De waterstofopslagrevolutie: de ontbrekende schakel voor schone energie ontsluiten

Eind 2024 namen het National Renewable Energy Laboratory (NREL) en GKN Hydrogen een primeur in gebruik met de ingebruikname van een 500 kg waterstof-metaalhydride ‘mega-tank’ in Colorado.
Het Japanse LH2-schip Suiso Frontier demonstreerde in 2022 het transport van vloeibare waterstof van Australië naar Japan.
Hydrogenious LOHC Technologies bouwt ’s werelds grootste LOHC-fabriek, Project Hector, in Dormagen, Duitsland, om ongeveer 1.800 ton waterstof per jaar op te slaan in een benzyl-tolueen LOHC-systeem, met goedkeuring in april 2025 en geplande opening in 2027.
Advanced Clean Energy Storage (ACES) in Utah zal twee zoutkoepels gebruiken om waterstof op te slaan die wordt geproduceerd door een elektrolyserpark van 220 MW, met een initiële 30% waterstofmix gepland voor 2025 en een doel van 100% waterstof in 2045.
Uniper’s zoutkoepelpilot in Duitsland begon in september 2024 met het vullen met waterstof, en de eerste resultaten tonen succesvolle afdichting en terugwinning.
Toyota Mirai brandstofcelauto’s slaan waterstof op bij ongeveer 700 bar in tanks, wat een rijbereik van ongeveer 500–600 km (300+ mijl) mogelijk maakt.
HYBRIT’s ondergrondse waterstofopslagcaverne in Luleå, Zweden, heeft een omvang van 100 kubieke meter en werd in 2022 geopend.
De Europese Unie keurde in mei 2024 IPCEI Hy2Move goed om de waterstofwaardeketen te bevorderen, inclusief opslaginnovaties.
Een NASA-test eind 2024 toonde isolatie aan die het afkoken in vloeibare waterstoftanks met ongeveer 50% verminderde.
Het vloeibaar maken van waterstof verbruikt ongeveer 30% van de energie-inhoud, wat de energiekosten van cryogene opslag benadrukt.

Waterstof wordt vaak gepresenteerd als de “brandstof van de toekomst” in een schone energie-economie. Maar om die belofte waar te maken, moeten we een cruciale uitdaging oplossen: hoe we waterstof efficiënt, veilig en op grote schaal kunnen opslaan. Waarom is dit zo belangrijk? Waterstof kan in onbeperkte hoeveelheden worden geproduceerd uit water en hernieuwbare elektriciteit (waarmee “groene waterstof” wordt gemaakt), en bij gebruik stoot het geen broeikasgassen uit – alleen water. Het bevat ook meer energie per pond dan elke andere brandstof, maar als gas heeft het een extreem lage dichtheid energy.gov. In de praktijk betekent dit dat ongecomprimeerde waterstof een tank groter dan een huis nodig zou hebben om dezelfde energie te bevatten als een benzinetank. Effectieve opslagmethoden zijn daarom essentieel om voldoende waterstof in redelijke volumes te kunnen opslaan voor gebruik in voertuigen, energiesystemen en de industrie energy.gov. Zoals het Internationaal Energieagentschap het stelt: “Waterstof is een van de belangrijkste opties voor het opslaan van energie uit hernieuwbare bronnen”, mogelijk tegen de laagste kosten voor langdurige opslag over dagen en zelfs maanden iea.org.

De rol van waterstof in de wereldwijde energietransitie is veelzijdig. Het biedt een manier om sectoren te decarboniseren die moeilijk te elektrificeren zijn (zoals de zware industrie, scheepvaart of luchtvaart) en om overtollige hernieuwbare energie op te slaan voor wanneer de zon niet schijnt of de wind niet waait iea.org. Veel experts zien waterstofopslag als de “missing link” die intermitterende opwekking van hernieuwbare energie kan verbinden met een constante, continue energievraag. “Waterstof beleeft momenteel een ongekende opleving. De wereld mag deze unieke kans niet missen om waterstof een belangrijk onderdeel te maken van onze schone en veilige energietoekomst,” zei Fatih Birol, Executive Director van de IEA iea.org. Kortom, het beheersen van waterstofopslag is de sleutel tot het ontsluiten van het potentieel van waterstof als schone brandstof en energiebuffer in een netto-nuleconomie.

Hoe (en waarom) we waterstof opslaan

In tegenstelling tot olie of aardgas wordt waterstof niet kant-en-klaar onder de grond gevonden – het moet worden geproduceerd, vervolgens opgeslagen en getransporteerd voordat het gebruikt kan worden. Maar waterstof opslaan is geen lichte opgave, ondanks dat waterstof het lichtste element is nrel.gov. Onder normale omstandigheden is het een diffuus gas, dus ingenieurs hebben verschillende methoden ontwikkeld om waterstof compacter op te slaan. In grote lijnen kan waterstof fysiek worden opgeslagen als een gecomprimeerd gas of cryogene vloeistof, of chemisch in andere materialen.

Waarom al deze moeite? Omdat effectieve waterstofopslag ons in staat stelt om voorraden van schone energie op te bouwen. Bijvoorbeeld, overtollige zonne- of windenergie kan water splitsen om waterstof te maken, dat wordt opgeslagen en later weer wordt omgezet in elektriciteit in een brandstofcel of turbine wanneer dat nodig is. Dit vermogen om het energieaanbod in de tijd te verschuiven is cruciaal voor netwerken die worden gedomineerd door hernieuwbare energie. Waterstofopslag maakt het ook mogelijk voor brandstofcelvoertuigen om een bruikbare hoeveelheid brandstof aan boord te hebben voor lange afstanden, en stelt industriële faciliteiten in staat een back-upvoorraad te houden voor kritische processen. Kortom, door waterstof op te slaan wordt het een flexibele energie-eenheid – geproduceerd wanneer er extra groene energie is, en verbruikt waar en wanneer energie nodig is.

Belangrijkste methoden voor waterstofopslag

Tegenwoordig onderzoeken onderzoekers en industrieën verschillende methoden voor waterstofopslag, elk met hun eigen voordelen en uitdagingen:

