Heel vroeg op de middelbare school, tijdens een van de eerste scheikundelessen, splitste de scheikundeleraar water in tweeën. Een molecuul H2O, zo legde hij uit, bestaat uit waterstof (H ) en zuurstof (O). De docent joeg een stroompje door een glas water, en aan de elektroden ontstond waterstofgas en zuurstof. Dat waterstofgas ging vervolgens in de fik, met een venijnig kefje als resultaat.
Waterstof is dus een brandstof. Een heel interessante zelfs: je wint het uit water in plaats van het te kopen van dubieuze dictaturen. Als het verbrandt, ontstaat opnieuw water, in plaats van koolstofdioxide en fijnstof. Het probleem is dat stroompje. Je kan sowieso niet meer energie opwekken dan je erin stopt, en in werkelijkheid gaat bij elke omzetting energie verloren. De gasmaatschappij wint aardgas en vervoert dat naar een centrale, en dat kost al energie. De elektriciteitsmaatschappij verbrandt dat gas en zet een gedeelte – 60 procent, als het een goede centrale is – van de vrijgekomen energie om in stroom. Die stroom gaat – met verliezen – naar school. De scheikundeleraar gebruikt de stroom in het proefje, en ook dat gaat weinig efficiënt. Dat is allemaal prachtig als je tieners iets wil leren over chemie, maar economisch gezien is het waardeloos: je begint met heel veel brandbaar gas, en je eindigt met een klein beetje brandbaar gas. Het is ook nog eens slecht voor het milieu.
In de toekomst die hoogleraar biofysische organische chemie Huub de Groot voor zich ziet, gaat het slimmer. Het waterstofgas wordt lokaal opgewekt, zodat niemand ermee hoeft te zeulen. Dat opwekken gebeurt met zonne-energie; duurzamer dan fossiele brandstoffen.
Dinsdagmiddag kwam die toekomst een stapje dichterbij. Wethouder Frank de Wit onthulde de eerste Leidse waterstofgenerator, op het Stadsparkeerterrein aan de Haagweg. Het opgewekte waterstof wordt met een zogeheten ‘puffer’ bijgemengd in het groen gas (opgewaardeerd biogas) voor de busjes van het stadsparkeerplan; dat gas kan je tot tien procent versnijden met waterstof zonder dat er problemen ontstaan.
De stroom komt van een zonnepaneel. De elektrode komt van een gespecialiseerd bedrijf in Zaandam en haalt een hoge efficiëntie van 85 procent. Het werkt beter, mooier en efficiënter dan uw scheikundeleraar, maar in wezen gebeurt er precies hetzelfde.
Dat gaat echter veranderen, vertelt De Groot. Het huidige pufstation is slechts de eerste stap. ‘Dit project helpt ons om na te denken over hoe het later moet. Zodat we, als de nieuwe technologie zich aandient, ook klaar zijn om de slag te maken; minder ontwikkelingstijd kwijt zijn, en sneller een pilot kunnen neerzetten.’ Op zijn bureau in het Gorlaeus ligt het ontwerp voor een nog modernere zonnecel, iets groter dan een koffiebeker, gemaakt door mensen van de Leidse Instrumentmakers School. Het is een modulair systeem, wat een dure term is die aangeeft dat hij uit verschillende onderdelen bestaat en dat er verschillende versies voor die onderdelen beschikbaar zijn of komen.
De Groot: ‘Leiden, de technische universiteiten, de Universiteit van Amsterdam en de bedrijven die meedraaien in dit project, gaan allemaal hun eigen systemen testen. Je kan zo’n testlocatie alleen maar goed inzetten als hij echt is, vandaar dat hij nu al waterstof puft.’
Wat voor systemen? De Groot doet onder meer onderzoek naar slimme katalysatoren die direct water omzetten in waterstof en zuurstof onder invloed van zonlicht, zonder dat er elektriciteit aan te pas komt. Ook kijkt hij hoopvol naar speciale coatings die over de zonnecel heengaan, om de efficiëntie te verbeteren.
‘Dit zijn geen technologieën die je één keer maakt en die dan klaar zijn. Het is iets dat blijft ontwikkelen, net zoals we nog steeds betere planten- en dierenrassen veredelen. Groen Vervoer bv, het bedrijf dat met de waterstofgenerator gaat werken, kan zo laten zien dat ze duurzaam zijn en participeren in goede wetenschap. Wij kunnen nieuwe materialen aanleveren, inzetten en bemeten. Hoeveel fotonen vallen er op, hoeveel rendement haal je in het echt, in plaats van in een laboratorium?’
Zijn collega Maarten Flinkenflögel, die het zonnetankstationproject leidt, vat het samen: ‘De Haagweg wordt een showcase voor de huidige stand van de techniek.’
De Groot: ‘Straks komen we uit bij de vijfde of zesde versie van deze zonnecel. Die is dan niet meer modulair, maar volledig geïntegreerd, omdat we dan ontdekt hebben wat de beste onderdelen zijn om erin te stoppen. Dan hebben we al geleerd waar je rekening mee moet houden. Je wil niet eerst alles ontwikkelen, om dan pas te horen dat mensen ’t niks vinden, zoals nu bij windmolens dreigt te gebeuren. Ook in die context is het belangrijk dat er zo’n proeftuin is: de mensen hebben met de technologie te maken, en kunnen het gewoon zien. We werken met de faculteit Geesteswetenschappen aan onderzoek naar esthetiek en de menselijke maat. Wat mooi is, en goed, is vooral een filosofisch begrip; wij bèta’s staan daar vaak anders in dan de rest van de mensheid. Wat daar uit komt, helpt ons weer met het kiezen van het soort onderzoek dat we gaan doen.’