24 mei 2022
Aardgas kennen we zo’n beetje sinds 1959. We zijn er dus inmiddels al tientallen jaren aan gewend en kennen zo langzamerhand de risico’s. Waterstof is voor velen nieuw. De meesten van ons vinden alles wat nieuw is in eerste instantie best wel ‘eng’, we kennen immers het spreekwoord “onbekend maakt onbemind”. Is dit terecht? In dit artikel deelt Ted Wildenberg zijn visie op de veiligheid van waterstof en aardgas.
Ik krijg deze vraag vaak te horen en ik moet dan altijd eerst het een en ander uitleggen, want wat is ‘veilig’? Het kan met aardgas ook mis gaan, kijk eens naar het recente ongeluk waarbij tijdens het boren door een muur een gasleiding werd geraakt en een compleet huis werd opgeblazen. Laat ik een aantal zaken eens op een rijtje zetten.
Aardgas kennen we zo’n beetje sinds 1959 toen het Slochteren veld werd gevonden. We zijn er dus inmiddels al tientallen jaren aan gewend en we weten zo langzamerhand wat de risico’s zijn. Waterstof is voor velen nieuw alhoewel we voor de komst van het aardgas al wel het zogenaamde stadsgas kenden wat voor een groot deel uit waterstof bestond. Maar ja, we kennen waterstof eigenlijk alleen van de middelbare school waar we de beide polen van een batterij met draadjes in het water hielden waardoor waterstof en zuurstof ontstonden. De waterstof vingen we op in een reageerbuisje, vlammetje erbij en het ‘knalgas’ deed z’n werk. Verder vinden de meesten van ons alles wat nieuw is in eerste instantie best wel ‘eng’, we kennen immers het spreekwoord “onbekend maakt onbemind”.
Als je veiligheid uitdrukt in het aantal doden per jaar dan lijkt waterstof een stuk veiliger. Dat klinkt raar, maar de meeste doden in dit kader vallen niet door exploderend aardgas. Dit gebeurt door koolmonoxidevergiftiging die bij onvolledige verbranding vrij komt. Ik werd hier voor het eerst op geattendeerd door iemand uit de veiligheidsregio Drenthe in het kader van waterstofwijk Hoogeveen en ik ben daar eens ingedoken. Volgens de brandweer (bron: brandweer.nl) vallen er zo’n 5 tot 10 doden per jaar door koolmonoxidevergiftiging en daar bovenop nog eens honderden gewonden die in het ziekenhuis behandeld moeten worden. Omdat er bij de verbranding van waterstof geen koolmonoxide vrij komt zou dit probleem dus niet meer bestaan, als we waterstof gaan verbranden in plaats van aardgas.
Een ander punt van ongelukken met aardgas zijn niet zozeer ongelukken binnenshuis, maar gebeuren vooral buitenshuis en dan met name bij graafwerkzaamheden. Volgens Gasunie (bron: gasunie.nl) vinden er jaarlijks zo’n 40.000 (!) graafincidenten plaats waarbij elektriciteits-, gas- of waterleidingen worden geraakt. Dat er hierbij weinig echte ongelukken gebeuren waarbij slachtoffers vallen mag een wonder heten. Als er in plaats van aardgas waterstof door de leiding loopt maakt in het aantal ongelukken niet uit. Over de ernst van het ongeluk heb ik het hier niet.
Zowel aardgas als waterstof kunnen we niet ruiken. Toch is er een ‘gaslucht’ als er een lek is. Dit komt omdat we een typische geurstof, een zogenaamde odorant, aan het aardgas toedienen. Voor de meesten onder ons is dit een herkenbaar luchtje en slaan we onmiddellijk alarm als we dit ruiken. Verder hebben we in onze woning in het algemeen geen ‘aardgasdetector’ zoals we die kennen van een rookgasdetector of een koolmonoxide-melder. Wat dus te doen met waterstof? Juist, ook een geurtje toekennen. Maar welk geurtje dan want als we hetzelfde geurtje gebruiken dan denken we aan een aardgaslek en als we een ander geurtje gebruiken zouden we kunnen denken dat de kat van de buren ziek is. Daarnaast kan waterstof ook voor brandstofcellen gebruikt worden en is de huidige geurstof voor aardgas schadelijk voor bijvoorbeeld brandstofcellen. In het project waterstofwijk Hoogeveen is dit uiteraard ook ter sprake gekomen. Wat maakt het uit als je een gaslek hebt of het nu aardgas is of waterstof, het is immers een gaslek? Dus hebben we gekozen voorlopig voor hetzelfde geurtje als aardgas zodat we het nog kunnen herkennen als een gaslek. Tja, die brandstofcellen hebben dan extra filtering nodig als die ook van de ‘geurende’ waterstof gebruik willen maken.
