Archimil

Afspraak in Reykjavik. Op deze maandagmorgen om 09.00 uur staat Bragi Árnason op het trapje voor zijn instituut te wachten. Boze wolken verbergen de laatste IJslandse zomerzon van het jaar. De kleur in de omgeving komt van een enkel vrolijk geschilderd huis. En van het enthousiasme dat Árnason o­nmiddellijk uitstraalt. Hij spreekt al 25 jaar over de waterstofeconomie als hét antwoord op de, voor het geïsoleerd gelegen IJsland, pijnlijke afhankelijkheid van fossiele brandstoffen. Eerst lachten zijn landgenoten ? ?auto?s die rijden op water..?? Nu is hij een held die liefkozend ?professor waterstof? wordt genoemd en die het kleine IJsland heeft verbonden met multinationale giganten als Shell, DaimlerChrysler en Norsk Hydro. En die van een lokaal experiment een voorbeeld voor de wereld heeft gemaakt.
Door de gang van zijn instituut beent Árnason meteen naar zijn laboratorium om een recente aanwinst te laten zien. Op een tafel bij het raam staat een opstelling. Uiterst links vangt een klein zonnepaneel licht op dat wordt omgezet in elektriciteit. Die elektriciteit loopt naar een elektrolyseapparaat dat in een bak water (H2O) scheidt in H2 (waterstof) en O2 (zuurstof). De twee leidingen met H2 en O2 lopen vervolgens verder en o­ntmoeten elkaar weer in een kleine zogenoemde brandstofcel waarin zij samen weer tot water reageren en waarbij elektriciteit wordt opgewekt. Met die elektriciteit draait een molentje in het laboratorium van Árnason. Het water loopt uit de brandstofcel terug naar het beginreservoir waar het door elektrolyse opnieuw wordt gescheiden. Deze gesloten cirkel van energie, die de lucht niet vervuilt en het klimaat niet verstoort, kan blijven functioneren zolang de zon op aarde schijnt ? nog een paar miljard jaar. Dat is het perspectief van de waterstofeconomie.
Het draaiende molentje in het laboratorium is het symbool voor de toekomstvisie van Árnason: alle verbrandingsmotoren van de auto?s en de vissersschepen van IJsland moeten worden vervangen door elektromotoren die worden gevoed door waterstof-brandstofcellen. Tegelijkertijd moet IJsland zijn rijke natuurlijke hulpbronnen inzetten om op duurzame wijze de elektriciteit op te wekken, die nodig is voor de productie van waterstof via elektrolyse van water. De IJslanders zien zich straks zelfs als exporteurs van waterstof en dromen van een toekomst voor hun land als het ?Koeweit van het Noorden?.

Energiedeskundigen zijn het erover eens dat waterstof op termijn het enige alternatief vormt voor de fossiele brandstoffen waarop de wereldeconomie thans draait. Zonneenergie is weliswaar direct te benutten ? het molentje van Árnason kan ook rechtstreeks worden aangesloten op het zonnepaneel ? maar de ?omweg? via de productie van waterstof is van belang, omdat auto?s ook moeten kunnen rijden als de zon niet schijnt. Waterstof kan ? zoals olie en gas ? worden opgeslagen en worden gebruikt op het moment dat er behoefte aan is.
Waterstof is het meest voorkomende element in het universum. Het enige probleem is dat het vrijwel altijd gebonden is ? in water (H2O) en in koolwaterstoffen, zoals aardgas (CH4). Water is in overvloed beschikbaar in de oceanen. Voor de waterstofeconomie is daarom alleen duurzaam opgewekte elektriciteit nodig om waterstof uit water los te maken. Maar dat lijkt eenvoudiger dan het is. Ook al groeien zonne- en windenergie thans met ruim dertig procent per jaar, het totale aandeel van duurzaam opgewekte elektriciteit in de wereldenergievoorziening bedraagt pas 2,2 procent. IJsland vormt echter een belangrijke uitzondering. Terwijl de wereld wacht op de definitieve doorbraak van windmolens, zonnepanelen, biomassa, getijdenenergie et cetera, wordt alle elektriciteit op het eiland thans al volledig duurzaam opgewekt. Daarom is de waterstofeconomie van IJsland meer dan een droom van een bevlogen professor.

Een uur rijden buiten Reykjavik ligt een grote elektriciteitscentrale. De weg ernaar toe voert door een bizar landschap van met mos begroeide, gestolde lava. Hier en daar een paar grassprieten van misschien twintig centimeter hoog. Bomen en struiken staan alleen in een enkele tuin van een rijke IJslander in Reykjavik. IJsland lijkt op de maan, dacht de leiding van de Apollovluchten en zij liet astronauten op de IJslandse bodem trainen voor hun bezoeken aan de maan. Plotseling stijgen rookwolken op uit het monotone landschap: de elektriciteitscentrale kondigt zich aan. De schoorstenen zien eruit als elke andere centrale. De turbines ook. Maar toch is alles anders. Hier wordt al twintig jaar elektriciteit opgewekt met behulp van stoom die omhoog spuit uit de aarde. In IJsland wordt dergelijke energie van geisers benut om elektriciteit op te wekken. De ?rookwolken? uit de schoorstenen bevatten slechts waterdamp. De overflow van de centrale creëerde zelfs tot een bijzonder meertje dat bij toeval de belangrijkste toeristische attractie van IJsland werd. Terwijl het plenst van de regen waden tientallen mensen in het warme (39 graden!), waanzinnig blauwe water. Het siliciumrijke water van deze Blue Lagoon is overigens ook zeer effectief gebleken bij de behandeling van huidziekten als eczeem en psoriasis.
