Er is nog een andere manier om waterstof te gebruiken, namelijk in een verbrandingsmotor. Je zag dat autofabrikanten een paar jaar geleden veel aan het experimenteren waren met de verbrandingsmotor op waterstof, maar de laatste tijd ligt de focus vooral op de FCEV. Toyota stoft de techniek nu af om ermee te gaan racen.
Door waterstof te verbranden, zoals je nu diesel verbrandt, worden veel problemen opgelost. De warmtehuishouding van de verbrandingsmotor is al op orde, als de waterstof een beetje vervuild is, is dat niet erg, en op de lange afstand is de efficiency van een verbrandingsmotor vergelijkbaar met een brandstofcel.
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.
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.
Waterstofauto's zijn auto's met een elektromotor die een speciale brandstofcel heeft. Hierin wordt de waterstof met behulp van zuurstof uit de lucht omgezet in water. Bij dit proces komt elektriciteit vrij en hiermee wordt de elektromotor van de auto aangedreven zodat de auto vooruit komt.
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.
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.
Bij een moderne dieselmotor met common rail wordt de brandstof via een hoge druk rechtstreeks in de verbrandingskamer geïnjecteerd. Met het Dual Fast systeem kan elke dieselmotor met 12 Volt common rail injectie worden omgebouwd naar LPG. De computer van het Dual Fast systeem zeer nauw samen met de dieselmotor.
Waterstof maken met elektrolyse
Zeer eenvoudig uitgelegd jaagt men elektriciteit door water (H20) en daarbij wordt zuurstof en waterstofgas gevormd.
Heel simpel: dat zijn er welgeteld twee. Allereerst is er de Toyota Mirai, ten tweede de Hyundai Nexo. Beide modellen staan gewoon in de Nederlandse prijslijsten, voor respectievelijk 80 mille en 83 mille. Je moet er dus een paar centen voor hebben, maar het kán.
Het einde van de diesel is nabij
Als er een klimaatakkoord gesloten wordt in Den Haag dan is naar verwachting in 2030 maximaal eenvijfde van alle auto's in Nederland elektrisch en/of waterstof. In de nabije toekomst is er dus in elk geval nog ruimte voor de diesel.
Verzekeringsmaatschappijen gaan er namelijk vanuit dat je met een diesel ook veel meer kilometers maakt en dus is er vanzelfsprekend meer risico op schadegevallen. Aan de andere kant is de vraagprijs van een tweedehands diesel anno 2022 in de meeste gevallen een stuk lager dan een evenknie op benzine.
Hoewel diesel naar lpg ombouw mogelijk is, is dit economisch gezien (voor particulieren) niet erg interessant. In de transportsector zijn er wel veel dieselauto's (vrachtwagens) die rondrijden met (deels) lpg of aardgas injectie (LNG en CNG).
De waterstofauto van de Japanners kost 65.995 euro, de Tesla Model S heeft een prijskaartje van net geen 80 mille. Je koopt met die Mirai bovendien een auto van een fabrikant die bekend staat om de hoogst mogelijke bouwkwaliteit en betrouwbaarheid en dat is iets wat je van Tesla niet kun zeggen.
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.
De toekomst van waterstof. Op dit moment is vrijwel alle waterstof die in Nederland wordt geproduceerd grijs. In de toekomst is de verwachting dat er meer blauwe en groene waterstof bij komt. Groene waterstof is op dit moment nog duur, maar de verwachting is dat de prijs zal dalen zodra er meer gemaakt wordt.
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.
Om één kilogram waterstofgas te maken heb je ongeveer 50 kWh aan elektriciteit nodig. Daarnaast is er energie nodig om het geproduceerde gas onder hoge druk op te slaan. Grofweg kan je stellen dat er ongeveer 2x zoveel energie nodig is als dat er in 1 kg waterstofgas is opgeslagen.
Het is heel moeilijk en gevaarlijk om vloeibaar te maken. Per liter waterstofgas is de energiedichtheid slechts 11 kJ (bij 1 bar druk) of 2.200 kJ (bij 200 bar). Benzine heeft een energie dichtheid van 43.000 kJ per kg of 30.000 kJ per liter.
LPG heeft een veel lagere CO2 uitstoot dan diesel en benzine. Bovendien is LPG ook een stuk goedkoper dan zowel benzine als diesel. Het nadeel aan LPG is dat je een stuk meer wegenbelasting betaald.
Een gastank heeft als vervelende eigenschap dat als de temperatuur toeneemt, op een gegeven moment de gastank gaat afblazen. En dan krijg je een prachtige steekvlam van brandend LPG. Uitsluitend in garages waar een afdoende blussysteem aanwezig is (bijvoorbeeld met blusgas), zijn auto's met LPG toegestaan.
Het kabinet besloot de accijnzen op benzine en diesel te verlagen. Maar bij benzine ging er meer (17 cent) af dan bij diesel (11 cent). Dit betekent ook dat er wat meer btw af gaat bij benzine dan bij diesel. Daardoor is het verschil tussen beide brandstoffen nog wat kleiner geworden.
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.
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.
Op een kilo waterstof kan je gemiddeld 100 kilometer rijden.