Wetenschapsforum

Ik vraag mij af waarom waterstof-energie nog niet volledig doorbreekt? is de technologie nog niet op punt of zijn er bedrijven (ik denk aan oliemaatschappijen) die dit tegenhouden?

mvg

Omdat waterstof niet meer is dan een energiedrager, geen energiebron!

Het kost véééééél meer energie om waterstof te maken dan er ooit vrijkomt wanneer je die waterstof gebruikt. Waterstof is alleen maar een onhandelbare energieverspiller waar de wereld prima zonder kan. Helaas staat het internet inmiddels vol met onzin over waterstof en ontwikkelt zich een hype omdat 99 % van de bevolking de wet van behoud van energie niet kent of begrijpt.

Het is zeker geen tegenwerking van de oliemaatschappijen, want die zijn er zelf ook mee bezig.

Ik denk dat er twee redenen zijn waarom het (nog) niet doorbreekt.

1. Economische reden

Waterstof kun je niet zo maar uit de grond pompen, je moet het maken. En daarvoor heb je energie nodig, namelijk minstens net zo veel als je later weer terug kunt winnen.

2. Logistieke reden

Benzine kun je in een simpel vat gieten. Met waterstof gaat dat niet, daar heb je een serieus drukvat voor nodig.

Om het echt te laten doorbreken heb je ook een infrastructuur nodig, dus een wereldomspannende keten van vulstations. Net zoals we nu een netwerk van benzinestations hebben.

En je moet auto's hebben die er mee om kunnen gaan. Alles staat nog in de kinderschoenen, het moet stap voor stap worden opgebouwd. Maar als er eenmaal een serieus begin is verwacht ik dat het zich zeer rap zal uitbreiden.

Het kost niet "minstens net zoveel" energie om waterstof te maken, maar bij de huidige stand van techniek kost het wel drie keer zoveel energie om waterstof te maken als er weer vrijkomt bij gebruik ervan. In de verre toekomst is dat misschien nog maar een factor twee maar dat is nog steeds pet. Aangezien de energiebalans in Nederland, Europa en de hele wereld gesloten wordt door fossiele brandstoffen betekent dit dat een waterstofeconomie juist tot gebruik van meer fossiele brandstofverbruik leidt, en dus meer CO2 emissie dan de huidige situatie. Het waterstofsprookje wordt vooral in stand gehouden door de fabriekanten van brandstofcellen.

De toekomst is aan plug-in hybride autos met accus op basis van Lithium, niet op basis van de afgrijselijk inefficiente elektrolyse-waterstof-brandstofcel combinatie.

Je moet waterstof natuurlijk niet maken met behulp van fossiele brandstoffen. Dat is pas echt het paard achter de wagen spannen.

Je moet het maken met zonne-energie of windenergie of een ander soort natuurkracht.

En ik gebruikte de uitdrukking "minstens net zoveel" juist om aan te geven dat het van alles kan zijn, van een factor 1 tot een factor x-tig.

er word dus veel geld uitgegeven aan iets wat bijna niet haalbaar is. Dit klinkt redelijk absurd!

is er dan werkelijk geen enkel toepassingsveld voor waterstof?

kan het ook niet zijn dat waterstof tijd nodig heeft om te ontwikkelen? net als alle andere brandstoffen.

Er is wel een toepassing. Er rijden in Nederland een paar bussen rond op waterstof.

Maar het is de vraag hoe efficiënt dat allemaal is.

Bovendien zijn er ook een aantal wetenschappelijke publicaties die wijzen op het gevaar van mogelijke (ongewenste, maar onvermijdbare) emissies van waterstof in een waterstofeconomie die een aantal onverwachte effecten zouden hebben. Onder andere een vermindering van ozon in de stratosfeer en een afkoeling van deze atmosfeer.

Andere publicaties wijzen dan weer vooral op de voordelen waarbij talrijke emissies (CO2, fijn stof, NOx, etc...) toch aanzienlijk zouden verminderd worden indien onze auto's zouden overschakelen van conventionele verbrandingsmotoren naar brandstofcellen.

Maar inderdaad is het zo dat het zeer duur en energieverslindend is om dergelijke brandstofcellen te produceren, dat er nog probleem zijn met de opslag en distributie van waterstof. Ook de levensduur van dergelijke brandstofcellen is vooralsnog betrekkelijk laag en bovendien zijn de elektrische vermogens die geproduceerd kunnen worden via deze brandstofcellen beperkt.