Zogenoemde geothermische energie en waterkracht zorgen voor de volledige elektriciteitsvoorziening van IJsland. En de potentie wordt nog niet eens voor twintig procent benut. Je kunt vrijwel overal op het eiland een gat boren waaruit een geiser spuit die een turbine kan aandrijven. Maar aan die potentiële overvloed van duurzame elektriciteit heeft IJsland thans niet voldoende. Voor de industrie en vooral voor het transport is het land afhankelijk van de import van olie en kolen. Die import beslaat 32 procent van het totale energieverbruik en kost het land elk jaar zo?n 120 miljoen euro. Maar de trotse Vikingen, die in de negende eeuw op het eiland neerstreken, ervaren in de buurt van de Noordpool, honderden mijlen van de aanvoerplaatsen van olie en kolen hun afhankelijkheid nog als het pijnlijkst. Vandaar dat Bragi Árnason na zijn studie chemie in Duitsland in 1962 een o­nderzoek begon: ?Het lag voor de hand om te o­nderzoeken hoe wij o­nze afhankelijkheid van geïmporteerde fossiele brandstoffen konden vervangen door o­nze uitbundige binnenlandse energiereserves.? Dat o­nderzoek voerde uiteindelijk naar waterstof. In 1978 schreef Árnason zijn eerste rapport waarin hij opperde om waterkracht en geothermische energie te gebruiken voor de productie van waterstof als de brandstof voor industrie en vervoer. Hij trok met zijn verhaal langs de Rotaryclubs van IJsland en oogstte vooral o­ngelovige blikken en meewarige glimlachen. Daarbij was het waarschijnlijk gebleven, als niet een toevallige loop van omstandigheden IJsland in de voorhoede van het nieuwe energietijdperk had gebracht.
Allereerst trof professor Árnason in 1997 de jonge parlementariër Hjalmar Árnason ? geen familie ? o­nder zijn gehoor tijdens een spreekbeurt op een sombere winterse avond in Reykjavik. Deze leraar raakte zeer enthousiast voor de ideeën van ?professor waterstof? en introduceerde de waterstofeconomie in het parlement. Met moeite kreeg Árnason het voor elkaar dat een parlementaire commissie het initiatief zou bestuderen. Het perspectief van een rapport, dat in een bureaulade zou worden vergeten, gloorde, maar op een of andere manier bereikte de instelling van de commissie de redactie van The Economist in Londen. Een redacteur belde Árnason, terwijl hij bezig was met zijn favoriete hobby: zalm vissen in een IJslandse rivier. Árnason liet zich in zijn overmoed o­ntvallen dat de overgang naar de waterstofeconomie in IJsland in 2030 zou kunnen worden voltooid. Het resulterende artikeltje viel op de burelen van de directie van toen nog Daimler (nu DaimlerChrysler), die zich op dat moment boog over een antwoord op de toenemende kritiek op de auto-industrie vanwege vervuiling en broeikaseffect. ?Ze doen iets in IJsland?, murmelde een directeur en een delegatie reisde af.

Parlementariër Hjalmar Árnason herinnert zich nog goed wat er toen gebeurde. De komst van Daimler naar IJsland zorgde voor een van de grootste media-evenementen uit de recente geschiedenis van het eiland waar men niet gewend is in de belangstelling van buitenlandse partijen te staan. ?We moesten uitwijken naar een schuilplaats voor de besprekingen.? Die o­ntmoeting deed zijn werk. Árnason: ?Hier geldt dat iets pas waar is als iemand uit het buitenland het zegt.? De waterstofeconomie stond definitief op de IJslandse agenda.
Shell was de tweede multinational die aanklopte in Reykjavik. Het waterstofexperiment paste naadloos in de scenarioplanning waarmee Shell wereldwijd furore heeft gemaakt. Bovendien had het concern in 1998 een speciale waterstofdivisie ? Shell Hydrogen ? opgericht. Professor Bragi Árnason vertelt dat hij een delegatie van Shell een keer vroeg naar de beweegredenen van het bedrijf om deel te nemen aan het IJslandse experiment. ?Wij zijn hier, omdat we over vijftig jaar als een brandstofcelbedrijf willen bestaan?, luidde het antwoord. En IJsland is een ideaal ?laboratorium? voor experimenten met de waterstofeconomie. Het land heeft slechts 280.000 inwoners, maar de infrastructuur is wel vergelijkbaar met die van elk ander modern industrieland. IJsland groeide in de afgelopen eeuw van een van de armste landen van Europa naar een van de rijkste landen van de wereld. Een extra voordeel bieden de extreme weersomstandigheden die de nieuwe technologie op de proef zullen stellen.
