Onderzoek: Van het gas af, wat zijn de alternatieven?

jun 17, 2024 | Duurzaamheid, Innovatie

Nederland gaat langzaam van het gas af. Voor textielreinigers levert dat een grote uitdaging op, aangezien in een groot deel van het was -en droogproces behoefte is aan warmte, die doorgaans met gas wordt opgewekt.

Om de CO2-uitstoot van de industrie te verlagen om vervolgens de klimaatdoelstellingen te halen wordt er vanuit de overheid op aangedrongen om het gebruik van aardgas te vervangen voor duurzamere alternatieven.

In de textielverzorgingsbranche wordt de meeste energie verbruikt in het droogproces. Tegelijkertijd is de verwachting dat de benodigde warmte voor het wassen en reinigen in de toekomst (bijna) volledig uit restwarmte van het droogproces gewonnen kan worden. Branchevereniging Netex heeft aan de Stichting Technologisch Kenniscentrum Textielverzorging (TKT) gevraagd om alternatieve energiedragers voor met name het droogproces in kaart te brengen, die op den duur het gebruik van aardgas substantieel kunnen verminderen of volledig kunnen stoppen.

Groen gas

Groen gas wordt gemaakt uit biogas. Door organisch afval te vergisten ontstaat methaangas, tevens een hoofdbestanddeel van aardgas. Door dat methaangas te verwerken en bepaalde componenten uit het gas te verwijderen ontstaat groen gas dat dezelfde verbrandingseigenschappen heeft als aardgas.

Doordat organisch afval uit bijvoorbeeld de akkerbouw wordt gebruik in de productie van groen gas is het gebruik van groen gas volledig CO2-neutraal, de CO2 die vrijkomt bij de verbranding is namelijk eerder opgenomen door de grondstoffen die ervoor worden gebruikt; er komt dus geen extra CO2 vrij in de atmosfeer.

 De productie van groen gas staat, hoewel de hoeveelheid toeneemt, nog in de kinderschoenen. In 2021 is slechts 0,46% van de hoeveelheid aardgas vervangen door groen gas. Aangezien in het klimaatakkoord de ambitie is uitgesproken om in 2023 twee miljoen kubieke meter groen gas te produceren, moet de productie van het groen gas omhoog. Desondanks is de verwachting dat het nog zeker vijf tot tien jaar duurt voordat groen gas enigszins substantieel aardgas kan vervangen.

Een voordeel van groen gas is dat het dezelfde eigenschappen heeft als aardgas. Het verschil tussen de twee gassen zit namelijk in de manier hoe je het opwekt en niet in de chemische samenstelling. Groen gas kan dus zonder aanpassingen van apparatuur gebruikt worden in de stomerij. Ook kan groen gas toegevoegd worden aan het aardgasnet, waardoor het gebruik van groen gas geen logistieke uitdagingen met zich meebrengt.

Momenteel is de prijs van een groen gas bijna twee keer zo hoog als dat van aardgas. Aan die prijs kunnen nog weinig conclusies worden verbonden omdat energie vele en diverse vormen van subsidies en belastingen kent.

Waterstof

Bij de verbranding van waterstof komt er geen CO2 vrij, maar alleen water. Het gebruik van waterstof is dus CO2-neutraal, maar de energiedrager moet natuurlijk ook gemaakt worden. En de manier waarop waterstof gemaakt wordt bepaalt de uiteindelijke CO2-emissie. Er zijn drie productietechnieken die grijze, blauwe of groene waterstof produceren.

“Industrieel drogen op 100% waterstof is
waarschijnlijk pas na 2030 mogelijk”

Grijze waterstof wordt meestal gemaakt uit aardgas. Bijna alle waterstof in Nederland, zo’n 1,5 miljoen ton, is grijze waterstof. Deze waterstof wordt in Nederland alleen gebruikt als grondstof die wordt gebruikt bij onder andere het maken van kunstmest. Als brandstof wordt waterstof nog nauwelijks gebruikt. Grijze waterstof is dan ook niet duurzaam.

Een duurzamere variant op grijze waterstof is blauwe waterstof. Deze vorm van waterstof wordt ook gemaakt op basis van aardgas, maar de CO2 die hierbij vrijkomt wordt opgevangen en opgeslagen, waardoor deze niet bijdraagt aan de CO2-emissie. Deze techniek is nog volop in ontwikkeling en wordt nog niet commercieel toegepast.

Om groene waterstof te maken is elektriciteit nodig. Door een elektrische stroom door water te sturen ontstaat waterstof en zuurstof. Bij dit proces wordt geen CO2 uitgestoten en is dus duurzaam mits de elektriciteit die wordt gebruikt duurzaam is opgewekt uit bijvoorbeeld wind of zonne-energie.

Hoewel in het klimaatakkoord de doelstelling staat om groene waterstof op grote schaal te gaan produceren, lijkt dat praktisch onmogelijk gezien de snelheid van de ontwikkelingen. Mocht het wel lukken om de doelstelling te halen is het nog maar de vraag of de stomerijen in aanmerking komen voor groene waterstof, aangezien het aannemelijk is dat de huidige gebruikers van grijze waterstof over zullen stappen op het duurzame alternatief.

