De veiligheidsrisico's van waterstof hebben vooral betrekking op het feit dat er veelal met hoge druk gewerkt wordt, dat het een lage ontstekingsenergie kent en bovendien met een slecht zichtbare vlam brandt.
Zo is waterstof altijd gebonden aan een andere stof – denk bij voorbeeld aan water: H2O (waterstof en zuurstof) – en komt waterstof vrij van de andere stof dan neemt het 900x in volume toe, verandert het in waterstofgas wat in tegenstelling tot waterstof brand- en ontplofbaar is.
Een voordeel is wel dat waterstof een licht molecuul is, waardoor het gas snel opstijgt en zich snel verspreid. Door deze eigenschappen wordt waterstof terecht gezien als een gevaarlijke stof, maar dat maakt waterstof niet per se gevaarlijker dan andere brandstoffen, zoals aardgas of benzine.
Wanneer waterstof wordt vermengd met zuurstof ontstaat een explosief mengsel. Echter, doordat waterstof zo'n licht gas is, wordt zelden de explosiegrens bereikt (volumepercentage waarbij het mengsel ontbranden kan). Dit nadeel is dan ook eigenlijk te verwaarlozen: benzine en LPG zijn ook licht ontvlambaar.
Waterstofauto gevaarlijk? Bij waterstofauto's is uiteraard veiligheid gewaarborgd. De tanks voor waterstof zijn zeer sterk en bestand tegen de impact van zeer zware crashes. De tank is vele malen sterker dan die van benzine, omdat die immers ook de hoge druk (tot 700 bar) van waterstof moet weerstaan.
Nadelen van een auto op waterstof
In een tank van een waterstofauto kan 5 à 6 kg waterstof, dus een volle tank kost 50 à 60 euro. Daarmee rijd je gemiddeld 500 km. Verder heeft waterstofgas een lage dichtheid en dus een groot volume, waardoor de waterstoftank in een auto behoorlijk wat plaats inneemt.
Al met al is waterstof geen geschikte brandstof om onze personenauto's op te laten rijden. De toekomst voor personenauto's ligt bij batterij-elektrisch rijden. Qua energierendement en de kosten van de energie is waterstof niet concurrerend met batterij-elektrisch rijden.
Waterstof is alleen duurzaam als het gemaakt wordt uit water en duurzaam opgewekte elektriciteit, en daar hebben we nog lang niet genoeg van. We moeten dus zorgen dat we voldoende duurzame energie kunnen opwekken om zelf te gebruiken en om ook waterstof te maken.
Op dit moment ligt de prijs van waterstof 20% tot 40% hoger dan die van aardgas. Maar we hebben nu nog voornamelijk te maken met 'grijze' waterstof, die niet duurzaam geproduceerd wordt. Die waterstof zal straks zeker niet door de leidingen gaan om als brandstof te dienen voor uw cv-ketel.
Bij de productie van waterstof via elektrolyse , wordt elektriciteit gebruikt om water te splitsen. Die splitsing vindt plaats in een elektrochemische cel. Daarin wordt water met behulp van elektrische lading omgezet in waterstof en zuurstof. Er komt geen CO2 vrij bij dit proces.
Waterstof is oneindig beschikbaar
Waterstof in bruikbare vorm komt niet in de natuur voor, maar moet gemaakt worden. Het is dus geen energiebron, maar een energiedrager. Waterstof kunnen we op verschillende manieren maken, zoals met aardgas of groene elektriciteit.
Waterstof heeft vele voordelen.
Niet omdat het een krachtige antioxidant is, maar juist omdat het een zeer zwakke antioxidant is die alleen de slechteriken aanvalt is waterstof zo effectief en veilig. Het is bovendien een zwakke pro-oxidant die, net als sporttraining, de hoeveelheid vrije radicalen licht verhoogt.
De meeteenheid van waterstof is niet een liter, zoals bij benzine, maar een kilo. De prijs van waterstof zal gelijk zijn aan de huidige marktprijs en ligt rond de €10 per kg. Er gaat ongeveer 5 à 6 kilo in de tank van een waterstofauto. Op 1 kilo kun je gemiddeld 100 km rijden.
Als brandstof is waterstof zeer ontvlambaar, zodat lekkage van waterstof een ernstig brandrisico inhoudt. Waterstofbranden zijn echter duidelijk anders dan branden waarbij andere brandstoffen betrokken zijn.
Om een liter waterstofgas(0 graden 1013 HPa)) te maken heb je slechts 0.80 ml water nodig, Een mol (=2gram)waterstofgas is ongeveer 22,4liter bij bovengenoemde druk en temperatuur dus een liter waterstof is 1l/22.4l x 18gram/mol water vergt de elektrolyse van 0.80gram water en dat is dus 0.80ml ofwel 0.00080 liter ...
Remeha heeft op de Bouwbeurs als eerste Nederlandse cv-ketelproducent een prototype gepresenteerd van een waterstofketel. Deze ketel kan straks je huis verwarmen, zonder de extra isolatiekosten die een warmtepomp nodig heeft.
De hoeveelheid waterstof die nodig is om 100 kilometer te rijden is ongeveer anderhalf tot twee keer zo duur als de stroom om een elektrische auto dezelfde afstand te laten rijden. De waterstofauto is daarmee qua brandstofkosten nog wel iets goedkoper dan een gemiddelde benzineauto.
Wat kost waterstof? Waterstof reken je niet af per liter, maar per kilo. Aan de pomp betaal je gemiddeld tien euro per kilo. Er gaat zo'n vijf tot zes kilo in een waterstofauto.
Aan de ene kant van het membraan vloeit waterstof door de gaskanalen en aan de andere kant zuurstof. Wanneer de twee gassen met elkaar reageren ontstaan stoom (water) en elektriciteit. Met de elektriciteit kan een elektromotor van een auto worden aangedreven. Een auto kan zo op waterstof rijden.
De voor- en nadelen van een verbrandingsmotor op waterstof
De productie van het spul is momenteel veelal nog niet helemaal groen, maar dat is een kwestie voor een andere keer. De ontbrandingssnelheid van waterstof is acht keer hoger dan die van benzine. Er is dus een snellere respons en meer koppel.
"Op dit moment zijn er geen mogelijkheden binnen de bestaande wettelijke kaders om waterstof voor de verwarming van huizen te gebruiken. De huidige gaswet is niet van toepassing op waterstof." Het ministerie onderkent dat er wel getest moet kunnen worden om na 2030 waterstof als alternatief voor aardgas te gebruiken.
De motor kan op diesel draaien zoals voorheen, maar kan omschakelen naar waterstof. Als de motor op waterstof loopt, is er nog ongeveer 5 procent diesel nodig. Momenteel hebben twee schepen al de converteerde V12 aan boord en volgens MAN is de diesel-waterstofmotor klaar voor productie.
Het grote voordeel van waterstof ten opzichte van elektriciteit is dat u ''gewoon'' kunt tanken en dat dit net zo snel gaat als brandstof tanken. Het laden van een elektrische auto kost namelijk erg veel tijd en deze auto's hebben ook nog eens een beperkte actieradius van maar zo'n 200 tot 400km.
Hierdoor gaat de brandstofcel van de Toyota Mirai even lang mee als de auto zelf. Bovendien heeft hij vijf jaar of tot 200.000 kilometer garantie, En mocht je waterstofauto aan eind van zijn levensduur zijn, dan heeft Toyota een innameplan voor de brandstofcelstapel.