Regelmatig hoor je opmerkingen dat de waterstof voertuigen een betere oplossing zouden zijn dan batterij elektrische voertuigen. Ik ben een youtube presentatie aan het voorbereiden over het onderwerp maar ik kan hier op het forum alvast een tipje van de sluier lichten.
Sinds lang probeert men een bruikbaar elektrisch voertuig te maken. BMW heeft jaren geëxperimenteerd met een waterstof BMW-7. Deze auto gebruikte waterstof als brandstof voor een stevige benzinemotor. Waterstof werd in vloeibare vorm opslagen en gevoed aan de verbrandingsmotor. Dit is natuurlijk pure onzin en zelfs crimineel voor het milieu. De lage efficiëntie van de verbrandingsmotor gecombineerd met de energieverliezen bij de waterstofproductie maken dit onzin.
Een slimmere manier om waterstof te gebruiken in een voertuig is een voertuig met een brandstofcel. Deze brandstofcel kan waterstof omzetten in elektriciteit. Deze elektriciteit wordt dan gebruikt door een elektromotor in het voertuig om te rijden. Normaal gezien is er nog een batterij aanwezig als buffer, bv. tijdens regeneratief remmen.
Ik heb argumenten om te zeggen dat rijden met waterstof, zelfs in een fuel-cell wagen, pure onzin is!
Als voorbeelden gebruik ik als fuel-cell wagen de Toyota Mirai, als batterij elektrische wagen de Tesla Model S. Beide wagens zijn qua kostprijs voor de consument vergelijkbaar en hebben een vergelijkbaar bereik van zo’n 500 km. Het feit dat Toyota nog altijd een groot verlies maakt van zo’n 100 000 euro per voertuig laat ik even in het midden, de kostendekking van de Model S voor Tesla is trouwens ook niet geheel duidelijk.
Zowel elektriciteit als waterstof zijn geen energiebronnen, maar energiebronnen. D.w.z. beide worden niet in de natuur aangetroffen, ze moeten opgewekt worden in installaties. Waterstof kan opgewekt worden uit aardgas (Steam Reforming) of door elektrolyse. Ook elektricteit kan opgewekt worden uit aardgas (Aardgascentrale) of kan onmiddellijk in de auto gebruikt worden om te laden.
Zowel steam reforming als elektrolyse van water zijn, rekening houdende met compressieverliezen, zowat 67% efficiënt in de beste industriële installaties.
Kijken we even naar het volledige fossiele scenario. De Mirai gebruikt waterstof uit steam reforming met een efficiëntie van 67%. De Mirai verbruikt 264 Wh/km. Aan de bron was de helf meer nodig nl. 396 Wh/km.
De Model S verbruikt 200 Wh/km. Een gascentrale is, na verliezen in het net, in het beste geval 56% efficiënt, bij het laden en rijden is de efficiëntie tussen de 85 en 90% wat ongeveer 400 Wh/km oplevert. Zeer vergelijkbaar met de Mirai. De energieverliezen en een waterstof distributienetwerk laat ik even in het midden. De Tesla komt er dus zelfs iets beter uit.
Kijken we naar het duurzame scenario met groene stroom (PV, wind, water, …). Deze elektriciteit wordt in de Model S direct benut om te laden. Rekening houden met de laad- en rijverliezen in de elektrische aanrijflijn komt dit neer op zo’n 230 Wh/km. Bij de Mirai is dit echter nog steeds ongeveer 400 Wh/km.
Conclusie: hoe groener de stroom des te interessanter wordt de batterij elektrische auto. Bij een volledige fossiele opwekking van elektriciteit/waterstof is een waterstofauto even efficiënt als een batterij elektrische wagen. Bij een volledig groene elektriciteit is een batterij elektrisch voertuig bijna dubbel zo efficiënt!
Dit is de ultieme reden waarom waterstof voertuigen onzin zijn. Het enige voordeel dat een waterstofvoertuig heeft is de snelle “laadtijd”, het rijbereik is immers gelijk. Het sneller maken van het tanken van waterstof heeft weinig zin. Bij elektrische voertuigen kan er nog een behoorlijke winst gemaakt worden waardoor dit ene voordeel voor het waterstof voertuig nog verder zal eroderen. “Who killed the hyrogen vehicle? Pure physics!”
Klopt mijn redenering niet dan hoor ik het graag!
