Gerald Schut
Om tegen een minimale kostprijs stroom te kunnen leveren moeten kerncentrales vrijwel permanent draaien. In de Nederlandse elektriciteitsproductie van 2030 met 70% beoogde opwekking door variabele zon en wind, wordt dat als een handicap voor de nucleaire sector gezien. In de Verenigde Staten wordt de hoge uptime juist genoemd als een voordeel bij de productie van waterstof uit emissievrije elektriciteit: hoe hoger de benuttingsgraad van dure elektrolysers, hoe lager de vaste kosten van emissievrije waterstof. Bovendien zou de vrijkomende zuurstof direct in de centrale gebruikt kunnen worden, waarmee een restproduct gevaloriseerd wordt.
In de VS zijn inmiddels verschillende pilots met waterstofproductie bij kerncentrales aangekondigd. Zo sloten vorige maand Mitsubishi Power en energiebedrijf Entergy (Arkansas, Louisiana, Mississippi, Texas) een overeenkomst om waterstof uit kernenergie te gaan ontwikkelen. Verdere details zijn nog niet bekend.
Sinds september 2019 worden drie Amerikaanse energiebedrijven (Energy Harbor, Xcel Energy en Arizona Public Service) door het Amerikaanse ministerie van Energie ondersteund via het Light Water Reactor Sustainability Program met als doel nucleaire waterstoftechniek naar de markt te brengen onder leiding van het Idaho National Laboratory. Dit jaar begint een twee jaar durende pilot met een 2 MWe PEM-elektrolyser bij een PWR (925 MWe) bij Davis-Besse, Ohio.
Er ligt ook een voorstel voor de inzet van een hoge temperatuur elektrolyse (HTE) bij een centrale van Xcel. Door het gebruik van de restwarmte van een kerncentrale ligt het rendement van HTE hoger dan dat van lage temperatuur elektrolyse (LTE). Ook zou thermochemische omzetting van aardgas in plastic en waterstof mogelijk zijn. Nieuwere generaties kerncentrales lenen zich beter voor deze hoge temperatuur-processen.
Een ander energiebedrijf Exelon begint dit jaar aan de installatie van een PEM-elektrolyser (1 MW) bij een BWR. De geproduceerde waterstof wordt hier in de centrale zelf gebruikt: een BWR gebruikt meer waterstof dan een PWR.
EDF had in het VK plannen voor een 2 MW PEM-elektrolyser bij Heysham 2 in Noord-Engeland, maar kreeg daar geen subsidie voor van de Britse overheid. In 2035 acht het een productie van 220 kton waterstof via 550 MW aan elektrolysers mogelijk in het VK.
Op wattiduurzaam.nl wees energiedeskundige Thijs ten Brinck er vorig jaar op dat zogenoemde ‘paarse’ waterstof (blauw en rood geeft paars?) uit kernenergie pas grootschalig van de grond kan komen als nieuwe kerncentrales ook echt gebouwd worden. Voor de komende 10 tot 15 jaar vormt waterstof uit kernenergie zo vooral een perspectief voor al dan niet noodlijdende centrales, waarvan de levensduur eventueel nog verlengd kan worden.
