Power-to-X: hoe je overtollige groene stroom omzet in brandstof, gas of grondstof

Bijgewerkt: 13 oktober 2026 · 6 min leestijd

Stel je voor: het waait een paar dagen flink op de Noordzee en alle windturbines draaien op volle toeren. Er is op dat moment meer stroom dan Nederland kan gebruiken. Normaal gesproken moet die overtollige elektriciteit dan worden weggegooid, of de turbines worden tijdelijk stilgezet. Power-to-X is een verzamelnaam voor technieken die die overtollige stroom niet verspillen, maar omzetten in iets wat je kunt opslaan, vervoeren en later gebruiken: waterstofgas, synthetisch aardgas, vloeibare brandstof of een grondstof voor de chemische industrie.

De "X" in de naam staat voor dat eindproduct, dat kan variëren. Vergelijk het met een brouwerij die suiker (de grondstof) omzet in alcohol (het eindproduct dat je kunt bottelen en later drinken). Bij Power-to-X is elektriciteit de grondstof en wordt die, via een aantal technische stappen, omgezet in een product dat energie vasthoudt in chemische vorm. Dat is precies waarom het begrip opduikt in berichten over klimaatbeleid: elektriciteit uit zon en wind is er niet altijd op het moment dat je het nodig hebt, en sommige sectoren kunnen niet zomaar op een stekker overstappen.

Wat is het precies?

De eerste stap is bijna altijd hetzelfde: elektrolyse. Daarbij wordt water (H2O) met behulp van elektrische stroom gesplitst in waterstof (H2) en zuurstof (O2). Een apparaat dat dit doet heet een elektrolyser. Als de gebruikte stroom afkomstig is van zon of wind, spreek je van "groene" of "hernieuwbare" waterstof.

Die waterstof is op zichzelf al een vorm van Power-to-X, namelijk Power-to-Gas. Maar waterstof is lastig: het is een heel licht gas, moeilijk te verdichten en vraagt speciale leidingen en tanks. Daarom wordt waterstof vaak verder bewerkt.

Een veelgebruikte route is om waterstof te combineren met kooldioxide (CO2), afgevangen uit industriële rookgassen of rechtstreeks uit de lucht ("direct air capture"). Door waterstof en CO2 samen te laten reageren ontstaan nieuwe moleculen: synthetisch methaan (vergelijkbaar met aardgas, Power-to-Gas), methanol, of via het zogeheten Fischer-Tropsch-proces een mix van koolwaterstoffen die te raffineren is tot synthetische kerosine of diesel (Power-to-Liquid). Een andere route combineert waterstof met stikstof uit de lucht tot ammoniak, via het meer dan honderd jaar oude Haber-Bosch-proces (Power-to-Ammonia). Ammoniak is zelf een belangrijke grondstof voor kunstmest, maar wordt ook onderzocht als brandstof voor zeeschepen en als makkelijker te vervoeren "waterstofdrager".

Het eindproduct wordt vervolgens opgeslagen of getransporteerd, soms via bestaande gasleidingen of tankerschepen, en later gebruikt als brandstof, warmtebron of grondstof. Elke omzettingsstap kost energie, dus van de oorspronkelijke stroom gaat bij elke stap een deel verloren als restwarmte.

Wat wil men ermee bereiken?

Het belangrijkste doel is het verduurzamen van sectoren die moeilijk rechtstreeks op elektriciteit kunnen overstappen. Een vliegtuig of containerschip kan niet zomaar een accupakket meenemen dat zwaar genoeg is voor een lange reis; de energiedichtheid van brandstof is daarvoor nog te belangrijk. Staalfabrieken en de chemische industrie gebruiken waterstof of koolwaterstoffen soms niet als brandstof maar als grondstof in het productieproces zelf. Power-to-X-producten kunnen die fossiele grondstoffen vervangen zonder dat de hele industriële installatie moet worden herontworpen.

Daarnaast is er het opslagvraagstuk. Stroom uit zon en wind is onregelmatig: veel aanbod op een winderige dag, weinig op een windstille winternacht. Door overschotten om te zetten in waterstof of een ander product, ontstaat een vorm van energieopslag die weken of maanden kan overbruggen, iets waarvoor batterijen te duur en te omslachtig zijn.

Een derde motivatie is geopolitiek en economisch: landen met veel zon of wind, maar weinig eigen energiebehoefte, zouden groene waterstof of ammoniak kunnen exporteren naar landen met grotere vraag, zoals Nederland of Duitsland. Zo ontstaat een nieuwe internationale handelsstroom in plaats van, of naast, de handel in olie en aardgas. Ook wordt gehoopt dat bestaande gasinfrastructuur (leidingen, opslagtanks, havens) hergebruikt kan worden, zodat die investeringen niet verloren gaan.

Voorbeelden uit de praktijk

NortH2 (Nederland): een samenwerking tussen Shell, Gasunie, RWE, Equinor en de provincie Groningen, aangekondigd in 2020. Het plan is om met stroom van grote offshore windparken in de Noordzee op industriële schaal groene waterstof te produceren bij Eemshaven, voor gebruik door de industrie in de Eemsdelta en Rotterdam.