Gecomprimeerd waterstofgas: De eenvoudigste manier om waterstof op te slaan is als gas in hogedrukcilinders. Waterstofgas wordt samengeperst in stevige tanks bij 350–700 bar druk (5.000–10.000 psi) energy.gov, wat de dichtheid enorm verhoogt. Dit is hoe waterstofauto’s H₂ opslaan – bijvoorbeeld, de tanks in een Toyota Mirai bevatten waterstof bij ~700 bar, genoeg voor ongeveer 500–600 km (300+ mijl) rijden. Gecomprimeerde gasopslag is beproefd en biedt snel tanken, maar de tanks zijn groot (dikke wanden van koolstofvezel) en zelfs bij 700 bar is de energie per volume van waterstof nog steeds slechts een fractie van benzine. Het is een ideale methode voor voertuigen en kleinschalige opslag vanwege de eenvoud, hoewel opschalen betekent dat er veel grote cilinders of zelfs enorme vaten nodig zijn voor bulkopslag.
Vloeibare waterstof (cryogene opslag): Door waterstofgas te koelen tot -253 °C (-423 °F) wordt het vloeibaar, waardoor een veel hogere energiedichtheid per liter wordt bereikt energy.gov. Vloeibare waterstof (LH₂) wordt al tientallen jaren gebruikt in raketbrandstoftanks (bijvoorbeeld NASA’s Saturn V en Space Shuttle). Het wordt nu onderzocht voor grootschalig transport (via tankwagens of zelfs schepen) en bij tankstations. Het voordeel is dat vloeibare waterstof ongeveer 8 keer zo dicht is als gas bij 700 bar. Het vereist echter dure cryogene tanks met superisolatie, en een deel van de waterstof verdampt na verloop van tijd. Het zo koud houden van waterstof kost veel energie. Vloeibare opslag is logisch wanneer maximale dichtheid nodig is – bijvoorbeeld, het baanbrekende Japanse LH₂-tankschip Suiso Frontier demonstreerde het transport van vloeibare waterstof van Australië naar Japan in 2022. In de toekomst kan vloeibare waterstof vliegtuigen en schepen aandrijven of dienen als distributievorm, maar het verlies door verdamping en de kosten van koeling blijven belangrijke obstakels.
Metaalhydrides (opslag in vaste toestand): Een intrigerende methode is om waterstof in vaste materialen op te slaan. Bepaalde metalen en legeringen (zoals magnesium, titaan of lanthaan-nikkelverbindingen) absorberen waterstofgas gemakkelijk in hun kristalstructuur, waardoor metaalhydrides ontstaan – in feite metalen sponzen voor waterstof. Dit verandert waterstof in een stabiele vaste vorm nrel.gov. Sommige op nikkel gebaseerde legeringen kunnen bijvoorbeeld waterstof opnemen bij matige druk en temperatuur, en het weer vrijgeven wanneer ze worden verwarmd. De grote aantrekkingskracht is veiligheid en dichtheid: de waterstof is geïmmobiliseerd in een vaste matrix, geen hoge druk of extreme kou nodig nrel.gov. Dit kan de noodzaak van dikwandige tanks vermijden, en het is zeer compact qua volume (metaalhydrides kunnen een hogere volumetrische dichtheid bereiken dan vloeibare H₂). Het nadeel is gewicht – metalen zijn zwaar – en de benodigde warmte-invoer om de waterstof vrij te maken. Metaalhydridesystemen worden gedemonstreerd voor stationaire opslag. Eind 2024 heeft een partnerschap onder leiding van NREL en GKN Hydrogen een eerste in zijn soort 500 kg waterstof-metaalhydride “mega-tank” in Colorado in gebruik genomen nrel.gov nrel.gov. “Hoewel metaalhydrides als waterstofopslagtechnologie al jaren bestaan, zijn ze relatief nieuw op commerciële schaal,” merkt Alan Lang van GKN Hydrogen op. Demonstraties zoals die van NREL bewijzen hun haalbaarheid en unieke waarde op het gebied van veiligheid, ruimtebeslag en efficiëntie voor grootschalige energieopslag nrel.gov.
Vloeibare Organische Waterstofdragers (LOHC’s): Een andere nieuwe benadering slaat waterstof op in vloeibare chemicaliën, een beetje zoals een oplaadbare brandstof. Vloeibare Organische Waterstofdragers zijn stabiele, olieachtige vloeistoffen (bijvoorbeeld tolueen of dibenzyltolueen) die chemisch “geladen” kunnen worden met waterstof en vervolgens “ontladen” om het vrij te geven. In wezen wordt waterstofgas gechemisorbeerd in de vloeistof via een hydrogeneringsreactie, waardoor een waterstofrijke vloeistof ontstaat; later zorgt een dehydrogeneringsproces (met warmte en een katalysator) ervoor dat H₂-gas op aanvraag vrijkomt en.wikipedia.org. Het grote voordeel van LOHC’s is dat de vloeistof kan worden behandeld bij kamertemperatuur en -druk – geen cryogenica of hogedruktanks nodig. LOHC-vloeistoffen maken gebruik van bestaande brandstofinfrastructuur: ze kunnen worden gepompt en vervoerd in tankwagens zoals benzine. Ze zijn niet-explosief en kunnen grote hoeveelheden waterstof dicht opslaan (sommige LOHC’s bevatten ~6–7% waterstof per gewicht). Het nadeel is de energie die nodig is voor de chemische reacties – er is verwarming nodig om de waterstof vrij te maken, en er zijn katalysatoren nodig. Dit verlaagt het rendement van de cyclus (meestal slechts 60–70% efficiëntie voor vrijgave zonder warmteterugwinning) en.wikipedia.org. Onderzoek verbetert dit echter, en de voordelen qua veiligheid en logistiek zijn overtuigend voor waterstoftransport over lange afstand. In 2020 lanceerde Japan zelfs ’s werelds eerste internationale waterstofleveringsketen, waarbij toluene-gebaseerde LOHC werd gebruikt om waterstof van Brunei naar Kawasaki te verschepen en.wikipedia.org. Grote bedrijven zoals het Duitse Hydrogenious LOHC Technologies schalen LOHC op. Hydrogenious bouwt ’s werelds grootste LOHC-fabriek (Project “Hector”) in Dormagen, Duitsland, om ongeveer 1.800 ton waterstof per jaar op te slaan in een benzyl-tolueen LOHC-systeem h2-international.com. De faciliteit kreeg in april 2025 goedkeuring en zal naar verwachting in 2027 openen h2-international.com. CEO Andreas Lehmann van Hydrogenious noemt het het bewijs “van de volwassenheid en industriële toepasbaarheid van onze LOHC-technologie” h2-international.com.
Chemische dragers (ammoniak en anderen): Waterstof kan ook indirect worden opgeslagen door het om te zetten in andere waterstofrijke chemicaliën zoals ammoniak (NH₃) of methanol. Ammoniak – een verbinding van waterstof en stikstof – wordt al op grote schaal geproduceerd en wereldwijd verscheept (als kunstmest), en het bevat meer waterstof per liter dan vloeibare H₂ zonder dat er cryogene tanks nodig zijn (ammoniak wordt vloeibaar bij -33 °C, veel makkelijker dan -253 °C voor H₂). Het idee is om “groene ammoniak” te produceren uit groene waterstof, de ammoniak te vervoeren of op te slaan (wat makkelijker is dan pure waterstof), en vervolgens de ammoniak te gebruiken als brandstof (sommige gasturbines en schepen worden aangepast om ammoniak te verbranden) of om het op de bestemming weer om te zetten naar waterstof (“kraken”). Het voordeel is dat gebruik wordt gemaakt van de bestaande ammoniakinfrastructuur – pijpleidingen, tanks, schepen – maar het kraken van ammoniak naar waterstof kost veel energie en is nog niet wijdverspreid. Op vergelijkbare wijze kunnen methanol of andere synthetische brandstoffen dienen als vloeibare dragers van waterstof op een koolstofneutrale manier (als ze worden gemaakt van CO₂ + H₂). Deze chemische dragers zijn veelbelovend voor internationale handel in waterstof: bijvoorbeeld, grootschalige groene ammoniakprojecten in het Midden-Oosten en Australië zijn van plan om ammoniak te verschepen naar energie-importeurs als waterstofvervanger. De keuze van de drager hangt vaak af van het eindgebruik: voor brandstofcellen en voertuigen die pure H₂ nodig hebben, kan LOHC of gecomprimeerde waterstof de voorkeur hebben, terwijl voor brandstof voor schepen of energiecentrales, ammoniak direct gebruikt kan worden.

Elk van deze opslagmethoden pakt het kernprobleem aan van het verhogen van de energiedichtheid van waterstof en het beheersen van de lastige eigenschappen ervan, maar geen enkele methode is het beste voor alle situaties. In de praktijk zullen verschillende opslagtechnologieën naast elkaar bestaan – van drukvaten bij tankstations, tot LOHC-tankwagens, tot opslag in vaste stoffen voor noodstroomvoorzieningen.

Technische uitdagingen en recente ontwikkelingen

Waterstofopslag heeft grote vooruitgang geboekt, maar er blijven aanzienlijke technische uitdagingen bestaan. Een fundamenteel probleem is het bereiken van een hoge dichtheid zonder onaanvaardbaar zware of dure systemen. Bijvoorbeeld, drukvaten voor voertuigen moeten gemaakt zijn van koolstofvezelcomposieten om 700 bar aan te kunnen, wat duur is en veel ruimte inneemt in de auto. Zelfs dan bevat een typisch 700 bar-tank slechts ongeveer 5–6 kg H₂ – genoeg voor een paar honderd kilometer rijden. In toepassingen zoals vliegtuigen of langeafstandsvrachtwagens zijn het gewicht en volume van de opslag grote uitdagingen vergeleken met energierijke diesel of kerosine. Vloeibare waterstof verbetert de dichtheid, maar de verliezen door verdamping (“boil-off”) en de energie die nodig is om waterstof te liquefiëren (ongeveer 30% van de energie-inhoud) zijn nadelen. Waterstof staat ook bekend om zijn lekkage – het H₂-molecuul is erg klein en kan door afdichtingen glippen die andere gassen wel tegenhouden. Het waarborgen van lekdichte systemen en het detecteren van lekken is een belangrijk aandachtspunt voor de veiligheid, aangezien waterstof brandbaar is.

