Waterstofauto of elektrische auto

Waterstofauto’s en elektrische auto’s zijn de afgelopen tijd regelmatig in het nieuws. Beide voertuigen worden genoemd als goede en duurzame vervanger voor de huidige brandstofauto’s die lopen op fossiele brandstoffen zoals lpg, diesel en benzine. De beeldvorming van elektrische auto’s is duidelijk maar over waterstof is nog veel onduidelijkheid. Waterstof is bij het grote publiek nog niet echt bekend als duurzame brandstof. Daarom wordt in dit artikel informatie over waterstof en worden waterstofauto’s vergeleken met elektrische auto’s op het gebied van duurzaamheid.\

Waterstof en energietransitie
Waterstof wordt in het kader van de energietransitie genoemd als brandstof ter vervanging van aardgas. Op die manier zouden woningen in de toekomst kunnen worden verwarmd met waterstof dat wordt verbrand in een waterstofketel. Ook voor voertuigen zou waterstof een duurzaam alternatief zijn. Toch zijn er vraagtekens bij waterstof. Deze vraagtekens hebben te maken met de effectiviteit van waterstof als duurzame brandstof in de voertuigentechniek. Als men waterstof daadwerkelijk wil gaan gebruiken als brandstof voor auto’s dan moet deze brandstof wel aantoonbaar duurzamer en milieuvriendelijker zijn dan de huidige brandstoffen die worden gebruikt in de voertuigen met verbrandingsmotoren.

Productie van waterstof
Waterstof is een in tegenstelling tot aardgas een product dat niet in de aardbodem aanwezig is. Het is een brandstof die men kan produceren. De productie van waterstof gebeurd doormiddel van elektrolyse of men moet waterstof gaan produceren uit aardgas of steenkool. Als men waterstof uit deze fossiele brandstoffen gaat produceren heeft men echter geen duurzaam alternatief voor de huidige fossiele brandstoffen die in auto’s met verbrandingsmotoren worden verstookt. Bij de productie van waterstof uit fossiele brandstoffen komt namelijk ook CO2 vrij waardoor men waterstof dat op deze manier is geproduceerd ook wel ‘grijze waterstof’ noemt. Als men tijdens dit proces CO2 gaat afvangen spreekt men over zogenaamde ‘blauwe waterstof’. Tijdens de productie van ‘blauwe waterstof’ wordt CO2 afgevangen en opgeslagen. Dit is echter niet geheel duurzaam. Men kan echter ook waterstof produceren vanuit groene energie als men het productieproces elektrolyse hanteert. Daarover gaat de volgende alinea.

Productie van groene waterstof
Het produceren van ‘groene waterstof’ is in feite de beste en meest duurzame oplossing. Tenminste als men voldoende duurzame energiebronnen heeft om voldoende elektriciteit op te wekken om de elektrolyse tot stand te brengen. voor de productie van een kilo waterstof heeft men ongeveer 75 kWh aan elektrische stroom nodig. Dit is een enorme hoeveelheid elektrische energie. Als men waterstof ook gaat gebruiken als oplossing voor het verwarmen van woningen dan zou men een grote hoeveelheid windmolens moeten bijbouwen om voldoende waterstof te maken voor zowel de waterstofauto’s als wel de verwarming van woningen die uitgerust zijn met een waterstofketel.

Is waterstof wel effectief?
Universiteitshoogleraar Maarten Steinbuch heeft in het financieel dagblad aangegeven dat een kilo waterstof voldoende is om een auto ongeveer honderd kilometer te laten rijden. Eerder werd al aangegeven dat er ongeveer 75 kWh nodig is om een kilo waterstof te produceren. Als men deze elektrische energie rechtstreeks in een elektrische auto zou stoppen zou men daar maar liefst 300 kilometer mee kunnen rijden. Dat maakt duidelijk dat er tijdens de productie van waterstof veel elektrische energie verloren gaat.

