Een waterstoftank in een auto kan typisch gevuld worden tot 800 bar. Waterstof heeft dan wel een gigantische energiedichtheid, ongeveer 4x hoger dan benzine per gewicht, maar het molecule is zeer licht. Het moleculair gewicht van watestofgas (H2) is 2. Onder normale omstandigheden weegt 22,4 l waterstofgas 2 g. 1 kg waterstofgas is dan 500 x 22,4 l = 11 200 l gas. Deze 11 200 l waterstofgas bevat dan wel 142 MJ!
Dezelfde oefening voor aardgas levert het volgende. 22,4 l aardgas weegt 16 g. 1 kg aardgas is dan 1400 l. Deze 1400 l aardgas bevat 55,5 MJ. Als je met aardgas 142 MJ energie wil opslaan heb je ongeveer 3600 l gas nodig of 3x minder dan waterstof.
Voor LPG is deze oefening wat moeilijker. LPG is een mengeling van twee gassen: propaan en buthaan. In de winter wordt typisch meer propaan toegevoegd, in de zomer is het eerder meer buthaan. Als we uitgaan van een 50/50 samenstelling dan weegt 22,4 l LPG 50 g en is de energieinhoud van 1 kg 46,4 MJ. 1 kg LPG is dan 448 l gas. Om weer dezelfde energieinhoud te hebben als 1 kg waterstof gas heb 1370 l gas nodig. Het kookpunt van buthaan en propaan stijgt met hogere druk en al bij relatief lage druk worden deze gassen vloeibaar. Alle gasvolumes hierboven bij 1 atmosfeer natuurlijk!
Een waterstoftank en een aardgastank bevatten gecompresseerd gas, een LPG-tank bevat vloeistof!
Al deze theorie hierboven om aan te tonen dat een waterstoftank onder hoge druk moet staan om een noemenswaardige hoeveelheid te bevatten.
Een ander voorbeeld:
Mijn Tesla Model X 90D heeft een batterij die 90 kWh kan opslaan. 1 kWh = 3,6. De totale energie-inhoud van de batterij is dan 90 x 3,6 = 324 MJ. Stel dat ik mijn wagen zou uitrusten met brandstofcel en waterstof ga gebruiken. Omdat de brandstofcel maar 50% efficiënt is heb ik dubbel zoveel energie nodig uit waterstof, dus 648 MJ, of 4,56 kg H2. 4,56 kg H2 is 51072 l gas bij 1 atmosfeer. Bij een druk van 800 atmosfeer wordt dat dan 64 l gas. Dat is toch al een behoorlijke tank in je koffer. Deze tanks zijn meestal gemaakt van met carbonvezel versterkte kunststof.
Dan heb je nog altijd maar een bereik van 300 à 400 km. Om de beloofde (maar niet noodzakelijke) grotere range te hebben mag je dit verdubbelen.
Wat betreft ondergrondse parkings. LPG auto's mogen hier niet in parkeren omdat LPG gas zwaarder is dan lucht. 22,4 l lucht bij 1 atmosfeer weegt ongeveer 30 g. Zoals hierboven vermeld is dit voor LPG 50 g. LPG gas zal zich dus op de bodem van de garage ophopen. CNG wagens mogen wel in ondergrondse parkings want 22,4 l aardgas (CNG) weegt slechts 16 g. Waterstof is helemaal geen probleem met slechts 2 g per 22,4 l. Mits voldoende ventilatie zal het waterstof onmiddellijk kunnen ontsnappen. Er zijn nog andere factoren waar rekening mee gehouden moet worden, bijvoorbeeld bij welke percentages H2-gas een explosie kan voorkomen, …