Een andere uitdaging is materiaalcompatibiliteit: waterstof kan sommige metalen na verloop van tijd bros maken (een fenomeen dat waterstofbrosheid wordt genoemd), wat tanks of pijpleidingen kan verzwakken energy.ec.europa.eu. Ingenieurs moeten speciale staalsoorten of composieten gebruiken en apparatuur zorgvuldig testen – zo ondergaan nieuwe waterstofleidingen of tankmaterialen strenge drukcycli- en brosheidstests om langdurige veiligheid te garanderen energy.ec.europa.eu. Er is ook de kwestie van efficiëntie: elke opslagstap (comprimeren, koelen, absorberen, enz.) kost energie, waardoor de algehele efficiëntie van een “groen waterstof”-systeem afneemt. Het verminderen van deze verliezen met betere technologie is een voortdurende uitdaging.

Het goede nieuws is dat er snelle vooruitgang wordt geboekt op veel fronten. Onderzoekers ontwikkelen nieuwe materialen zoals metaal-organische raamwerken (MOFs) – in wezen kristallijne sponzen met poriën op nanometerschaal – die waterstof met hoge dichtheid kunnen adsorberen. Er zijn al meer dan 95.000 MOF-materialen ontdekt, waarvan vele veelbelovend zijn voor gasopslag southampton.ac.uk. In 2024 heeft een team van de Universiteit van Southampton een nieuw poreus materiaal ontwikkeld met organische zouten dat waterstof als een spons kan opslaan, mogelijk tegen lagere kosten en met grotere stabiliteit dan conventionele MOFs southampton.ac.uk. Ondertussen racen startups zoals H2MOF (mede opgericht door Nobelprijswinnaar Sir Fraser Stoddart) om MOF-gebaseerde waterstofopslag te commercialiseren die kan werken bij bijna-omgevingstemperatuur en lage druk, wat een doorbraak zou zijn gasworld.com gasworld.com. Zoals Sir Fraser Stoddart opmerkte: “Waterstofbrandstof heeft de hoogste energiedichtheid van alle brandstoffen; tegelijkertijd heeft het nul uitstoot.” gasworld.com De implicatie is dat als we het opslagprobleem oplossen met geavanceerde materialen, waterstof echt kan concurreren met fossiele brandstoffen qua gemak, terwijl het schone energie levert.

De technologie voor tanks en infrastructuur verbetert ook. Voor gecomprimeerd gas zorgen nieuwe composiet tankontwerpen (Type IV- en V-cilinders) voor gewichtsvermindering en een grotere capaciteit voor voertuigen. Bedrijven testen cryogecomprimeerde waterstof – een hybride van koude en gecomprimeerde waterstof – om meer gas in tanks te krijgen zonder volledige vloeibaarmaking. Op het gebied van vaste opslag heeft het recente NREL–GKN Hydrogen-project aangetoond dat restwarmte van een faciliteit efficiënt kan worden gebruikt om waterstof uit metaalhydrides vrij te maken, waardoor de systeemefficiëntie verbetert nrel.gov nrel.gov. De ingebruikname van die 500 kg hydride-opslagunit in 2024 laat zien dat opslag in vaste toestand verschuift van laboratoriumschaal naar praktische, op het net aangesloten schaal nrel.gov. Evenzo maakt LOHC-technologie vooruitgang: nieuwe katalysatoren en drager-vloeistoffen worden ontwikkeld om de temperatuur en energie die nodig zijn om waterstof vrij te maken te verlagen, terwijl praktijkproeven (zoals de 5 ton/dag LOHC-opslagunits van Hydrogenious) de lange-termijncycli en economie valideren. Elke incrementele verbetering – een tank die meer H₂ per liter bevat, een materiaal dat H₂ bij 10 °C lagere temperatuur vrijgeeft, een pomp die het verlies door verdamping vermindert – brengt waterstofopslag dichter bij de prestaties die nodig zijn voor brede toepassing.

Infrastructuur- en veiligheidsaspecten

Het bouwen van een op waterstof gebaseerd energiesysteem draait niet alleen om het opslagmedium; het vereist ondersteunende infrastructuur en strenge veiligheidsmaatregelen. Aan de infrastructuurkant kun je je een toekomstige waterstofketen voorstellen – die begint bij productie (elektrolysers of reformers), dan distributie (pijpleidingen, vrachtwagens of schepen), vervolgens opslag en uiteindelijk eindgebruik (brandstofcellen, turbines, enz.). Elke schakel in die keten wordt vandaag ontwikkeld.

Pijpleidingen: De meest efficiënte manier om grote hoeveelheden waterstof binnenlands te vervoeren is mogelijk via pijpleidingen, vergelijkbaar met aardgas. Sommige landen plannen speciale waterstofpijpleidingen (Europa heeft een voorgestelde “Hydrogen Backbone” die het continent overspant), en ondertussen wordt het mengen van waterstof in bestaande aardgaspijpleidingen getest. Het is in veel systemen haalbaar om tot ongeveer 20% waterstof per volume te mengen met aardgas, wat de CO₂-uitstoot van het geleverde gas kan verminderen (hoewel mengen boven dat percentage vaak nieuwe leidingen of aanpassingen vereist vanwege brosheid en compatibiliteit van apparaten). Nutsbedrijven in het VK hebben bijvoorbeeld proeven uitgevoerd in woonwijken waarbij een mengsel van 20% waterstof via het gasnet aan gewone huizen werd geleverd, zonder merkbaar verschil voor consumenten behalve iets lagere emissies. In de VS heeft SoCalGas een “H2 Hydrogen Home”-project dat het mengen van waterstof in pijpleidingen voor koken en verwarming thuis demonstreert uci.edu. Op de lange termijn is het doel om pure waterstofpijpleidingen te bouwen voor industriële clusters en waterstof-“hubs”. Bestaande aardgaspijpleidingen kunnen soms worden herbestemd – maar je moet secties vervangen die niet bestand zijn tegen de eigenschappen van waterstof. De EU is hier al mee bezig: een EU-richtlijn uit 2024 heeft de basis gelegd voor waterstofnetwerkbeheerders (ENNOH) en pijpleidingstandaarden die losstaan van aardgas energy.ec.europa.eu.

Bulkopslagfaciliteiten: Net zoals we aardgas opslaan in enorme ondergrondse grotten om seizoensgebonden vraag op te vangen, kunnen we hetzelfde doen voor waterstof. Sterker nog, ondergrondse zoutcavernes komen op als oplossing voor grootschalige waterstofopslag, omdat zoutformaties de juiste eigenschappen hebben (ze zijn luchtdicht en kunnen worden uitgeloogd om grote holtes te vormen). Een opmerkelijk voorbeeld is in Noordoost-Duitsland: energiebedrijf Uniper opende in september 2024 de “HPC Krummhörn” pilot, een zoutcaverne die is omgebouwd om tot 500.000 kubieke meter waterstof onder druk op te slaan gasworld.com. Deze caverne zal worden gebruikt om de werking van grootschalige seizoensopslag van waterstof in de praktijk te testen, waarbij groene waterstof die in de zomer wordt geproduceerd, wordt opgeslagen voor gebruik in de winter gasworld.com. In de Verenigde Staten is een nog groter project, genaamd Advanced Clean Energy Storage (ACES), in aanbouw in Utah. Met een leninggarantie van $504 miljoen van het DOE energy.gov, zal ACES twee enorme zoutcavernes (elk zo groot als meerdere Empire State Buildings) gebruiken om schone waterstof geproduceerd door een 220 MW elektrolyserpark op te slaan energy.gov energy.gov. De opgeslagen waterstof zal de turbines van het Intermountain Power Project voeden – aanvankelijk met een mengsel van 30% waterstof in 2025, met als doel 100% waterstofbrandstof in 2045 energy.gov. Deze projecten laten zien hoe waterstof langdurige opslag voor het elektriciteitsnet kan bieden, vergelijkbaar met een enorme batterij die overtollige hernieuwbare energie maandenlang opslaat.