Waterstof is geen brandstof in de ware zin van het woord, philip. Het is een energiedrager. Geen enkele energiedrager kan een energiebron vervangen, per definitie niet, en waterstof al helemaal niet omdat het zo ongeveer de inefficientste energiedrager is die ooit door de mensheid bedacht is. Brandstofcellen en elektrolyse bestaan trouwens al langer dan de verbrandingsmotor maar in die tijd hadden de mensen meer inzicht (en geen internet nonsens).

Wanneer men beschikbare windenergie voortaan gebruikt om waterstof te maken is diezelfde windenergie niet meer beschikbaar voor het elektriciteitsnet en vervangt dus geen fossiele brandstoffen. Het komt er dus op neer dat de waterstofproduktie in feite ten koste gaat van die niet bespaarde fossiele brandstof. Windenergie is immers schaars, het zijn altijd fossiele brandstoffen die de energiebalans sluiten. Het is niet zo dat het invoeren van een waterstofeconomie plotseling leidt tot het beschikbaar hebben van een enorme overmaat aan windenergie (of zonnecelenergie). Er is geen overschot aan windenergie en dat zal ook nooit gebeuren. Alle windenergie kan probleemloos aan het net geleverd worden want er is nog een gigantisch tekort aan elektriciteit en dat zal deze hele eeuw echt nog wel zo blijven, heb geen illusies. Fossiele brandstoffen (vooral kolen) zullen nog heel lang gebruikt worden om het tekort aan elektriciteit in de wereld te genereren.

Stel men heeft 100 kWhe groene stroom van een windmolen (of zonnecellen) en heeft de keuze:

1) gebruik deze elektrische energie voor het elektriciteitsnet en bespaar zo 900 MJ fossiele brandstof (gebaseerd op 40% efficiency voor kolen) en bespaart de daarbij behorende CO2 emissie van 83 kg CO2. In feite is dat wat nu gebeurt.

2) gebruik deze 100 kWhe groene stroom om via elektrolyse waterstof te maken en deze waterstof tot zeer hoge druk te comprimeren (of vloeibaar te maken) voor transport en opslag in tanks; en zet deze waterstof dan weer om in elektriciteit via een brandstofcel in een auto. Dit levert hooguit 30 kWhe voor de aandrijving. En dat bespaart dan 338 MJ aan fossiele brandstof (32 % efficiency, gemiddelde van benzine/diesel) en bespaart de daarbij behorende CO2 emissie van 25 kg CO2.

Wat is de beste keus: groene stroom gewoon gebruiken voor het elektriciteitsnet zoals nu gebeurt, of groene stroom gebruiken voor het maken van waterstof voor autos zoals de belanghebbende branstofcelindustrie graag wil? Het is toch nogal duidelijk, niet?

Een auto (of bus) op waterstof rijdt in feite op kolen met een efficiency van slechts 12 % (=40%*30%) in plaats van op benzine/diesel met een efficiency van 32 %. Overigens zijn ook elektrische treinen en trams helemaal niet zo schoon voor het milieu als velen denken. Ook die rijden in feite op kolen(stroom) met een vrij grote (indirecte, dus onzichtbare) CO2 emissie per passagierkilometer.

Waterstof maken kost altijd extra fossiele brandstof ook al is de elektriciteit die men gebruikt zogenaamd op papier groen, want die groene stroom had anders immers grijze kolenstroom vervangen. Die waterstofbussen in Amsterdam hebben dan ook een indirecte (en dus onzichtbare) CO2 emissie die meer dan drie keer zo groot is als een bus op diesel. Meteen stopzetten die onzin.

Ik hoop dat de mileubeweging dit draadje ook leest want het wordt hoog tijd dat iedereen in gaat zien dat waterstof (of welke andere energiedrager of accu trouwens) helemaal niks kan vervangen, sterker nog, leidt juist tot een toename van het energieverbruik en dus een toename van de CO2 emissie.

Er is geen overschot aan windenergie en dat zal ook nooit gebeuren. Alle windenergie kan probleemloos aan het net geleverd worden

Hier ben ik het niet met Fred eens. In andere draadjes op dit forum is wel duidelijk geworden dat er een (betrekkelijk lage) grens zit aan de maximale bijdrage van windmolens die direct aan het net gekoppeld zijn, om de doodeenvoudige reden dat het lichtnet onstabiel wordt. Denemarken, dat een maximale windcapaciteit van ca 20% van zijn totale elektriciteitsproductiecapaciteit heeft, heeft daar al regelmatig grote problemen mee.

