Captive waterstofproductie: waterstof maken waar je hem meteen nodig hebt

Bijgewerkt: 12 augustus 2026 · 7 min leestijd

Stel je een bakkerij voor die haar eigen tarwe verbouwt op het land achter de bakkerij, in plaats van meel te kopen bij een groothandel. Er is geen vrachtwagen nodig, geen tussenhandelaar, geen voorraadmagazijn: het graan gaat rechtstreeks van akker naar oven. Zoiets is captive waterstofproductie: een fabriek produceert zelf waterstofgas, vlak naast of zelfs binnen haar eigen terrein, en gebruikt die waterstof direct in het eigen productieproces. Er wordt niets verkocht aan buitenstaanders en er is geen tussenstap van transport over lange afstand of langdurige opslag.

Het woord "captive" (Engels voor "gevangen" of "gebonden") slaat op het feit dat de waterstof gebonden is aan één specifieke afnemer: de fabriek die hem maakt, is ook de enige die hem opmaakt. Dit klinkt misschien als een detail uit de industriële boekhouding, maar het is precies het model waarop het grootste deel van de wereldwijde waterstofindustrie al meer dan honderd jaar draait — en het is nu ook het model waarmee bedrijven proberen te verduurzamen, door de manier waarop die waterstof gemaakt wordt te veranderen zonder de rest van de fabriek op de schop te hoeven nemen.

Wat is het precies?

Waterstofgas (H₂) komt in de natuur nauwelijks in pure vorm voor; het zit altijd vast aan andere stoffen, meestal aan water (H₂O) of aan koolwaterstoffen zoals aardgas. Om bruikbare waterstof te krijgen, moet je die binding verbreken. Dat kan op twee hoofdmanieren.

De eerste en nog altijd meest gebruikte methode heet stoomreforming van aardgas (in het Engels "steam methane reforming" of SMR). Daarbij wordt aardgas onder hoge temperatuur en druk met stoom gemengd, waardoor het uiteenvalt in waterstof en CO₂. Dit is relatief goedkoop, maar stoot veel broeikasgas uit; waterstof op deze manier gemaakt heet daarom "grijze waterstof".

De tweede methode is elektrolyse: met elektrische stroom wordt water gesplitst in waterstof en zuurstof, in een apparaat dat een elektrolyser heet. Gebruik je hiervoor stroom uit zon, wind of waterkracht, dan spreekt men van "groene waterstof". Deze route is duurder omdat elektrolysers en groene stroom nog relatief prijzig zijn, maar stoot bij de productie zelf geen CO₂ uit.

Bij captive productie staat de installatie — of dat nu een stoomreformer of een elektrolyser is — fysiek naast of vlakbij de fabriek die de waterstof nodig heeft. Een pijpleiding van enkele honderden meters tot een paar kilometer verbindt de twee. Dat scheelt de kosten, energieverliezen en veiligheidsrisico's van waterstoftransport over lange afstand, iets wat lastig is omdat waterstof een klein, licht molecuul is dat makkelijk lekt en dat moeilijk vloeibaar te maken of te comprimeren is zonder flink wat energie te verliezen.

Het tegenovergestelde van captive is merchant waterstof: waterstof die een producent op de vrije markt verkoopt aan wisselende afnemers, vaak per vrachtwagen of via een gedeeld pijpleidingnet. Merchant waterstof is nu nog een klein deel van de markt, juist omdat transport en opslag zo duur en technisch lastig zijn.

Wat wil men ermee bereiken?

Het belangrijkste doel van captive waterstofproductie is simpel: bestaande, al decennia draaiende industriële processen die toch al waterstof gebruiken, verduurzamen zonder de rest van de fabriek te hoeven vervangen. Denk aan olieraffinaderijen, die waterstof gebruiken om zwavel uit ruwe olie te verwijderen, of kunstmestfabrieken, die waterstof combineren met stikstof tot ammoniak (het zogeheten Haber-Boschproces). Deze fabrieken hebben al pijpleidingen, veiligheidsprotocollen en opslagtanks voor waterstof; alleen de bron van die waterstof hoeft te veranderen, van grijs (aardgas) naar groen (elektrolyse) of blauw (aardgas met CO₂-afvang).

Dat is aantrekkelijker dan waterstof helemaal nieuw inzetten voor toepassingen die nu nog geen waterstof gebruiken, zoals verwarming van huizen. De vraag staat er namelijk al; je hoeft geen nieuwe afnemers te vinden. Beleidsmakers noemen dit vaak het "laaghangend fruit" van de waterstoftransitie.

Een tweede doel is onafhankelijkheid en prijsstabiliteit. Een bedrijf dat zijn eigen waterstof maakt, is minder kwetsbaar voor prijsschommelingen op de energiemarkt en voor leveringsproblemen bij externe leveranciers. Voor sommige bedrijven speelt ook regelgeving mee: de Europese Unie verplicht via de herziene Richtlijn Hernieuwbare Energie (RED III) dat de industrie vanaf 2030 een deel van haar waterstofverbruik — de exacte norm verschilt per sector en wordt nog uitgewerkt in nationale wetgeving — moet halen uit "hernieuwbare waterstof van niet-biologische oorsprong" (afgekort RFNBO). Captive elektrolyse is voor veel bedrijven de meest voor de hand liggende manier om aan die eis te voldoen.