Transport en tanken: Voor distributie op kleinere schaal zijn gecomprimeerde waterstofbuistrailers (vrachtwagens met bundels hogedruktanks) tegenwoordig gangbaar om H₂ te leveren aan industrieën en tankstations. Elke trailer kan 300–400 kg H₂ vervoeren. In de toekomst kunnen vloeibare waterstoftankwagens (geïsoleerde cryogene vrachtwagens vergelijkbaar met LNG-tankers) grotere hoeveelheden (~3.500 kg per vrachtwagen) vervoeren naar tankstations. Japan heeft zelfs een demonstratie vloeibaar waterstofschip gelanceerd, zoals genoemd, om zeetransport te verkennen. Het opzetten van een netwerk van waterstoftankstations is cruciaal voor voertuigen op brandstofcellen – in 2025 zijn er wereldwijd meer dan 1.000 stations (met Japan, Duitsland, Californië en Zuid-Korea als koplopers), maar er zullen er veel meer nodig zijn als waterstofvoertuigen doorbreken. Overheden ondersteunen de uitbreiding van deze stations, vaak samen met bestaande tankstations, ontworpen met speciale veiligheidssensoren, ventilatie en noodafsluitingen.

Over veiligheid gesproken, het is begrijpelijkerwijs een grote zorg gezien de reputatie van waterstof (de Hindenburg-mythe blijft hangen in de publieke verbeelding). In werkelijkheid kan waterstof net zo veilig worden behandeld als andere gangbare brandstoffen, maar het heeft andere eigenschappen die zorgvuldige engineering vereisen. Waterstof is extreem ontvlambaar over een breed scala aan concentraties in lucht (ongeveer 4% tot 75% H₂ in lucht kan ontbranden). Positief is dat het een zeer hoge zelfontbrandingstemperatuur heeft (wat betekent dat er een aanzienlijke hittebron nodig is om het te ontsteken) en de moleculen zijn zo licht dat als er buiten een lek optreedt, waterstofgas snel opstijgt en zich verspreidt – in tegenstelling tot benzine of propaan, die zich op de grond kunnen ophopen. Deze snelle verspreiding kan het brandrisico in de open lucht verminderen. In afgesloten ruimtes kan waterstof zich echter ophopen bij het plafond (omdat het lichter is dan lucht), dus zijn goede ventilatie en waterstofdetectoren noodzakelijk. Een bijzonder aspect is dat waterstof brandt met een bijna onzichtbare vlam bij daglicht; daarom worden vlamdetectoren (ultraviolet/infraroodsensoren) gebruikt op waterstoflocaties om eventuele ontstekingen te detecteren die het oog niet kan zien.

Materialen en componentnormen zijn ook essentieel voor de veiligheid. De neiging van waterstof om sommige metalen bros te maken betekent dat tanks, kleppen en leidingen gemaakt moeten zijn van of bekleed met compatibele materialen (bijv. roestvrij staal, polymeren, composieten die bewezen bestand zijn tegen waterstofpenetratie). Alle waterstoftanks voor voertuigen ondergaan brandproeven, valproeven en extreme druktesten om te garanderen dat ze niet barsten, zelfs niet bij zware ongevallen. Tankstations gebruiken hoogwaardige breekkoppelingen en aardingsdraden om statische vonken te voorkomen. De industrie heeft grondige codes en normen (zoals ISO- en NFPA-normen) ontwikkeld die het ontwerp van waterstofsystemen reguleren, vergelijkbaar met die al lang voor aardgas worden gebruikt.

Publieksvoorlichting is ook onderdeel van veiligheid – bijvoorbeeld mensen laten weten dat je in een waterstofauto een waterstoflek niet kunt ruiken (H₂ is reukloos, in tegenstelling tot de geurstoffen in aardgas), en daarom worden automatische detectoren geïnstalleerd. Over het algemeen geven decennia aan ervaring met het omgaan met waterstof in industriële omgevingen (olieraffinaderijen, kunstmestfabrieken, NASA-faciliteiten) vertrouwen dat met de juiste voorzorgsmaatregelen waterstof net zo veilig kan worden gemaakt als conventionele brandstoffen. Terwijl we de waterstofinfrastructuur uitbouwen, hanteren regelgevers en bedrijven een “veiligheid eerst”-benadering, maken ze conservatieve ontwerpkeuzes en testen ze systemen grondig om het vertrouwen van het publiek te winnen.

Belangrijke spelers, projecten en investeringen

De wereldwijde inzet voor waterstof heeft een breed scala aan industriële spelers en grote investeringen aangetrokken, van energiegiganten tot tech-startups en overheden. Hier is een momentopname van wie de waterstofopslag-boom aandrijft en enkele spraakmakende projecten:

