De toekomst van auto's is misschien elektrisch, maar sommige autofabrikanten dekken hun batterijweddenschappen af met waterstofbrandstofcellen. Ondanks dat ze nog minder algemene infrastructuur hebben dan elektrische auto's op batterijen, hebben waterstofauto's enkele inherente voordelen. Maar, net als EV-batterijen, is waterstoftechnologie slechts zo schoon als wat het aandrijft. En volgens een nieuwe studie is die bron niet zo schoon als velen denken dat hij is.
Op het eerste gezicht lijkt een waterstof-brandstofcelauto redelijk milieuvriendelijk. De enige uitstoot is immers water. De waterstof in de brandstofcel moet echter ergens vandaan komen. Maar hoewel waterstof het meest voorkomende element in het universum is, is het meestal chemisch gebonden aan andere elementen. En het verbreken van die banden kost een aanzienlijke hoeveelheid inspanning en energie, wat, afhankelijk van het proces, aanzienlijke uitstoot betekent.
In de VS is de primaire methode voor waterstofproductie het reformen van aardgas, waarbij verschillende reacties betrokken zijn, zegt het ministerie van Energie. Stoomreforming, ook wel 'methaanreforming' genoemd, laat het methaan reageren met stoom op hoge temperatuur om koolmonoxide (CO) en waterstof te produceren. Gedeeltelijke oxidatie houdt in dat het methaan wordt omgezet met een minder dan ideale hoeveelheid zuurstof, waardoor opnieuw CO en waterstof worden gemaakt. Ten slotte zet de water-gas-shift-reactie het koolmonoxide om in waterstof met meer stoom, waarbij onderweg kooldioxide (CO2) wordt geproduceerd.
Door op deze manier waterstof te maken, ontstaat wat bekend staat als 'grijze waterstof'. Maar als je de CO2 afvangt, wordt het 'blauwe waterstof' genoemd.
Breaking News:Velen zien waterstof als de toekomst van schone energie. Maar de manier waarop de industrie het wil produceren, zou slechter zijn voor het klimaat dan het verbranden van aardgas, aldus een nieuwe studie. https://t.co/5xFUVoAYZF
— The New York Times (@nytimes) 12 augustus 2021
Op het eerste gezicht zijn elektrische auto's aangedreven door blauwe waterstof perfect schoon; ze stoten immers alleen water uit. Maar hoewel het gebruik van waterstof milieuvriendelijk is, is het reformen van aardgas dat allerminst. En volgens een peer-reviewed onderzoek dat onlangs is gepubliceerd in Energy Science &Engineering , is het proces schadelijker dan eerst werd gedacht.
Onderzoekers voerden een levenscyclusanalyse uit om alle emissies te bepalen die gepaard gaan met het maken van blauwe waterstof. Dat betekent niet alleen de CO2 die wordt uitgestoten tijdens de aardgaswinning optellen, maar ook de CO2 die is uitgestoten tijdens het hervormingsproces, de New York Times legt uit. Het uitvoeren van al die reacties vereist immers een aanzienlijke hoeveelheid kracht, die niet allemaal schoon is. Bovendien ontsnapt er onvermijdelijk een kleine hoeveelheid methaan tijdens het mijnbouwproces. En methaan is tot 86 keer krachtiger dan CO2 in termen van opwarmingspotentieel, Autoblog notities.
Uiteindelijk concludeerden de onderzoekers dat de "broeikasgasemissies van blauwe waterstof nog steeds groter zijn dan die van het simpelweg verbranden van aardgas." En hoewel blauwe waterstof schoner is dan grijze waterstof, is de totale uitstoot van broeikasgassen slechts 18-25% lager.
Dat klinkt allemaal als een flinke klap voor waterstofauto's, vooral in de VS. Dat is echter niet noodzakelijk het geval.
Ten eerste is het de moeite waard om te onthouden dat een EV met waterstof-brandstofcellen tijdens het gebruik minder uitstoot produceert dan een auto met verbrandingsmotor. Het probleem hier is niet de waterstof zelf, maar de methode die wordt gebruikt om het te maken. En dat varieert aanzienlijk over de hele planeet.
De waterstof die wordt gebruikt in Toyota's prototype Corolla-raceauto, is bijvoorbeeld geen 'blauwe waterstof'. In plaats daarvan is het 'groene waterstof', die uitsluitend wordt geproduceerd door gebruik te maken van hernieuwbare energiebronnen; in dit geval zonne-energie. En groene waterstof is geen kleinschalige droom. China en Duitsland hebben onlangs groene waterstofproductie-installaties geopend die gebruik maken van wind- en zonne-energie. Shell exploiteert de laatste, die waterstof maakt door elektrolyse van water, niet door reforming van aardgas, Power legt uit.
Over Shell gesproken, het werkt ook samen met Mercedes-Benz om waterstoftankstations voor vrachtwagens en auto's te openen. Deze stations zullen waarschijnlijk de groene waterstof gebruiken die in de Duitse fabriek wordt gemaakt. Als dat zo is, zou dat de Mercedes-semi-motoren in het algemeen aanzienlijk schoner maken dan welk diesel- of benzine-aangedreven alternatief dan ook.
Dus hoewel blauwe waterstofauto's geen perfecte milieuoplossing zijn, betekent dat niet dat waterstof zelf een slechte keuze is. Het betekent alleen dat de productiebedrijven hun acts moeten opruimen.
Volg meer updates van MotorBiscuit op onze Facebook-pagina.