Elektrische auto of waterstofauto?
Als men een goede afweging wil maken tussen een elektrische auto en een waterstofauto dan komt men er al snel achter dat een elektrische auto veel meer voordelen heeft. Een elektrische auto heeft wel een grote hoeveelheid accu’s nodig maar een waterstofauto heeft weer een hele grote opslagtank nodig voor waterstof. Deze grote opslagtank is nodig omdat waterstofgas veel minder compact is als lpg. Daarnaast is waterstof gevaarlijk waardoor er kans bestaat op een explosie bij een aanrijding of andere gevaarlijke situatie waarbij de waterstoftank beschadigd raakt en het waterstof in contact kan komen met open vuur. Als men daarbij ook rekening houdt met het feit dat bij de productie van waterstof veel elektrische energie verloren gaat dan is een elektrische auto waarbij dit verlies niet optreed veel effectiever als duurzaam vervoersmiddel.

Blauwe waterstof gebruiken in de aanloop naar groene waterstof?

Door de benaming, groene, grijze en blauwe waterstof kan de indruk ontstaan dat waterstof in verschillende soorten verkrijgbaar is die op basis van kleur herkend kunnen worden. Dit is echter niet in letterlijke zin het geval. De kleuren die worden gebruikt om waterstof in te delen verwijzen naar de herkomst van de waterstof en de belasting van de milieu van de desbetreffende waterstof.

Grijze waterstof is waterstof die uit fossiele brandstoffen wordt verkregen waarbij tijdens het proces CO2 in de atmosfeer vrij komt. Blauwe waterstof wordt ook uit fossiele brandstoffen verkregen alleen wordt de CO2 die daarbij vrijkomt opgevangen en opgeslagen zodat deze niet in de atmosfeer vrij komt. Groene waterstof wordt verkregen doormiddel van elektrolyse waarbij gebruik wordt gemaakt van duurzame, hernieuwbare energiebronnen zoals windenergie of zonne-energie.

Groene waterstof
Groene waterstof zou mogelijk een effectieve oplossing kunnen vormen voor het aardgasvrij maken van de Nederlandse energievoorziening. In dat geval zal men afscheid moeten nemen van de aardgasgestookte cv-ketel en een waterstofketel moeten installeren. In plaats van aardgas zou door het aardgasleidingnetwerk dan waterstof moeten worden getransporteerd. Daarvoor zijn aanpassingen nodig maar het is technisch gezien wel mogelijk.

Te weinig duurzame energie
Het grote probleem van groene waterstof is dat er te weinig duurzame energie in Nederland wordt opgewekt om huishoudens en bedrijven te voorzien van duurzame elektrische stroom. Als men deze duurzame energie vervolgens ook nog wil inzetten om op grote schaal groene waterstof te produceren dan heeft men helemaal een groot te kort. Men zou dan specifieke windmolenparken moeten bouwen voor het opwekken van groene elektriciteit voor de productie van waterstof.

Blauwe waterstof is geen ideaal redmiddel
Blauwe waterstof zou mogelijk een oplossing kunnen zijn tot de tijd dat er voldoende groene waterstof wordt geproduceerd om de woningen en bedrijven te voorzien. Blauwe waterstof is waterstof die momenteel grotendeels wordt geproduceerd van aardgas. Dat betekent dat men nog niet aardgasvrij is.

Wel is het mogelijk om de CO2 emissie op te vangen en deze CO2 op te slaan. Dat is minder milieubelastend dan alle aardgasgestookte cv-installaties in woningen hun CO2 in de atmosfeer laten uitstoten. Blauwe waterstof is niet het ideale redmiddel voor de Nederlandse energietransitie. Het houdt de Nederlandse energievoorziening namelijk nog langer afhankelijk van aardgas en dat is nu juist wat men niet wil.

Alternatieven voor waterstof
Als waterstof niet groen of duurzaam wordt geproduceerd is het niet een ideaal middel voor de Nederlandse energievoorziening tenminste als men de energievoorziening aardgasvrij en CO2 neutraal wil maken. Ook blauwe waterstof die wegens het afvangen van CO2 als CO2 neutraal wordt beschouwd is geen ideale oplossing. Alleen groene waterstof zou effectief zijn. Dan moeten alle woningen die op aardgas zijn aangesloten in de toekomst echter wel worden voorzien van een waterstofketel. Omdat groene waterstof nauwelijks beschikbaar is kan men beter eerst goed nadenken over alternatieven zoals geothermie, warmtepompen en stadverwarming.