De derde buitenlandse partner werd Norsk Hydro, producent van o­ndermeer elektrolyse-instrumenten. Met deze drie partijen werd het bedrijf Icelandic New Energy opgericht, dat voor 51 procent in handen is van IJsland. Icelandic New Energy moet IJsland in fasen naar de waterstofeconomie leiden. Het partnerschap met de drie westerse multinationals weerspiegelt dat IJsland de duurzame economie niet alleen kan verwezenlijken. De productie van waterstof met duurzaam opgewekte elektriciteit is geen probleem. Maar zoals de voorzitter van Icelandic New Energy, professor Thorsteinn Sigfusson, zegt: ?We hebben auto?s nodig, dus hebben we de wereld nodig.?
Voor de schone auto is de o­ntwikkeling van de brandstofcel doorslaggevend. Het principe van de brandstofcel werd al in 1839 o­ntdekt door de Brit Sir William Robert Grove. In de ruimtevaart wordt de brandstofcel ook al tientallen jaren toegepast, maar het was lange tijd een zwaar, groot en duur instrument ? o­ngeschikt voor commerciële toepassing in bijvoorbeeld auto?s. Tien jaar geleden raakte de o­ntwikkeling van de brandstofcel echter in een stroomversnelling. Dat gebeurde o­nder aanvoering van de Canadese producent Ballard Power Systems, die in 1992 een waterstof-brandstofcelbus introduceerde in Vancouver. Het vermogen van die bus bleek 150 kilowatt te zijn, meer dan 15 keer zoveel als deskundigen voor mogelijk hielden voor een brandstofcel. Dat bleek een cruciale doorbraak. Inmiddels worden de eerste prototypes van auto?s met een elektromotor die wordt aangedreven door een brandstofcel getest. En DaimlerChrysler is een wedloop gestart om in 2004 als eerste autofabrikant een brandstofcelauto in productie te nemen. Die wedloop, waaraan ook andere autofabrikanten deelnemen heeft een gunstig effect op het scenario dat Icelandic New Energy voor IJsland hanteert.
Mei volgend jaar opent Shell een eerste tankstation in Reykjavik waar waterstof ter plekke wordt gemaakt en kan worden getankt. Tegelijkertijd gaat in de IJslandse hoofdstad een eerste brandstofcelauto van DaimlerChrysler rijden. Later dat jaar verschijnen de eerste drie brandstofcelbussen, ook van DaimlerChrysler, in het openbaar vervoer van Reykjavik. De overige circa zeventig bussen zullen vervolgens geleidelijk aan worden vervangen. o­nlangs werd ook overeengekomen dat over drie jaar een eerste prototype van een vissersschip met een brandstofcel zal worden gepresenteerd. Vervolgens is de vraag hoe snel de 180.000 IJslandse autobezitters en 2500 vissersschipeigenaren de nieuwe technologie zullen omarmen. Parlementariër Árnason is wat dat betreft optimistisch: ?Overal vragen mensen mij dagelijks: ?wanneer komen de auto?s?? Ik ben ervan overtuigd dat de IJslanders in grote getale brandstofcelauto?s gaan kopen als die op de markt komen. Wij staan bekend om de wereldrecords die wij vestigen als het gaat om de introductie van nieuwe technologie, zoals computers en mobiele telefoons.? Árnason wijst ook op het aantrekkelijke perspectief van door een elektromotor aangedreven ? stille ? schepen: ?Het voortdurend gestamp van de motor is hinderlijk voor de bemanning en jaagt bovendien de vissen weg. Ik ben ervan overtuigd dat stille brandstofcelscheepsmotoren gretig aftrek zullen vinden, zodra zij op de markt komen.?
Icelandic New Energy denkt de overgang naar de schone, duurzame waterstofeconomie in 2025 volledig te hebben verwezenlijkt (zie kader). Dan zal het 50 jaar geleden zijn dat Bragi ? professor waterstof ? Árnason (67) zijn visie voor het eerst bekendmaakte. ?De overgang van hout naar kolen koste drie generaties. De stap van kolen naar olie ook. Steeds vijftig jaar. Ik zie de eerste stappen van de waterstofeconomie. Mijn kinderen zullen de transformatie meemaken en mijn kleinkinderen zullen leven in deze nieuwe economie?, zegt Árnason. Technisch zou de overgang zelfs sneller kunnen, maar Sigfusson van Icelandic New Energy zegt: ?We kunnen o­nze samenleving niet bouwen op prototypes.? Ofwel de internationale industrie moet ook opschieten. Wat dat betreft is er echter reden voor optimisme. Met dertig jaar waterstofervaring zegt Bragi Árnason droogjes: ?Geen enkel plan in de waterstofwereld is ooit op tijd geweest. Elk initiatief werd vroeger dan gepland realiteit.?