Video player inladen ...

Auto's op waterstof: hoe werkt het, en hoe rooskleurig is de toekomst ervan?

In Nederland is de Hydrogen Challenge gereden, een evenement om het belang van waterstof te belichten in ons mobiliteitsvraagstuk voor de toekomst. Ook een team van de Vlaamse Thomas More-hogeschool reed mee. Maar hoe werkt het nu weer precies, en hoe milieuvriendelijk is het?   

1. Hoe werkt het?

Waterstof is een energiedrager, vergelijkbaar met een batterij. Als je energie hebt opgewekt, kan je die vastleggen in waterstof. Zo kan je waterstof winnen door water te scheiden in zijn twee hoofdelementen: zuurstof en waterstof. Bij dit proces, elektrolyse genaamd, heb je elektrische stroom nodig en gaat meer dan een kwart van de energie verloren (25 à 30 %).

Waterstof wordt uiteindelijk via een brandstofcel weer in elektriciteit en waterdamp omgezet. "Het waterstof wordt getankt in de wagen, in de fuelcel gaat het reageren met zuurstof uit de omgeving, en dat wekt elektriciteit op. Eigenlijk is het een puur elektrisch voertuig, dat zijn elektriciteit haalt uit de chemische reactie van het waterstof. Het enige restmiddel dat we hebben, is zuiver water uit de uitlaat", zegt Christophe Thys, een student autotechniek aan de Thomas More Hogeschool.

Het enige restmiddel dat we hebben, is water in de uitlaat

Het grote verschil met een elektrische wagen, en het grote voordeel, is dat een wagen op waterstof meteen kan worden volgetankt, en je dus niet lang moet wachten om de batterij te laten opladen zoals bij een elektrische auto. In een personenwagen tank je in minder dan 5 minuten 5 kg waterstof, waarmee je 500 kilometer elektrisch kunt rijden. 

2. Wat zijn de nadelen?

Het kost nogal wat energie om het te maken, te stockeren en te vervoeren. Waterstofgas neemt bovendien veel plaats in en is licht ontvlambaar. Daarom wordt het samengeperst of vloeibaar gemaakt door koeling (-250 graden Celsius). Ook deze processen kosten energie: 10 procent voor het comprimeren, 35 procent voor het koelen. Al wordt vloeibare waterstof niet meer gebruikt bij auto's.

Ook het prijskaartje speelt een rol: de waterstof wordt via een brandstofcel in elektriciteit en waterdamp omgezet. Maar die cel heeft ook zijn prijs, omdat er edelmetalen zoals platinum en palladium voor nodig zijn.  Al begint er wel wat te veranderen.

3. Hoe milieuvriendelijk is het?

Een auto die in plaats van schadelijke gassen en CO2 gewoon waterdamp uitstoot: het lijkt een droom voor het milieu. Maar de keerzijde is dus dat het proces om tot de waterstof als autobrandstof te komen, veel energie vraagt. Het is daarbij heel belangrijk dat die energie ook groen wordt opgewekt. Windmolenparken en zonnepanelen kunnen hierin een grotere rol gaan spelen. 

Japan zet met pakweg Honda en Toyota al een tijd zwaar in op waterstofauto's. Het gebruikt daarbij onder meer bruinkool om de waterstof op te wekken. Japan werkt met samen met Australië  voor een proces om bij die bruinkoolverbranding de CO2 meteen te capteren. Ook hier kan alternatieve energie de bruinkool vervangen. Overigens, in Europa wordt waterstof vooral aangemaakt uit aardgas. 

4. Naar de omslag dankzij groene energie?

De groene technologie evolueert enorm snel, en ook voor waterstof is er goed nieuws, zegt Adwin Martens van de vzw WaterstofNet. Wat het energieverlies betreft bij het productieproces (electrolyse) hoopt hij dat we steeds meer groene energie gaan aanmaken waardoor dit aspect minder een rol gaat spelen. "Het is belangrijk dat er steeds meer groene, goedkope energie wordt geproduceerd." 

Japan denkt eraan om zonne-energie te oogsten in Australië, en die dan te verschepen naar eigen land

Intussen is er wel wat aan het bewegen rond de brandstofcel. Autobouwers hebben de productie ervan opgedreven en geautomatiseerd. Daardoor is de prijs gaan zakken. "10 jaar geleden kostte een cel van 6 kilowattuur 40.000 euro, vandaag hebben we een waterstofauto met een brandstofcel van 100 kilowattuur voor 55.000 euro", zegt Adwin Martens hierover.

Daarnaast heb je de steeds grotere vraag naar vervoer met een lage CO2-uitstoot, en de stijgende vraag naar groene energie. Allebei sectoren, transport en stockage, waar waterstof een rol kan spelen. "Zo denkt Japan er aan om zonne-energie in Australië te oogsten, om te zetten in vloeibare waterstof en te transporteren naar eigen land. De snelheid waarmee ze er nu tankstations bouwen, is alvast veelbelovend."