Industriële gasbedrijven: Gevestigde bedrijven zoals Linde, Air Liquide en Air Products – die al lange tijd waterstof leveren aan de industrie – investeren fors in nieuwe waterstofinfrastructuur. Ze zijn experts in zaken als grootschalige liquefactie, compressie en distributie. Zo heeft Air Liquide een investering van $850 miljoen aangekondigd in een waterstofproject in Texas met ExxonMobil in 2024, waaronder de bouw van nieuwe luchtscheidingsinstallaties en pijpleidingen ter ondersteuning van een enorme faciliteit voor laag-koolstof waterstof en ammoniak in Baytown, TX gasworld.com. Air Liquide en Linde exploiteren samen duizenden kilometers aan waterstofpijpleidingen (met name langs de Amerikaanse Golfkust en in Noord-Europa) die worden uitgebreid. Deze bedrijven ontwikkelen ook grootschalige waterstofopslag – Air Liquide heeft waterstofvervloeiers gebouwd (een van de grootste ter wereld staat in Nevada en levert vloeibare H₂ aan tankstations aan de westkust). Air Products investeert in enorme “groene waterstof”-productie- en exportprojecten (zoals een project van $5 miljard in Saoedi-Arabië om groene ammoniak te produceren voor export). Deze gevestigde bedrijven brengen diepgaande technische kennis mee en zijn essentieel voor het opschalen van opslagtechnologieën (bijvoorbeeld, Linde produceert veel van de hogedruktanks en cryogene vaten die wereldwijd in waterstofprojecten worden gebruikt).
Energie- en olie- & gasgiganten: Veel traditionele oliebedrijven en nutsbedrijven stappen over op waterstof. Shell, BP, TotalEnergies en Chevron hebben waterstofafdelingen en proefprojecten opgezet. Shell heeft waterstoftankstations gebouwd in Europa en is partner in het REFHYNE-project (een van de grootste elektrolysers van de EU bij een raffinaderij in Duitsland). BP is betrokken bij een gepland waterstofknooppunt in Australië. Chevron investeerde in het ACES-project in Utah en heeft een belang in Hydrogenious LOHC. Oliemaatschappijen uit het Midden-Oosten (Saudi Aramco, ADNOC in de VAE) steken veel geld in waterstof- en ammoniakexportplannen om energieleverancier te blijven in een koolstofarme wereld. Grote nutsbedrijven zoals Uniper, RWE, Enel ontwikkelen waterstofopslag voor netbalancering en herbestemmen gasinfrastructuur voor H₂. Mitsubishi Power is een andere belangrijke speler: het levert de waterstofgeschikte gasturbines voor het ACES-project in Utah en voltooide in 2023 een baanbrekende test van een elektriciteitscentrale in Japan die draait op een brandstofmix met 30% waterstof. Deze grote bedrijven treden vaak op als integrators, waarbij ze productie, opslag en eindgebruik samenbrengen in demonstratieprojecten.
Innovatieve startups: Aan de andere kant zijn er veel startups en onderzoeks-spin-offs die zich richten op specifieke opslagtechnologieën. We noemden H2MOF (gericht op MOF-materialen). Een ander voorbeeld is Hydrogenious LOHC (opgericht in 2013, nu een leider in LOHC met steun van Chevron en Mitsubishi). GKN Hydrogen (gesteund door een Brits ingenieursbedrijf) ontwikkelt metaallegering-opslagsystemen voor microgrids. Plug Power, vooral bekend van brandstofcellen en elektrolysers, innoveert ook op het gebied van waterstofvervloeiing en -opslag om zijn landelijke waterstofnetwerk voor heftruckbrandstof te ondersteunen. Startups werken ook aan chemische waterstofopslag zoals Powerpaste (een op magnesiumhydride gebaseerde pasta ontwikkeld door Fraunhofer voor kleine voertuigen) en nieuwe ammoniak-krakerskatalysatoren. Het ecosysteem varieert van kleine, door durfkapitaal gesteunde bedrijven tot grote industriële conglomeraten, die allemaal racen om te verbeteren hoe we waterstof opslaan en vervoeren.
Toonaangevende projecten: Naast bedrijven zijn bepaalde projecten het vermelden waard vanwege hun schaal en betekenis:
- Advanced Clean Energy Storage (Utah, VS): Zoals beschreven wordt dit een van ’s werelds grootste waterstofopslaglocaties, met caverneopslag gelijk aan een dag elektriciteit voor een grote stad. Het verbindt zonne-/windenergie, enorme elektrolysers, zoutcaverneopslag en een waterstofgestookte energiecentrale energy.gov energy.gov. Het is een voorbeeld van het gebruik van waterstof voor seizoensgebonden netopslag.
- Hector LOHC Plant (Duitsland): ’s Werelds grootste LOHC-opslaginstallatie in planning (1.800 ton H₂ per jaar). Het zal worden aangesloten op het Green Hydrogen @ Blue Danube waterstofimportproject, en toont LOHC voor interregionale waterstofhandel h2-international.com.
- HyStock (Nederland): Een project van Gasunie om een zoutcaverne voor waterstof en bijbehorende pijpleidingen te ontwikkelen, onderdeel van de Nederlandse strategie voor hernieuwbare waterstofopslag als buffer voor offshore windenergie.
- H₂H Saltend (VK): Een voorgestelde waterstofhub in Noordoost-Engeland waar overtollige waterstof uit industriële productie wordt opgeslagen (aanvankelijk in bovengrondse tanks, later in ondergrondse cavernes) om een nabijgelegen energiecentrale en industrie van brandstof te voorzien.
- Asian Renewable Energy Hub (Australië): Een gigantische geplande operatie om groene waterstof en ammoniak te produceren in West-Australië voor export, waarvoor opslag en vervloeiing ter plaatse nodig zijn. Hoewel het vooral op productie gericht is, betekent de schaal dat nieuwe opslagtechnologie (zoals ammoniaktanks zo groot als olietanks) zal worden ingezet.
- Japan-Australië LH₂-toeleveringsketen: De Japanse demonstratieprojecten vervoerden niet alleen LOHC uit Brunei, maar ook vloeibare waterstof uit Australië. Het Suiso Frontier LH₂-schip vervoerde begin 2022 vloeibare waterstof over ~9.000 km, waarmee werd aangetoond dat zeetransport mogelijk is. Kawasaki Heavy Industries uit Japan bouwde speciale opslagtanks die waterstof tijdens de reis op -253 °C kunnen houden.
- EU Waterstofvalleien: De EU financiert clusters (valleien) waar waterstofproductie, -opslag en -gebruik worden geïntegreerd. Veel van deze projecten omvatten innovatieve opslag – zo bouwt een project in het Spaanse Catalonië een waterstofvallei met ondergrondse opslag in een uitgeput gasreservoir, en een Zweedse vallei integreert de ondergrondse waterstofopslag van het HYBRIT-project voor staalproductie.
- HYBRIT Staalproject (Zweden): Dit project transformeert de staalproductie door waterstof in plaats van steenkool te gebruiken. Om een continue waterstoftoevoer voor de staalfabriek te garanderen, bouwde HYBRIT een unieke ondergrondse waterstofopslagcaverne in Luleå, Zweden – in feite een oude rotskamer die is bekleed en onder druk gezet om waterstofgas vast te houden hybritdevelopment.se. In 2022 werd deze opslag van 100 m³ in gebruik genomen, die sindsdien succesvol werkt en waterstof uit hernieuwbare bronnen opslaat om de pilot-staalfabriek te voeden hybritdevelopment.se. Het is kleinschaliger dan zoutcavernes, maar een baanbrekend gebruik van waterstofopslag om continue industriële productie mogelijk te maken. Het voorbeeld uit de staalindustrie laat zien dat waterstofopslag industriële processen direct kan verduurzamen: de HYBRIT-pilot produceerde al hoogwaardig staal met nul CO₂-uitstoot door opgeslagen fossielvrije waterstof te gebruiken fasken.com.
Overheid en publieke sector: Tot slot zijn overheden zelf belangrijke spelers via financiering en beleid. De afgelopen twee jaar is er sprake geweest van een ongekende golf van publieke investeringen in waterstof. In de Verenigde Staten heeft de Bipartisan Infrastructure Law van 2021 $8 miljard toegewezen aan Regionale Schone Waterstof Hubs, wat leidde tot een aankondiging in oktober 2023 van zeven waterstofhubprojecten die $7 miljard aan federale financiering ontvangen bidenwhitehouse.archives.gov. Deze hubs – verspreid over het hele land van Pennsylvania tot Texas tot Californië – hebben meer dan $40 miljard aan private co-investeringen aangetrokken bidenwhitehouse.archives.gov. Gezamenlijk streven ze ernaar om 3 miljoen ton schone waterstof per jaar te produceren tegen 2030 (ongeveer een derde van het Amerikaanse doel voor dat jaar) en tienduizenden banen te creëren bidenwhitehouse.archives.gov. Belangrijk is dat veel hubs plannen bevatten voor waterstofopslagcavernes, pijpleidingen en distributie-infrastructuur om waterstofproducenten met gebruikers te verbinden. De Amerikaanse overheid heeft ook royale stimulansen geïntroduceerd zoals de Clean Hydrogen Production Tax Credit (45V) – tot $3 per kilogram geproduceerde schone waterstof – om investeringen in de hele toeleveringsketen te stimuleren projectfinance.law. Dit belastingvoordeel (onderdeel van de Inflation Reduction Act van 2022) heeft geleid tot een toename van 247% in geplande waterstofprojecten, aangezien ontwikkelaars anticiperen op kredieten die groene waterstof veel concurrerender maken qua kosten. In Europa hebben de Green Deal van de EU en het REPowerEU-plan waterstof centraal gesteld. De EU heeft als doel gesteld om 10 miljoen ton hernieuwbare waterstof per jaar te produceren tegen 2030 en nog eens 10 miljoen ton te importeren energy.ec.europa.eu. Om dit te ondersteunen hebben de EU en de lidstaten financieringsprogramma’s opgezet zoals Important Projects of Common European Interest (IPCEI). In 2022–2024 zijn drie IPCEI-programma’s (Hy2Tech, Hy2Use, Hy2Infra) goedgekeurd, waarmee miljarden worden geïnvesteerd in waterstoftechnologie en -infrastructuur. De Hy2Infra IPCEI (feb 2024) ondersteunt expliciet de bouw van “grootschalige waterstofopslagfaciliteiten en pijpleidingen” in meerdere landen energy.ec.europa.eu. Daarnaast richt de EU een “European Hydrogen Bank” op om groenewaterstofproductie en het waarborgen van afname, wat indirect opslag helpt door vraag te garanderen. Individuele Europese landen hebben hun eigen strategieën: Duitsland heeft bijvoorbeeld zijn waterstoffinanciering verdubbeld tot € 20 miljard en co-financiert onderzoek en ontwikkeling naar waterstofopslag, terwijl Frankrijk investeert in vloeibare waterstoftanktechnologie voor de luchtvaart. Azië-Pacific overheden doen ook mee: Japan is van plan om tegen 2030 jaarlijks 5 miljoen ton waterstof te gebruiken en heeft een strategie die de bouw van LH₂-carriers en opslagterminals benadrukt; Zuid-Korea streeft naar veel waterstofsteden met brandstofcelstroom en heeft een aanzienlijke waterstofopslag- en brandstofcelcentrale gebouwd (het “Hanam Fuel Cell”-project). China richt zich momenteel op voertuigen en industrieel gebruik, maar schaalt de productie van elektrolysers snel op en zal waarschijnlijk grootschalige waterstofopslag inzetten naarmate het waterstof integreert in zijn energiesysteem.

Al deze spelers en projecten onderstrepen een belangrijk punt: waterstofopslag trekt wereldwijd grote investeringen en talent aan. De samenkomst van gevestigde industrie, innovatieve startups en publieke investeringen versnelt de vooruitgang. Deze brede steun is de reden waarom veel analisten geloven dat waterstof deze keer zal blijven (in tegenstelling tot eerdere hypecycli). Zoals een industrie-observator het verwoordde: het verhaal van waterstof heeft een echt kantelpunt bereikt – met volwassen wordende technologie en enorme investeringen die binnenstromen, staat waterstof op het punt een steeds belangrijkere rol te spelen in de wereldwijde energietransitie fasken.com.