Voorbeelden uit de praktijk

Shell in de Rotterdamse haven bouwt sinds 2022 een grote elektrolyser met een vermogen van 200 megawatt, onder de naam Holland Hydrogen I. De bedoeling is dat deze installatie groene waterstof rechtstreeks via pijpleiding levert aan Shells eigen raffinaderij in Pernis, zonder tussenkomst van de vrije markt — een schoolvoorbeeld van captive productie. Het project heeft, zoals bij veel grote waterstofprojecten, te maken gehad met vertragingen ten opzichte van de oorspronkelijke planning.

H2 Green Steel bouwt in Boden, in het noorden van Zweden, een fabriek waar een grootschalige elektrolyser waterstof levert aan een naastgelegen staalfabriek. Die waterstof wordt gebruikt om ijzererts te reduceren tot metallisch ijzer zonder cokes of steenkool, wat normaal de grootste CO₂-bron in de staalindustrie is. Het project is een van de meest genoemde voorbeelden van industriële captive elektrolyse op grote schaal, al verlopen ook hier de opschaling en de eerste volcontinue productie geleidelijker dan de aanvankelijke aankondigingen deden vermoeden.

BASF nam in het Duitse Ludwigshafen een PEM-elektrolyser (een type elektrolyser met een polymeermembraan) in gebruik om een deel van de waterstofbehoefte van het eigen chemiepark in te vullen. Het is een van de eerste voorbeelden waarbij een chemiebedrijf elektrolyse rechtstreeks inpast in een bestaand, sterk vervlochten productiecomplex.

Yara, een van de grootste kunstmestproducenten ter wereld, onderzoekt en test op verschillende locaties, waaronder Porsgrunn in Noorwegen, hoe een deel van de ammoniakproductie kan overschakelen van grijze naar groene waterstof via captive elektrolyse, zodat de bestaande Haber-Bosch-fabriek grotendeels intact kan blijven.

In Saudi-Arabië wordt in het kader van het NEOM-project gewerkt aan een van de grootste geplande groene-ammoniakfabrieken ter wereld, waarbij elektrolyse-capaciteit rechtstreeks gekoppeld wordt aan de ammoniaksynthese ter plekke — dus captive op projectniveau, ook al is de ammoniak zelf wél bedoeld voor export. Ook hier geldt dat de daadwerkelijke opstartdatum in de praktijk meermaals is opgeschoven ten opzichte van eerdere aankondigingen.

Hoe ver is de techniek?

De elektrolysetechniek zelf is niet nieuw: al in het begin van de twintigste eeuw werd waterstof via elektrolyse gemaakt, onder meer door het Noorse bedrijf Norsk Hydro voor kunstmestproductie. Wat wél nieuw is, is de schaal. Waar elektrolysers vroeger doorgaans enkele megawatts groot waren, praten de huidige captive projecten over honderden megawatts, met ambities richting gigawattschaal.

Die opschaling verloopt trager dan veel aankondigingen uit de afgelopen jaren suggereerden. Internationale organisaties die de sector volgen, waaronder het Internationaal Energieagentschap (IEA), rapporteren geregeld dat een aanzienlijk deel van de aangekondigde groene-waterstofprojecten wereldwijd vertraging oploopt of nooit tot een definitief investeringsbesluit komt. De belangrijkste knelpunten zijn de hoge kosten van groene stroom en elektrolysers, onzekerheid over toekomstige regelgeving en subsidies, trage vergunningsprocedures, en de beperkte beschikbaarheid van voldoende en betrouwbare hernieuwbare stroom op de juiste locatie. Elektrolysers draaien namelijk het efficiëntst als ze vrijwel continu draaien, terwijl zon en wind nu eenmaal wisselvallig zijn.

Voor bestaande grijze-waterstoffabrieken (stoomreforming op aardgas) geldt dat de techniek volledig volwassen is; die draait al decennia op industriële schaal. De onzekerheid zit dus niet in de vraag of captive waterstofproductie kán, maar in het tempo waarmee de omschakeling van grijs naar groen (of blauw, met CO₂-afvang) daadwerkelijk gebeurt.

Wie werken eraan?

Grote energiebedrijven zoals Shell, TotalEnergies, BP en het Noorse Equinor investeren in captive elektrolyseprojecten, vaak gekoppeld aan hun eigen raffinaderijen. Chemieconcerns als BASF, Air Liquide, Air Products en Linde bouwen elektrolysers voor eigen chemieparken of leveren de installaties aan anderen. In de staalsector experimenteren H2 Green Steel, het Zweedse HYBRIT-samenwerkingsverband (SSAB, LKAB en Vattenfall), ArcelorMittal en Tata Steel Nederland in IJmuiden met waterstof als vervanger van kolen bij ertsreductie.

De elektrolysers zelf worden gebouwd door gespecialiseerde fabrikanten, waaronder het Noorse Nel Hydrogen, het Duits-Belgische thyssenkrupp nucera, het Britse ITM Power, het Duitse Sunfire en het Belgische John Cockerill. Op onderzoeksgebied volgen instituten als het Nederlandse TNO en de Duitse Fraunhofer-instituten de technische en economische ontwikkeling op de voet, terwijl het IEA internationaal de voortgang van aangekondigde projecten bijhoudt.

Geografisch ligt het zwaartepunt van captive-projecten momenteel in Noordwest-Europa (Nederland, Duitsland, Zweden, Noorwegen), gedreven door EU-klimaatbeleid en de aanwezigheid van energie-intensieve industrie in havengebieden, aangevuld met grootschalige projecten in landen met veel goedkope zon- en windenergie, zoals Saudi-Arabië, Australië en delen van Noord-Afrika, die vooral op export van groene ammoniak mikken.