Oplossing voor dat probleem is om de windmolens af te koppelen van het net, en de windenergie in periodes van overcapaciteit te gebruiken om stuwmeren vol te pompen (of in de zin van dit topic, misschien om ze de energieDRAGER waterstof te laten produceren, al weet ik niet met wat voor rendementsverliezen dat gepaard gaat)

Als je waterstof gaat produceren m.b.v. fossiele energie zal de wereld er in ieder geval op achteruit gaan, dat staat als een (milieurendements)paal boven water.

Ik begrijp niet goed waarom waterstof dan nog steeds de toekomst van onze maatschappij genoemd word. waarom houden de grote bedrijven er zich dan mee bezig... de informatie die je nu aanrijkt moeten zij toch ook hebben en komen ze toch ook de conclusie dat het zinloos is?

@Jan

Die problemen met het elektriciteitsnet zijn niet meer dan een regelprobleem. Bovendien duurt het nog heel lang voor de hele wereld 20% windenergie produceert. Vergeet niet dat Denemarken maar een heel kleine bevolkingsdichtheid heeft: weinig mensen op veel land en bovendien wonen die nauwelijks in het westen, ja dan haal je snel die 20%.

Een moderne pumpaccumulatiecentrale geeft voor iedere 100 kWhe later 80 kWhe terug. Dat is bijna drie keer beter dan waterstof als "accu" te gebruiken.

Elke energiedrager wordt altijd geproduceerd door die energiebron die de algehele energiebalans sluit. En dat is wereldwijd kolen, of wij dat nou met zijn allen leuk vinden of niet. Dat geldt overigens ook voor Lithium accus maar die hebben een zodanig hoge efficiency dat een auto hiermee een indirekte CO2 emissie heeft die nauwelijks hoger is als een auto op benzine/diesel.

@philip

Het kenmerk van een hype is dat niemand nog nadenkt maar iedereen na-aapt.

Voor een hoop bedrijven geldt: meeliften met de hype zolang het duurt, pik in die subsidies, en verkoop die nutteloze gadgets zolang het kan.

Die problemen met het elektriciteitsnet zijn niet meer dan een regelprobleem.

Voordat we off-topic gaan moeten we dit maar eens in een ander topic bespreken, want dit vind ik heb de neiging dit als een eufemisme te lezen.

Philip kan verder met:

Een moderne pumpaccumulatiecentrale geeft voor iedere 100 kWhe later 80 kWhe terug. Dat is bijna drie keer beter dan waterstof als "accu" te gebruiken.  

Elke energiedrager wordt altijd geproduceerd door die energiebron die de algehele energiebalans sluit. En dat is wereldwijd kolen, of wij dat nou met zijn allen leuk vinden of niet. Dat geldt overigens ook voor Lithium accus maar die hebben een zodanig hoge efficiency dat een auto hiermee een indirekte CO2 emissie heeft die nauwelijks hoger is als een auto op benzine/diesel.  

@philip  

Het kenmerk van een hype is dat niemand nog nadenkt maar iedereen na-aapt.  

Voor een hoop bedrijven geldt: meeliften met de hype zolang het duurt, pik in die subsidies, en verkoop die nutteloze gadgets zolang het kan.

waar komt die

bijna drie keer beter dan waterstof als "accu" te gebruiken

(ofwel, als ik het goed lees, een rendement van ca. 30%) vandaan?

goeie vraag Jvdv.

maar nu hebben jullie het de hele tijd over waterstof als energiedrager maar is waterstof ook geen energiebron? dan denk ik bvb aan kernfusie (cfr. ITER) zijn al deze wetenschapper dan ook bezig met een hype?

dus ik ben het niet met je eens Fred, waterstof is dus echt wel meer dan enkel een energiedrager. kijk naar de zon! die doet het de elke dag

@Jan

We dwalen helemaal af. Het gaat hier eigenlijk niet om windenergie en de daarmee gepaard gaande problemen met het netwerk.

Het gaat erom dat wanneer men elektriciteit gebruikt om waterstof (of welke andere energiedrager of accu) te maken die elektriciteit altijd afkomstig is van die energiebron die de energiebalans sluit, en dat zijn fossiele brandstoffen, en geen groene stroom of andere bronnen die schaars zijn. Daarom heeft iedere introduktie van een energiedrager een indirecte CO2 emissie ten gevolge van de daarmee gepaard gaande fossiele brandstof toename. Kunnen we het daar over eens worden?

De route elektriciteit-elektrolyse-waterstof-brandstofcel-elektromotor heeft een efficiency van 20 tot 30 % afhankelijk van welke getallen men gelooft. Ik heb hier de optimistische 30% gebruikt. Men mag geloven dat het in de toekomst nog wat stijgt maar het zal altijd hoofdzakelijk verlies blijven.