Maar ik ben er nog niet. Hierboven zei ik dat we in het algemeen geen aardgasdetector in onze woning hebben. Is er dan wel een waterstofdetector? Ja, die zijn er en als je een industriële neemt dan ben je al gauw zo’n € 500 kwijt. Echter, wederom tijdens het project waterstofwijk Hoogeveen, kwam het technische team er achter dat een koolmonoxide-sensor ook waterstof detecteert. Dus heeft DNV een zestal, door de Consumentenbond goedgekeurde, koolmonoxide-melders getest op het gebruik bij 100% waterstof. Wat blijkt: ze voldoen allemaal prima als waterstofdetector zonder dat ze aangepast hoeven te worden. En die melders koop je al voor een paar tientjes bij de bouwmarkt!
Een ander mogelijk voordeel van waterstof is dat het een piepklein molecuul is, het kleinste zelfs wat we kennen. Daardoor blijft het in het algemeen niet als een wolk hangen, wat aardgas wel doet, maar stijgt heel snel op. Ook verdunt het veel sneller en ontsnapt het door de kleinste gaatjes. Het is juist bij waterstof moeilijker om iets echt lekdicht te krijgen dan bij aardgas.
Dus het tij begint al een beetje te keren voor waterstof als je zoveel moeite moet doen om iets lekdicht te krijgen. Dit is uiteraard ook afhankelijk van de gebruikte drukken. Als we waterstof in een woning gebruiken bij een zelfde druk als aardgas, maximaal zo’n 30 millibar, dan kun je met de ‘gewone’ gasleiding-materialen de boel prima lekdicht krijgen.
De belangrijkste echte bron van mogelijk gevaar is de ontstekingsenergie van waterstof. Zelfs het kleinste vonkje, zoals bij het uittrekken van een trui, kan al leiden tot een explosie. Uiteraard alleen als je een ontplofbaar/brandbaar mengsel hebt. Ook daar liggen de grenzen van waterstof iets ongunstiger dan bij aardgas, je hebt iets minder waterstof nodig in lucht om te ontbranden dan bij aardgas. Ook bij rijke mengsels met lucht is de bovengrens waterstof hoger. Kortom, liever geen waterstof met lucht (lees: zuurstof) mengen want dan ontstaat er al gauw een explosief/brandbaar mengsel.
Hoe zit het dan als je een lege, bijvoorbeeld nieuwe, leiding in gebruik neemt, daar zit toch in eerste instantie gewoon lucht in? Klopt en dus zul je eerste de lucht (lees wederom: zuurstof) moeten verdrijven en dat doen we in het algemeen met stikstof. Dit gas is onbrandbaar (inert) en als je daarna waterstof door de leiding laat lopen krijg je eerst wat stikstof, maar dit is niet schadelijk voor bijvoorbeeld een waterstof cv-ketel of zelfs een brandstofcel. Beide apparaten zullen in eerste instantie niet op stikstof functioneren maar na enkele seconden doen ze het gewoon.
Dit zou betekenen dat als je ooit een waterstof cv-ketel zou krijgen er altijd een paar extra aansluitingen op de gasleiding moeten zitten zodat je bij de (nieuwe) leiding de zuurstof er uit kunt spoelen. Let wel, dit doe je zelf niet maar een daarvoor opgeleide installateur.
Dan nog dat stukje over vonkvorming. Om dat te voorkomen in de installaties is het van belang alles goed te aarden. Hierdoor kan alle (statische) elektriciteit/lading afgevoerd worden zodat er geen vonken ontstaan.
Wat is nu de conclusie van het bovenstaande relaas? Wat mij betreft heeft waterstof ten opzichte van aardgas voor- en nadelen als het op veiligheid aankomt. Het belangrijkste is hoe je omgaat met deze gassen. Als je met waterstof net zo secuur om gaat als je met aardgas zou doen dan is het mijns inziens net zo veilig als aardgas. De toekomst zal het ons leren of we er inderdaad net zo secuur mee om kunnen gaan…
