Waarom Waterstof Nog Geen Oplossing is…

Ik ben een ontzettend grote fan van waterstof verbruikende voertuigen. Neem het meest voor de hand liggende element in het universum en combineer het met zuurstof om elektriciteit te produceren voor vooruitgang van voertuigen! Vervolgens heb je alleen water als uitlaatstof. Dit klinkt bijna nog beter als een T Rex die op een raket naar de maan zit en tegelijkertijd Toblerone chocolade uitdeelt.

De overstap van benzine en diesel naar waterstof klinkt als iets simpels en zelfs logisch. We zijn allemaal gewend om naar het tankstation te gaan als we 700 – 1000 kilometer hebben gereden, eventjes vijf minuten tanken en vervolgens kunnen we weer 700 – 1000 kilometer rijden. Waterstof belooft ons eigenlijk hetzelfde!

In 2017 werd de Honda Clarity gepresenteerd in Japan. Dit derde generatie waterstof aangedreven voertuig van Honda lijkt en voelt aan als elke andere auto en heeft nog zelfs dezelfde performance als een gewone Honda die op benzine rijd.

De technologie van waterstof werkt gewoon, en best simpel eigenlijk. Het is een zeer zekere rivaal voor andere elektrische auto’s. Naast Honda zijn er twee andere merken die ook al bezig zijn aan het  maken van een waterstof auto. Dit zijn Toyota en Hyundai.

En ondanks alle voordelen, zijn er toch ook zeker nadelen aan waterstof auto’s die te zwaar wegen.

Door velen word er over waterstof gesproken alsof het gemaakt is door God zelf. Het zou de lange termijn oplossing zijn voor het fossiele brandstof probleem dat we hebben. Maar op vele fronten komt het toch best wat tekort.

Allereerst lijkt het zo dat waterstof zeer goed vertegenwoordigt is in het universum maar het probleem is dat deze waterstof niet puur genoeg is en verdeelt is met andere deeltjes. Daarom moet het nog steeds geproduceerd worden zodat de juiste puurheid ontstaat. De goedkoopste manier om waterstof te maken is om het te extraheren uit methaan. Het probleem hiermee is dat er dan helaas ook weer CO2 wordt geproduceerd. Hiermee spat de koolstof vrije droom dus al in elkaar.

Een veel schonere manier om waterstof te maken is door de elektrolyse van water. Wat waterstof en zuurstof produceert. Hierdoor worden water moleculen gesplit. Dit kost veel stroom en zou dus van energie moeten komen van een schone bron (wind of zonne energie).

Het produceren van waterstof door elektrolyse in groot genoeg volume zou dus op speciale productieplaatsen moeten gebeuren. En deze waterstof zou getransporteerd moeten worden naar al onze tankstation over de gehele wereld.

Honda presenteerde in 2017 zijn Smart Hydrogen Station waarmee het merk claimde het allereerste ‘hogedruk elektrolyse systeem kon aanbieden. Het is in feite een station van ongeveer 3 x 2 x 2 meter die zijn eigen waterstof produceert en bewaart.

Wat zijn de problemen zou je denken? Momenteel produceert het nog enkel 1,5  kg waterstof per dag en kan het maar 19 kg aan waterstof op elk gegeven moment bewaren. Dat is wel een probleem als de ix35 van Hyundai ongeveer 0.95kg aan waterstof per 100 km nodig heeft.

Ook is het transporteren van waterstof over de hele wereld nog gewoon nodig daarom. En daarmee dus ook grote trucks en grote schepen die massa’s aan waterstof over de hele wereld verplaatsen. Dit zou dus ook allemaal emissie vrij moeten gebeuren wat momenteel nog onmogelijk is.

Bovendien moet waterstof veranderd worden van een gas naar een vloeistof om het te bewaren. En dit kost uiteindelijk dus ook weer nog meer hogedruk energie.

Zet dit alles eens in contrast met een pure elektrische auto. Om een elektrische auto te rijden moet je alleen de batterij inpluggen in een hernieuwbare energiebron in een infrastructuur die al bestaat. En ben je niet afhankelijk van het process om waterstof te moeten produceren.

