrogen can be transported and stored using substances that can chemically bind and release hydrogen. When the substances are liquid they are called liquid hydrogen carriers. They can be carbon based (LOHC), or without carbon in their structure (LIHC).
So far, the safety aspect of liquid hydrogen carriers has almost exclusively been investigated with regard to external safety, meaning the risk of explosions. RIVM believes that the effects of Substances of Very High Concern (SVHC, in Dutch ‘ZZS’) on humans and the environment should also be considered. ZZS can be harmful because, for example, they are carcinogenic, hinder reproduction or accumulate in the environment and food chains.
In this report, eight LOHCs and two LIHCs were selected, including the currently most promising candidates. Their technical aspects were elaborated and it was determined if they contain substances with ZZS properties. The LIHC ammonia contains no substances with ZZS properties. In the absence of data, it could not be determined if the LIHC silicone hydride derivatives has substances with ZZS properties. All LOHCs have one or more ZZS. Methanol and formic acid form the ZZS carbon monoxide. The aromatic LOHC toluene forms three ZZS byproducts, including benzene. Concerning the other (hetero)aromatic LOHCs, at least the hydrogen-lean carrier has ZZS properties.
Due to the harmful effects of ZZS, policy is to keep ZZS out of the living environment whenever possible, preferably by replacing them with safer substances. If that is not possible, ZZS emissions must be minimised. For new applications, it is better not to use ZZS altogether.
RIVM recommends that due attention be paid to harmful effects on humans and the environment during the design phase of liquid hydrogen carriers and during their use, following the Safe and Sustainable by Design approach. This is crucial as hydrogen is expected to be widely used in the future. This will allow for the energy transition to be shaped safely and sustainably.
Uitgever
- Instituut
- Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu RIVM
Resterend
- Grootte
- 1836 kb