Blog Frans Vos - De waterstofwet

Waterstof is hip en wie weet wordt het ooit wel trendy. Alhoewel waterstof al zeer vele jaren in de industrie wordt aangewend voor allerhande doeleinden, wordt het nu ook meer en meer als ‘de’ - al dan niet intermediaire - energiedrager voor transportmiddelen aanzien. Sommigen wagen zelfs te spreken van een energiebron, want hoe je het ook draait of keert, als je ‘een stekske’ – nvdr: kempisch-limburgs dialict voor ‘een lucifer’ – bij een straaltje waterstof houdt, dan zegt het ‘boem’. Wat er ook van zij, ik ben geen energiespecialist, dus laat ik de boude uitspraken graag over aan zij die zich - al dan niet gespeend van enige kennis ter zake – in de drager-of-bron discussie vergenoegen.

Door Frans Vos - Materials Consult BV


Dat waterstof een belangrijke rol gaat spelen in de toekomstige energievoorziening van ons land valt echter niet meer te ontkennen. Einde januari 2023 keurde de kamercommissie energie van het Belgische parlement ‘de waterstofwet’ goed die een belangrijk wettelijk kader biedt voor de integratie van waterstofproductie en -transport in en doorheen onze maatschappij. Bij dat nobele streven stel ik me als materiaaldeskundige echter de vraag of onze politici zich wel voldoende bewust zijn van de eerste, tweede en derde waterstofwet, wetten die al lang bestaan en de waterstofwet van de Belgische politici dus ruim in leeftijd overtreffen. PS: Die nummering en onderstaande uitleg van de eerste drie waterstofwetten is geheel en al mijn eigen interpretatie.

 

• De eerste waterstofwet is bijzonder eenvoudig: Het waterstofatoom is het kleinste van de gekende chemische elementen. 
• De tweede waterstofwet luidt als volgt: Het waterstofatoom is zo klein dat het als enige atoom in en doorheen alle conventionele materialen voor vaten en leidingen kan dringen, of met andere woorden: Uit eender welk materiaal onder druk staande vaten en leidingen ook zijn gemaakt, ze zullen voor waterstofatomen zo lek als een zeef zijn, wat onvermijdelijk tot substantiële verliezen van waterstofatomen zal leiden. 
• De derde waterstofwet kan daarbij tot verdere ellende leiden: Waterstofatomen die zich doorheen bijvoorbeeld een stalen wand verplaatsen, kunnen zich in de buurt van defecten in de metaalstructuur opstapelen en daarbij tot zogenaamde waterstofverbrossing, tot de vorming van waterstofscheuren of samen met wat andere omgevingsfactoren tot spanningscorrosie leiden.

Dankzij de wetenschap zijn die eerste drie waterstofwetten al lang in de industrie gekend en worden ze daar veelal goed beheerst, maar met wat de politici nu willen bereiken, begeven we ons op een pad waar atomair waterstof nog niet veel is geweest, een pad met nog vele onbekenden. Ondertussen zie ik al vele wenkbrauwen fronsen: Het waterstof in de politieke waterstofwet gaat toch helemaal niet over atomair waterstof? Het betreft waterstofgas, zijnde waterstofmoleculen. Een waterstofmolecule is een chemische verbinding van twee waterstofatomen; (H2) dat is toch al veel groter en kan daardoor toch niet meer in bijvoorbeeld stalen wanden dringen en er zich opstapelen? Dan is er toch ook geen probleem van waterstoflekkage doorheen vat- en leidingwanden? Wat is dan het probleem? Tsja, ik raad zij die geen potentieel probleem zien aan om zich dan nog eens tot enkele van hun STEM-lesboeken uit de middelbare school te wenden, in het bijzonder de lessen scheikunde en de hoofdstukken over chemische evenwichten.


Ze zullen dan na enige studie en verdieping begrijpen dat er diverse processen in die vaten en leidingen kunnen optreden waardoor het moleculaire waterstofgas in welbepaalde omstandigheden kan ontbinden met vrijgave van atomair waterstof, dat dan gezien de eerste en tweede waterstofwet wel degelijk in en doorheen de wanden van vaten en leidingen kan dringen. De fractie die volledig doorheen de wand kan dringen gaat verloren, waardoor het chemische evenwicht in de vaten/leidingen verder wordt verstoord en de ontbinding van het waterstofgas blijft optreden, maar nogmaals, in welbepaalde omstandigheden. Het zou mij veel te ver leiden om al die mogelijke welbepaalde omstandigheden hier te berde te brengen, maar aandacht voor de wetenschappelijk-technische waterstofwetten is en blijft ook in de nieuwe waterstofmarkten geboden. Ik zou niet willen dat zij die nieuwe energiemarkten exploreren en uitbouwen de reeds gekende kennis uit reeds lang bestaande markten onvoldoende zouden beheersen of, erger nog, zouden negeren. Risico’s zijn er om te beheersen; de derde waterstofwet uit het oog verliezen, zou in het slechtse geval wel eens tot veel moeilijkheden voor de nieuwe waterstofmarkten kunnen leiden.

“Leren uit het verleden” is een boodschap van en voor alle tijden, of het nu op politiek of op technisch vlak is.