Het is mogelijk om waterstof te vervoeren door gebruik te maken van de huidige aardgasinfrastructuur. Waterstof kan bijgemengd worden in het aardgas, maar als dat percentage op den duur hoger wordt kan het zo zijn dat apparatuur bij eindgebruikers aangepast moeten worden.

Naar het volledig vervangen van aardgas door waterstof wordt veel onderzoek gedaan. Daaruit blijkt dat de textielservice gebruik zou kunnen maken van 100% waterstof bij verhittingsprocessen tot 100 graden in bijvoorbeeld warmwaterboilers en bij verhittingsprocessen tussen de 100 en 600 graden in bijvoorbeeld het droogproces. De verwachting is dat in de nabije toekomst volledig waterstof gestookte warmwaterboilers op grote schaal beschikbaar zullen zijn. Industrieel drogen op 100% waterstof is waarschijnlijk pas na 2030 mogelijk.

Over de uiteindelijke kosten van groene waterstof is nog weinig te zeggen. Wel wordt verwacht dat de kostprijs flink hoger zal zijn dan die van aardgas en elektriciteit. Aangezien bij het maken van waterstof elektriciteit gebruikt wordt, is de prijs van waterstof afhankelijk van de elektriciteitsprijs. Ook gaat er bij de productie van waterstof nog een hoop elektriciteit verloren.

Elektriciteit

In het onderzoek van TKT gaat de voorkeur uit naar energie uit elektriciteit, gezien de lagere kosten en de duurzaamheid.

Momenteel wordt in Nederland elektriciteit opgewekt in kolencentrales, gascentrales, afvalenergiecentrales, door windmolens en door zonnepanelen. De hoeveelheid energie uit hernieuwbare bronnen is de afgelopen jaren flink toegenomen. In 2022 was 40% van de gebruikte elektriciteit duurzaam opgewekt. In het klimaatakkoord is als doel gesteld dat in 2030 70% van de elektriciteit uit hernieuwbare bronnen moet worden opgewekt.

De hierboven besproken alternatieven voor aardgas leveren warmte door verbranding. Met elektriciteit kan warmte opgewekt worden door gebruik te maken van een verwarmingselement. Daarbij wordt de elektrische energie één op één omgezet in warmte. Een ander manier is het gebruik van een warmtepomp: een efficiëntere, duurzamere en goedkopere methode van warmteopwekking. Door warmte aan de omgeving te onttrekken wordt warmte opgewekt.

Het gebruik van een warmtepomp kent wel enkele nadelen. Momenteel kan met deze techniek maximaal 200 graden bereikt worden. Ook is de efficiëntie van een warmtepomp afhankelijk van de temperatuursverhoging. Hoe groter het temperatuurverschil, hoe lager de efficiëntie.

Voor de textielverzorginsgmarkt zijn al volledig elektrische water -en stoomketels beschikbaar. Overstappen naar nieuwe ketels is een kostbare stap en een gas verwarmde ketel ombouwen naar een volledig elektrisch verwarmde ketel is niet mogelijk. Grootschalige toepassing van elektrische ketels is dus voorlopig nog niet aan de orde.

“Op dit moment lijkt warmtepomptechniek    in combinatie met warmteterugwinning het meest veelbelovend”

Het gebruik van warmtepompen voor droogprocessen is technisch mogelijk, maar heeft een relatief lage droogtemperatuur en een zeer lange droogtijd dus voor grootschalige toepassing is deze techniek nog niet geschikt. Echter staat de ontwikkeling op dit gebied niet stil en zal TKT in de loop van 2024 de haalbaarheid van warmtepomppen in kaart brengen.

Het grootste obstakel voor het elektrificeren van Nederland is de infrastructuur. Door de toenemende productie van groene stroom en vraag naar elektriciteit is het netwerk overbelast, waardoor het soms niet mogelijk is om extra stroom af te nemen of te produceren. Netbeheerder Tennet heeft onlangs een lening van 25 miljard euro gekregen van de overheid om het elektriciteitsnet uit te breiden. Er wordt dus gewerkt aan een oplossing, maar voorlopig lopen bedrijven die willen elektrificeren nog regelmatig tegen netcapaciteitsproblemen aan.

Elektriciteit is over het algemeen twee à drie keer duurder dan aardgas. De warmtepomp is een aantrekkelijke optie, omdat het een efficiënte manier van warmteopwekking is, waardoor het zelfs goedkoper is dan het gebruik van aardgas.

Geen duidelijke winnaar

TKT kan ‘de warmtebron-van-de-toekomst’ voor stomerijen nog niet aanwijzen en daarom is het niet mogelijk om voor investeringen op de korte termijn een advies te geven over een toekomstbestendige keuze. Wel lijkt op dit moment warmtepomptechniek in combinatie met warmteterugwinning het meest veelbelovend.