NL Magazine Economie & Wetenschap – 2019 is het eerste jaar (in Nederland) waarin een elektrische auto de bestverkochte auto van het jaar is. Er werden bijna 30.000 exemplaren van Tesla’s model 3 geregistreerd (bron: Branchevereniging Bovag). Elektrisch rijden is populair, niet in de laatste plaats omdat de overheid de aanschaf van een elektrische auto, vooral voor zakelijke rijders, extra aantrekkelijk heeft gemaakt. Daarmee lijkt de toekomst van de elektrische auto met een accu er rooskleurig uit te zien. Echter, er zijn alternatieven.
Een auto uitgerust met een brandstofcel – een goed alternatief?
Al meer dan 50 jaar wordt waterstof veilig gebruikt, opgeslagen en vervoerd en inmiddels hebben voertuigen met een door waterstof aangedreven elektrische motor meer dan 12 miljoen kilometers gemaakt en zijn de vooruitzichten voor de doorbraak van waterstof als energiebron voor allerlei voertuigen buitengewoon positief (zie onderstaande grafiek ter illustratie, bron: McKinsey).
Waterstof is aanmerkelijk veiliger dan fossiele brandstoffen:
- Het is 14x lichter dan lucht en verdampt snel
- Waterstof heeft een zeer lage stralingswarmte
- Is veel minder brandbaar dan fossiele brandstoffen en,
- Niet giftig.
Bovendien is er een overvloed aan waterstof beschikbaar en kan het op meerdere manieren worden geproduceerd. En het allerbelangrijkste: Het is schoon.
Hoe werkt dat dan in een voertuig?
Brandstofcellen lijken op een batterij of een accu maar met een belangrijk verschil: aan een brandstofcel kan continue nieuwe brandstof worden toegevoegd (waterstof en zuurstof), terwijl je een batterij of accu om de zoveel tijd weer moet opladen.
Simpel uitgelegd: Waterstof en zuurstof worden afzonderlijk van elkaar toegevoegd aan de brandstofcel. Dankzij een katalysator wordt de waterstof gesplitst in protonen en elektronen. Deze elektronen zorgen voor de aandrijving van de elektromotor.
Groot voordeel is dat de energie niet eerst wordt omgezet in thermische- en mechanische energie (zoals bij een verbrandingsmotor) waardoor de brandstofcel heel efficiënt omgaat met de opwekking van (elektrische) energie. Onderstaand plaatje geeft een goed beeld van de overeenkomsten en kleine verschillen tussen beide voertuigen.
Beide opties leveren geen uitstoot op – waarom dan toch kiezen voor waterstof?
In het dagelijks gebruik hebben zowel auto’s met een accu en die met een brandstofcel dezelfde voordelen: geen uitstoot, bijzonder efficiënt en een prettige, stille rijervaring.
Er is echter wel een heel belangrijk verschil: de accu’s maken een auto gemiddeld 400 kg zwaarder. Dat heeft behoorlijke consequenties voor de prestaties.
Ter illustratie: Een auto met accu’s (bijv. Tesla model 3) heeft een actieradius van 340 km., de Toyota Mirai (met een brandstofcel uitgerust) 530 km. Vervolgens kan de Toyota in een luttele 3 minuten waterstof bijtanken en heeft de Tesla daar vervolgens minimaal 5 uur voor nodig (11Kw) en via een ‘normaal’ stopcontact 24 uur.
Wat nu nog ontbreekt is een infrastructuur voor waterstofdistributie. De verwachtingen zijn dat er rond 2025 (vooral in landen als Duitsland en Japan) voldoende tankstations beschikbaar zijn waar waterstof kan worden getankt; ook in Nederland wordt voorzichtig gewerkt aan vergelijkbare plannen.
Bovendien bestaat sinds 2017 een globaal samenwerkingsverband in de vorm van ‘The Hydrogen Council’ waaraan honderden grote bedrijven zijn verbonden. Zij hebben de ambitie om waterstof in te zetten als primaire energiebron zodat de energietransitie (lees: reductie van CO2 uitstoot) verder concreet kan worden gemaakt.
De toekomst van ons transport is elektrisch en de kans dat waterstof daarvoor wordt ingezet is bijzonder groot. De vraag is niet of, maar vooral wanneer.....................
French Paulitz