REFHYNE (Duitsland): bij de Shell-raffinaderij in Keulen (Rheinland) werd in 2021 een van de grootste PEM-elektrolysers van Europa (10 megawatt) in gebruik genomen, met plannen voor verdere opschaling.

Haru Oni (Chili): een fabriek nabij Punta Arenas in Patagonië, gebouwd door onder meer Siemens Energy, Porsche en HIF Global, die met windstroom groene waterstof en vervolgens synthetische benzine (e-fuel) produceert. De fabriek werd in september 2022 officieel geopend en levert sindsdien kleine testhoeveelheden e-fuel.

Djewels (Delfzijl, Nederland): een project van Nouryon en Gasunie voor een grote (20 megawatt) elektrolyser die groene waterstof levert aan de chemische industrie in de Eemsdelta.

HyDeal Ambition: een Europees consortium (met partijen uit Spanje, Frankrijk en Duitsland) dat sinds 2021 werkt aan grootschalige, goedkope groene waterstofproductie op basis van Spaanse zonne-energie, met als doel de kostprijs van groene waterstof dicht bij die van grijze (fossiele) waterstof te brengen.

Hoe ver is de techniek?

Elektrolyse zelf is geen nieuwe techniek; ze wordt al meer dan een eeuw toegepast op kleine schaal, bijvoorbeeld in de chloorindustrie. Het nieuwe aan Power-to-X is de opschaling naar industriële, groene toepassingen en de koppeling met CO2- of stikstofchemie voor complexere producten.

Die opschaling verloopt trager dan veel aangekondigde projecten suggereren. Internationale analyses, onder meer van het Internationaal Energieagentschap (IEA), laten herhaaldelijk zien dat het daadwerkelijk gerealiseerde elektrolysevermogen wereldwijd fors achterblijft bij de aangekondigde plannen; veel projecten worden uitgesteld, verkleind of soms afgeblazen omdat de financiering, de afzetmarkt of de benodigde stroomvoorziening niet op tijd rond komt.

De belangrijkste knelpunten zijn de kosten en het energieverlies. Groene waterstof is nog altijd duurder dan waterstof uit aardgas, en elke extra omzettingsstap (naar methanol, ammoniak of synthetische kerosine) kost extra energie en geld. Voor CO2-gebaseerde routes is bovendien een betaalbare bron van CO2 nodig; afvangen uit de buitenlucht (direct air capture) is nog relatief duur en kleinschalig. Ook ontbreekt op veel plekken nog de infrastructuur: pijpleidingen, opslag en haventerminals voor waterstof en zijn afgeleiden moeten voor een groot deel nog gebouwd of aangepast worden.

Tegelijk zijn er wel degelijk stappen gezet: elektrolysers worden groter en goedkoper, overheden (waaronder de EU en Nederland) hebben subsidies en verplichte bijmengpercentages ingevoerd, en de eerste commerciële leveringen van groene ammoniak en e-fuels hebben plaatsgevonden, zij het nog in beperkte volumes. Het is realistisch om te zeggen dat de techniek werkt, maar dat de opschaling naar een niveau dat werkelijk invloed heeft op het wereldwijde energiesysteem nog zeker een tot twee decennia kan duren, en afhankelijk is van beleid, kapitaal en de prijsontwikkeling van hernieuwbare stroom.

Wie werken eraan?

Energiebedrijven en oliemaatschappijen als Shell, RWE, Equinor, Ørsted en Gasunie investeren in grootschalige productieprojecten. Toeleveranciers van elektrolysers, zoals Siemens Energy, Thyssenkrupp Nucera, het Noorse Nel Hydrogen en het Britse ITM Power, ontwikkelen en bouwen de apparatuur zelf. In de ammoniak- en kunstmestsector is Yara (Noorwegen/Nederland) een belangrijke partij, onder meer met een pilot voor groene ammoniak in Sluiskil. Autofabrikant Porsche en het Chileense/Duitse bedrijf HIF Global trekken de kar bij synthetische e-fuels voor verbrandingsmotoren.

Op onderzoeksgebied spelen Nederlandse instituten als TNO en de TU Delft een rol bij het testen en optimaliseren van elektrolyse- en syntheseprocessen. In Duitsland doen de Fraunhofer-instituten en het Duitse ruimtevaart- en energieonderzoeksinstituut DLR vergelijkbaar werk, onder meer rond synthetische kerosine voor de luchtvaart. Op beleidsniveau zet de Europese Commissie met haar waterstofstrategie en de "Fit for 55"-wetgeving in op groene en "laagkoolstof" waterstof, terwijl landen als Nederland, Duitsland, Spanje, Australië, Chili, Marokko en Saudi-Arabië zich positioneren als toekomstige producenten of exporteurs, vaak gesteund door nationale waterstofprogramma's en exportstrategieën.