Een artikel in het Scientific American Journal door Joe Romm en Andy Frank beschrijft het proces van elektrolyse, transport, aandrijven, en brandstof cell conversie in energie zo dat er maar slechts 20 – 25 %  van de uiteindelijke energie van het waterstof energie proces in de uiteindelijke auto terechtkomt.

In het geval van een elektrische auto zou dit ongeveer 75 – 80%  zijn en daarmee is de elektrische auto 3 maal efficiënter als een waterstof auto.

Wel is het zo dat twee sleutelvoordelen van een waterstofauto tegenover een elektrische auto zijn de bijvul snelheid en dat je niet het probleem van de actieradius hebt voordat hij weer opgeladen moet worden bij een elektrische auto.

En praktisch gezien is er eigenlijk maar één probleem, en dat is hoe groter de actieradius hoe minder snel je zou moeten bijladen in een elektrische auto.

Er zijn ook andere punten die overwogen moeten worden in de strijd tussen waterstof en elektrische auto’s. Een groot punt is de kosten per km. Het is totaal mogelijk om je elektrische auto gratis op te laden als je bijvoorbeeld zelf zonne-energie produceert op je dak. In vergelijking zou een volle tank waterstof geschat worden op ongeveer $50 – $70. Dus zelfs in dit geval ben je als consument goedkoper uit met een elektrische auto als je zonnepanelen hebt.

De aankoopprijs zal ook niet veel verschillen. Momenteel zijn zowel de elektrische auto als de waterstof auto zeer duur maar zodra de trend doorzet zullen ze geleidelijk aan steeds goedkoper worden.

Een ander punt is veiligheid. Er kunnen veel gevaarlijke situaties optreden bij waterstof auto’s (het is geurloos en kleurloos en zeer makkelijk ontvlambaar). Daarom moeten er waterdichte oplossingen komen voor de opslag. Fabrikanten moeten dit probleem zeer goed gaan oplossen.

Wij zeggen niet dat elektrische auto’s de perfecte oplossing zijn voor onze toekomstige brandstof nodigheden.

Ze zijn in geen enkel geval een zegen voor de natuur. Lithium batterijen zijn zeer kostbaar om uit de mijnen te halen en moeten getransporteerd worden over de gehele wereld wat zeer energie intensief is.

Net zoals bij waterstof heeft ook lithium grote risico’s. Er zijn studies geweest die chemicaliën en materialen gelinkt hebben aan serieuze ziektes en gezondheidsklachten.

Daarnaast is het ook de bedoeling dat elektrische auto’s wel geladen gaan worden met schone energie (anders zijn ze nog veel erger in vervuiling als benzine auto’s).

En zodra we geen nieuwe ontwikkelingen in de infrastructuur hebben zullen elektrische auto’s minder praktisch zijn voor mensen die hun auto niet ’s nachts kunnen opladen.

Veel van ’s werelds grootste autoproducenten zijn van plan een waterstof voertuig te gaan ontwikkelen in de komende 5 jaar, echter zijn er geen die verwachten om meer dan een paar honderd of duizend waterstof voertuigen per jaar te gaan maken.

Ondertussen heeft Elon Musk uitgesproken dat hij op zijn minst ‘een paar miljoen’ elektrische auto’s gemaakt heeft als het 2025 is geworden. De tijd zal het ons vertellen wat er werkelijk gaat gebeuren.

Het is onvermijdelijk dat waterstof een rol gaat spelen in de toekomst van de automobielen industrie. En zoals wij zeggen is dat helemaal okay. Ze werken en in de korte termijn hebben ze veel meer voordelen dan een elektrische auto.
Maar in de lange termijn, stellen wij nu onze vragen over de wetenschap en praktisch gebruik van waterstof als brandstof in de toekomst.

Wat is jouw mening over waterstof als brandstof voor auto’s? Laat het ons weten in de comments hieronder!

Bastian van Stigt
Nieuweduurzaam.nl