Toepassingen: Transport, Netopslag en Industriële Toepassingen

Wat gaan we eigenlijk doen met al die opgeslagen waterstof? Een groot voordeel van waterstof is de veelzijdigheid – dezelfde waterstof kan een auto aandrijven, een fabrieksovern verwarmen of een energiecentrale van stroom voorzien. Hier zijn enkele van de belangrijkste toepassingsgebieden en hoe waterstofopslag deze mogelijk maakt:

Vervoer: Waterstof-brandstofcelvoertuigen (FCEV’s) zijn een pijler van de waterstofeconomievisie. Dit omvat personenauto’s (zoals de Toyota Mirai, Hyundai Nexo), bussen, vrachtwagens (bijv. prototypes van Nikola, Toyota/Kenworth, Hyundai Xcient), treinen en zelfs vorkheftrucks. In voertuigen is compacte opslag aan boord van vitaal belang. De meeste FCEV’s gebruiken 700 bar hogedruktanks, zoals genoemd. Deze geavanceerde tanks geven auto’s bereiken van 300–400 mijl, waardoor FCEV’s qua bereik kunnen concurreren met benzineauto’s energy.gov. Zware vrachtwagens en bussen gebruiken vaak 350 bar-systemen (grotere tanks bij lagere druk), maar zijn nog steeds afhankelijk van opslag met hoge dichtheid om een acceptabel bereik en tankfrequentie te hebben. Waterstofopslagtechnologie heeft direct invloed op de levensvatbaarheid van voertuigen: betere tanks betekenen lichtere voertuigen of een groter bereik. Het voordeel van waterstof ten opzichte van batterijen is snel tanken en een lager gewicht voor hetzelfde bereik, wat de reden is dat het wordt overwogen voor langeafstandstransport en intensief gebruik. Zo zijn in 2023 Alstom’s waterstof-brandstofceltreinen in Duitsland in gebruik genomen op regionale lijnen – elke trein heeft waterstoftanks op het dak om 1.000 km per tankbeurt te rijden, ter vervanging van dieseltreinen op niet-geëlektrificeerde trajecten. In de luchtvaart testen bedrijven waterstof-aangedreven drones en kleine vliegtuigen, en wordt zelfs gekeken naar vloeibare waterstof voor middelgrote vliegtuigen in de jaren 2030. De scheepvaart onderzoekt waterstofafgeleide brandstoffen: sommige demonstratieboten gebruiken waterstof-brandstofcellen met opslag aan boord, maar velen kiezen voor ammoniak of methanol (die ook opslagtanks vereisen, maar van een ander type). Belangrijk is dat er ook waterstofopslag-infrastructuur buiten het voertuig nodig is: een netwerk van tankstations en waterstofdepots om deze voertuigen te bedienen. Voor vrachtwagenroutes overweegt de industrie “waterstofcorridors” met tankstations om de 100 mijl. In havens en op luchthavens kan waterstofopslag (waarschijnlijk als vloeistof of ammoniak) toekomstige schepen en vliegtuigen aandrijven. De heftruck- en magazijnsector is een vroege succesfactor voor waterstof – bedrijven als Amazon en Walmart gebruiken al duizenden brandstofcelheftrucks in distributiecentra. Deze heftrucks hebben kleine 350 bar-tanks die de bestuurders in enkele minuten bij een waterstofpomp op locatie kunnen vullen (ondersteund door een opslagvoorraad van vloeibare waterstof of een compressor en cilinders ter plaatse). Het snelle tanken en de continue inzetbaarheid (geen batterijwissel nodig) bleken een winnende toepassing. Dit laat zien hoe waterstofopslag nu al productiviteitswinst mogelijk maakt in bepaalde niches.
Energieopslag op het net: Naarmate het aandeel zonne- en windenergie in elektriciteitsnetten toeneemt, groeit ook de behoefte aan langdurige opslag om hun variabiliteit op te vangen. Batterijen zijn uitstekend voor enkele uren, maar voor het opslaan van dagen of weken aan energie is waterstof een sterke kandidaat. Het idee is om overtollige hernieuwbare energie (bijvoorbeeld winderige dagen of zonnige weekenden wanneer de vraag laag is) te gebruiken om waterstof te produceren via elektrolyse, die waterstof op te slaan in tanks of grotten, en deze vervolgens te gebruiken in brandstofcellen of turbines om elektriciteit op te wekken wanneer dat nodig is (zoals bij een langdurige periode van bewolking of een winterdip met weinig wind). Dit creëert in feite een hernieuwbare energiereserve. Er lopen al proefprojecten: naast ACES in Utah slaat in Europa het “BigBattery”-project in Oostenrijk hernieuwbare waterstof op in een grot om een gasturbine van piekvermogen te voorzien. Het Uniper-project in Duitsland dat we noemden, zal testen hoe een zoutcaverne kan helpen om het net in balans te houden en energiezekerheid te bieden door groene waterstof op te slaan die snel kan worden ingezet. Als deze projecten succesvol blijken, zouden landen strategische waterstofreserves kunnen aanhouden, vergelijkbaar met strategische olievoorraden – maar dan voor schone energie. Een andere toepassing op het net is power-to-gas: hernieuwbare stroom omzetten in waterstof en deze injecteren in het gasnet (als mengsel of omgezet in synthetisch methaan) om energie op te slaan in de bestaande gasinfrastructuur. Sommige nutsbedrijven doen dit nu op kleine schaal, waarbij het aardgasnet feitelijk als een enorme “batterij” wordt gebruikt door seizoensgebonden waterstofinjectie. Waterstof kan ook netdiensten leveren: brandstofcelcentrales kunnen op- en afschakelen om de frequentie te stabiliseren, of gedistribueerde brandstofcelgeneratoren kunnen noodstroom leveren aan ziekenhuizen en datacenters (brandstofcellen met waterstofopslag op locatie zijn geïnstalleerd voor kritische back-up, omdat ze een meerdaagse brandstofvoorraad ter plaatse kunnen hebben, wat in sommige gevallen langer meegaat dan dieselgeneratoren).
Industriële toepassingen: Waterstof wordt al gebruikt in de industrie (raffinaderijen, kunstmestfabrieken, chemische fabrieken) – maar meestal “grijze” waterstof uit fossiele brandstoffen. De overgang is om schone waterstof in diezelfde processen te gebruiken om CO₂-uitstoot te elimineren. Zo gebruiken olieraffinaderijen waterstof om brandstoffen te ontzwavelen; zij zouden groene waterstof van een nabijgelegen elektrolyser kunnen gebruiken en deze ter plaatse opslaan voor een constante aanvoer. Kunstmestfabrieken hebben waterstof als grondstof nodig; nieuwe projecten streven ernaar om groene ammoniak te produceren met opgeslagen waterstof uit variabele hernieuwbare bronnen. Staalproductie is een baanbrekende toepassing: traditioneel wordt staal gemaakt met kolen in hoogovens, maar met waterstof in een Direct Reduced Iron (DRI)-proces kan de CO₂-uitstoot met meer dan 90% worden verminderd. Het HYBRIT-project in Zweden bewees in 2021–2022 dat fossielvrije waterstof hoogwaardig staal kan produceren fasken.com. Ze slaan tijdelijk waterstof op locatie op, zodat de staalfabriek 24/7 kan draaien, zelfs als de elektrolysers of windenergie fluctueren. ArcelorMittal en andere staalgiganten volgen dit voorbeeld, met demonstratie-ovens op waterstof in Duitsland, Canada, enz. Hier is waterstofopslag (zelfs als het slechts buffertanks zijn voor enkele uren voorraad) cruciaal om het industriële proces continu te houden en stilstand te voorkomen. Andere industriële toepassingen zijn onder meer hitte op hoge temperatuur in de productie van cement of glas – waterstof kan worden opgeslagen en vervolgens verbrand in ovens of smeltovens om zeer hoge hitte te leveren zonder CO₂. Sommige experimentele glasfabrieken (bijvoorbeeld in Duitsland) hebben ovens op waterstofmengsels laten draaien. Injectie in het net voor verwarming: waterstofketels zouden op een dag warmte kunnen leveren voor gebouwen of industriële stoom. In het VK toont een pilotproject “Hydrogen Homes” ketels en fornuizen die op 100% waterstof werken; als het gasnet van een stad zou overschakelen op waterstof, zou centrale waterstofproductie en -opslag nodig zijn om schommelingen in de vraag op te vangen (zoals een grote tank om pieken in de verwarmingsvraag in de ochtend op te vangen). Een groeiende industriële toepassing is het gebruik van waterstof voor energieopslag op afgelegen locaties of microgrids – in feite het vervangen van dieselgeneratoren door waterstofoplossingen. Bijvoorbeeld, telecomtorens of geïsoleerde laboratoria kunnen zonnepanelen + een elektrolyser gebruiken om waterstof te maken, deze opslaan in cilinders of metaalhydride, en vervolgens een brandstofcel gebruiken wanneer er ’s nachts stroom nodig is. Zelfs sommige datacenters testen waterstofbrandstofcellen als noodstroomvoorziening in plaats van dieselaggregaten, wat opslag van waterstof op locatie vereist (meestal in drukvaten).

Samengevat: waterstofopslag biedt flexibiliteit: het ontkoppelt de productie van waterstof van het gebruik. Dit betekent dat voertuigen op waterstof snel kunnen tanken omdat de brandstof vooraf is geproduceerd en opgeslagen; energiecentrales kunnen opschalen met opgeslagen waterstof die op goedkopere dalmomenten is gemaakt; fabrieken kunnen zonder onderbreking draaien omdat ze waterstofreserves op voorraad hebben. Naarmate deze toepassingen uitbreiden, versterken ze de vraag naar betere en goedkopere waterstofopslagoplossingen, wat een positieve spiraal van technologische verbetering en schaalvergroting creëert.

Laatste nieuws, trends en beleidsmaatregelen (2024–2025)

Het veld van waterstofopslag ontwikkelt zich snel, met regelmatig nieuws over nieuwe projecten en ondersteunend beleid. Hier zijn enkele van de opvallende recente ontwikkelingen van het afgelopen jaar:

Waterstofhubs en financiële meevallers: Eind 2023 maakte het Amerikaanse ministerie van Energie de winnaars bekend van het Regional Clean Hydrogen Hubs-programma – zeven hubprojecten verspreid over het hele land, van Californië tot Pennsylvania, die samen $7 miljard aan federale financiering ontvangen bidenwhitehouse.archives.gov. Van deze hubs wordt verwacht dat ze nog eens meer dan $40 miljard aan private investeringen zullen aantrekken bidenwhitehouse.archives.gov en de VS op koers zetten om binnen tien jaar meer dan 3 miljoen ton waterstof per jaar te produceren bidenwhitehouse.archives.gov. Cruciaal is dat veel hubs speciale waterstofopslagfaciliteiten bevatten (zoals geplande grotten in Texas en Louisiana, grote tankparken in Californië) om vraag en aanbod te beheren. Deze kapitaalinjectie is een van de grootste ooit in waterstofinfrastructuur in de VS en geeft een sterk politiek signaal. Het vertrouwen werd verder versterkt doordat het Amerikaanse ministerie van Financiën in 2023 de regels voor het belastingkrediet voor waterstofproductie (45V) verduidelijkte, waardoor producenten tot $3/kg kunnen ontvangen voor schone waterstof projectfinance.law – een gamechanger voor de economie. Als gevolg hiervan hebben bedrijven als Plug Power, Air Products en verschillende ontwikkelaars van hernieuwbare energie hun waterstofprojecten in Noord-Amerika aanzienlijk uitgebreid.
Versnelling van waterstof in Europa: Europa heeft zijn inzet op waterstof verdubbeld als reactie op zorgen over energiezekerheid (na de gascrisis van 2022) en klimaatdoelstellingen. In mei 2024 keurde de EU IPCEI Hy2Move goed, een project met meerdere landen dat de volledige waterstofwaardeketen bestrijkt, inclusief innovaties op het gebied van opslag energy.ec.europa.eu. De EU voerde ook nieuwe regels in in 2023–2024 (via het Hydrogen and Decarbonised Gas Market Package) om de ontwikkeling van waterstofinfrastructuur en handel te vergemakkelijken energy.ec.europa.eu. Een nieuw EU-initiatief is de European Hydrogen Bank, die haar eerste veilingen voorbereidt om het prijsverschil voor groene waterstof te subsidiëren – waarmee feitelijk een markt voor waterstof wordt gegarandeerd zodat projecten (en opslagfaciliteiten) met stabiele inkomsten kunnen opereren. Verschillende Europese landen hebben hun waterstofstrategieën geactualiseerd: Duitsland heeft zijn waterstofdoelstelling voor 2030 verhoogd en financiert een nationaal waterstofnetwerk; Het VK kondigde in 2023 een strategie aan die proeven omvat voor 100% waterstofverwarming van woningen en reserveerde financiering voor waterstofopslagwedstrijden (bijvoorbeeld het Net Zero Innovation Portfolio). Italië en Spanje gingen verder met proefprojecten waarbij waterstof tot 10% wordt bijgemengd in gasnetten. En om technische barrières aan te pakken, publiceerde de EU eind 2024 richtlijnen om de vergunningverlening voor waterstofopslaglocaties te versnellen, waarbij deze als kritieke infrastructuur worden erkend.
Bewegingen in Azië-Pacific: Japan, een pionier op het gebied van waterstof, heeft in juni 2023 zijn Basis Waterstofstrategie herzien, en het waterstofaanboddoel voor 2030 verdubbeld naar 12 miljoen ton (inclusief geïmporteerde ammoniak) en beloofde $107 miljard aan publiek-private financiering over 15 jaar om toeleveringsketens op te bouwen. Dit omvat financiering voor meer vloeibare waterstofdragers, opslagterminals en mogelijk een waterstofpijpleidingennetwerk in de industriële regio’s van Japan. Zuid-Korea heeft een Hydrogen Economy Law aangenomen die prikkels biedt voor de bouw van waterstofproductie- en opslagfaciliteiten en tot doel heeft brandstofcellen op grote schaal in te zetten voor elektriciteitsopwekking (wat op zijn beurt een robuuste waterstoftoevoer en -opslag vereist). Australië heeft in 2023 extra middelen toegezegd aan het regionale waterstofhubprogramma, met projecten zoals de Western Sydney Hydrogen Hub die zich richten op hoe waterstof kan worden opgeslagen voor lokale industrie en transport. En China, dat al vooroploopt in de productie van elektrolysers, kondigde begin 2025 een reeks “Hydrogen Industry Parks” aan in verschillende provincies – hoewel details schaars zijn, zullen deze parken waarschijnlijk grote opslag voor industriële waterstof en voertuigbevoorrading bevatten, in lijn met China’s doel om tegen 2025 50.000 FCEV’s op de weg te hebben.
Doorbraken en demonstraties in technologie: Eerder zagen we enkele doorbraken in materialen (zoals MOF’s en nieuwe hydriden) die in 2024 werden gerapporteerd. Daarnaast schalen bedrijven bewezen technologieën op: In april 2025 ontving Hydrogenious LOHC de vergunning voor de Hector LOHC-opslagfaciliteit (de grootste ter wereld) h2-international.com, waarmee LOHC de overgang maakt van pilot naar volledige commerciële schaal. Ook in 2024 demonstreerde een Europees consortium een vaste waterstofopslag voor off-grid EV-laden: in feite een aanhanger met metaalhydride-tanks die waterstof opslaan om een brandstofcelgenerator aan te drijven, waarmee elektrische auto’s op afgelegen locaties kunnen worden opgeladen – een creatieve zijtoepassing. Op het cryogene vlak bleven NASA en private ruimtevaartbedrijven innoveren in ultra-koude opslag: een test van NASA eind 2024 bewees een nieuwe isolatietechniek die het verdampingsverlies in vloeibare waterstoftanks met 50% verminderde, wat kan leiden tot efficiëntere opslag en transport van LH₂ op de grond. En opvallend, de zoutcaverne-pilot van Uniper in Duitsland begon in september 2024 met het vullen met waterstof gasworld.com, waarmee het een van de eerste actieve waterstofcavernes ter wereld werd. De eerste resultaten tonen succesvolle afdichting en terugwinning van waterstof, een bemoedigend teken voor soortgelijke projecten. Elk van deze mijlpalen – vergunningen, demonstraties, efficiëntiewinsten – vergroot het vertrouwen dat opschaling van waterstofopslag niet alleen mogelijk is, maar nu daadwerkelijk plaatsvindt.
Citaten van industrie-leiders: Het sentiment in de sector is sterk optimistisch, maar wel realistisch over de uitdagingen. Zo waarschuwde Sanjiv Lamba, CEO van Linde, in 2024 dat elektrolysetechnologie en -kosten nog moeten verbeteren voor een echt grootschalige uitrol van groene waterstof gasworld.com gasworld.com. Zijn punt onderstreept dat het verlagen van de kosten van waterstofproductie opslagprojecten economisch haalbaarder zal maken. Optimistischer stelde Ben Nyland, CEO van Loop Energy (een brandstofcelbedrijf), eind 2023: “We staan op het kantelpunt waarop waterstofoplossingen snel zullen opschalen – de technologie is klaar en de wil om te implementeren is er.” Evenzo benadrukt Jorgo Chatzimarkakis, CEO van Hydrogen Europe (branchevereniging), vaak dat de vele Europese projecten “bewijzen dat de waterstofeconomie werkelijkheid wordt” en dat de focus nu ligt op uitvoering: het bouwen van de tanks, cavernes, pijpleidingen, vrachtwagens en alles, niet alleen erover praten. En om terug te komen op ons eerdere punt over momentum: de Global Hydrogen Review 2023 van het IEA merkte op dat de vraag naar waterstof en het aantal projecten sneller groeit dan ooit, maar riep overheden ook op om “te focussen op infrastructuur en opslag” omdat dit knelpunten kunnen worden als ze worden verwaarloosd.
Beleidsuitdagingen: Het is de moeite waard om enkele tegenstromen te benoemen. Sommige analisten en milieuorganisaties pleiten voor voorzichtigheid bij bepaalde toepassingen van waterstof (zo stellen ze bijvoorbeeld dat bijmengen in huisverwarming inefficiënt is vergeleken met directe elektrificatie). Er wordt opgeroepen om het gebruik van waterstof te richten op sectoren die het echt nodig hebben (zoals industrie en zwaar transport) en geen middelen te verspillen aan sectoren waarvoor alternatieven bestaan. Dit debat kan het beleid rond specifieke opslagprojecten beïnvloeden – bijvoorbeeld of overheden waterstof voor residentiële verwarming subsidiëren (wat zou betekenen dat er wordt geïnvesteerd in distributie en opslag) of zich richten op industriële knooppunten. Daarnaast herinneren veiligheidsincidenten (gelukkig zeldzaam) eraan dat strikte normen gehandhaafd moeten worden – een explosie in 2019 bij een waterstofvulstation in Noorwegen en een ontploffing van een waterstoftrailer in Californië in 2022 leidden beide tot tijdelijke vertragingen in de uitrol van stations totdat de oorzaken waren vastgesteld en oplossingen waren doorgevoerd (in die gevallen werden fabricagefouten geïdentificeerd). Beleidsmakers blijven regelgeving verfijnen om ervoor te zorgen dat waterstof veilig en duurzaam wordt ingezet. Over het algemeen is de beleidsrichting ondersteunend, maar met oog voor het sturen van waterstof naar waar het de meeste impact heeft.

Kijkend naar de ontwikkeling, lijkt de tweede helft van de jaren 2020 een doorbraakperiode te worden voor waterstofopslag. Tientallen opslaglocaties op multi-megawatt- of kiloton-schaal zullen waarschijnlijk wereldwijd worden gebouwd en een groeiend netwerk van waterstofgebruikers voeden. Met sterke beleidssteun, technologische verbeteringen en bedrijven die graag willen investeren, beweegt waterstof zich gestaag van hype naar hardware.

Conclusie: Op weg naar een waterstofgedreven toekomst

Waterstofopslag, ooit een niche technisch onderwerp, is nu een hoeksteen geworden van schone energieplannen wereldwijd. Het vermogen om waterstof veilig en efficiënt op te slaan stelt ons in staat om onze energiesystemen opnieuw te bedenken – van auto’s en vrachtwagens die alleen water uitstoten, tot elektriciteitsnetten die winterwind kunnen opslaan voor zomerwarmte, tot zware industrieën zoals staal en chemie die zonder koolstofemissies kunnen draaien. Er blijven natuurlijk uitdagingen, zoals het verlagen van de kosten en het verder verbeteren van de opslagdichtheid. Maar zoals we hebben gezien, is er een wereldwijde golf van innovatie en investeringen die deze uitdagingen direct aangaat.

Elke opslagmethode – hogedruktanks, cryogene vloeistoffen, metaalhydriden, chemische dragers – levert een stukje van de puzzel. In de komende jaren zullen we deze oplossingen waarschijnlijk verfijnd en slim gecombineerd zien worden (stel je bijvoorbeeld een toekomstig waterstofstation voor dat een cryopomp gebruikt om auto’s te vullen, metaalhydride-tanks om het aanbod te bufferen, en een LOHC-vrachtwagen die periodiek waterstof aanlevert die is opgevangen bij een windpark op afstand). De waterstofopslagrevolutie draait niet om één winnende technologie, maar om het inzetten van de juiste mix van oplossingen voor elke toepassing.

Het momentum achter waterstof is echt en groeit. “De tijd van waterstof is aangebroken,” zoals een energieverslag verkondigde fasken.com, waarbij werd benadrukt dat de samenkomst van klimaatbehoefte, technologische gereedheid en beleidssteun nog nooit zo sterk is geweest. Grote economieën investeren miljarden in waterstofinfrastructuur, en de private sector doet stap voor stap mee. Dit betekent dat wat ooit theoretisch was – bijvoorbeeld het laten draaien van een complete staalfabriek op waterstof of het een stad een week lang van stroom voorzien tijdens een stroomstoring met opgeslagen waterstof – nu praktisch binnen handbereik is.

Voor het publiek kunnen de ontwikkelingen in waterstofopslag binnenkort zichtbaar worden in het dagelijks leven: misschien in de vorm van meer waterstof-brandstofcelbussen die stilletjes door de stadsstraten rijden, of nieuwe “H₂”-borden bij tankstations, of lokaal nieuws over een energieopslagproject dat ondergrondse waterstof gebruikt in plaats van een enorme batterijopslag. Dit zijn tekenen van een paradigmaverschuiving in hoe we over brandstof denken. Waterstof, het eenvoudigste element, staat op het punt een complexe, onschatbare rol te spelen in onze overgang naar schone energie. Door te leren hoe we het kunnen opslaan, ontsluiten we het volledige potentieel als een schone, flexibele energiedrager.

De weg vooruit zal voortdurende samenwerking vereisen tussen wetenschappers, ingenieurs, industrieën en overheden om ervoor te zorgen dat waterstofopslagsystemen veilig, betaalbaar en geïntegreerd zijn met onze bredere energienetwerken. Maar als de huidige koers een indicatie is, zullen die inspanningen zich uitbetalen. Het opslaan van het lichtste gas in het universum is geen lichte taak, maar met vindingrijkheid kan het zomaar de weg verlichten naar een duurzame energietoekomst. Zoals leiders in de waterstofindustrie vaak zeggen, is het deze keer echt anders – we zijn getuige van de geboorte van een door waterstof aangedreven tijdperk, en robuuste waterstofopslag is de sleutel die alles bij elkaar houdt. fasken.com iea.org

Bronnen: energy.gov, iea.org, energy.gov, nrel.gov, en.wikipedia.org, en.wikipedia.org, h2-international.com, nrel.gov, southampton.ac.uk, gasworld.com, energy.gov, gasworld.com, energy.gov, energy.ec.europa.eu, gasworld.com, bidenwhitehouse.archives.gov, projectfinance.law, energy.ec.europa.eu, fasken.com, gasworld.com.

“The most dumb thing" for energy storage: Hydrogen

Bekijk deze video op YouTube.