Je hebt een punt dat er best wat inefficiënties zijn met waterstof, vooral als je kijkt naar het hele proces van elektrolyse tot aan het gebruik in bijvoorbeeld auto's. Elektrolyse zelf is inderdaad niet super efficiënt; het rendement ligt vaak rond de 60-80%, en dan heb je het verlies van waterstof tijdens opslag, transport en gebruik nog niet meegerekend.
Standard alkaline electrolyzers can achieve energy efficiencies up to about 70%, depending on the voltage and current density used during operation (Lysenko & Ikonnikov, 2023).
High-temperature steam electrolyzers, which utilize natural gas as an anode depolarizer, can increase system efficiency to between 50% and 80% (Pham, 2000).
Maar aan de andere kant, waterstof heeft ook zijn plek, vooral in situaties waar batterijen of elektriciteit niet zo handig of toereikend zijn. Zoals deze processen waar waterstof soms essentieel is:
Ammoniakproductie: Noodzakelijk voor wereldwijde kunstmestproductie, waarbij waterstof combineert met stikstof om ammoniak te vormen.
Staalproductie: Gebruikt als een schoner alternatief voor cokes als reductiemiddel in ijzerproductie, potentieel de CO2-uitstoot aanzienlijk verlagend.
Chemische industrie: Cruciaal voor de productie van chemicaliën zoals methanol, waarbij specifieke reacties afhankelijk zijn van waterstof.
Waterstof kan ook helpen bij zware vrachtwagens of de scheepvaart, waar soms echt hoge energiedichtheid nodig is. Dit zorgt ervoor dat waterstofvoertuigen een langere actieradius kunnen bieden zonder het gewicht en volume dat grote batterijpakketten met zich meebrengen. Een probleem dat vast opgelost gaat worden, maar dit kan tijdelijk een tussenoplossing zijn die milieuvriendelijker is dan de huidige fossiele brandstofoplossing.
Waterstof kan een sleutelrol spelen in de opslag van overtollige hernieuwbare energie, liever iets opslaan dan helemaal niets is hierbij mijn motto, zolang het netto milieuwinst oplevert. Op dagen dat er meer wind- of zonne-energie wordt geproduceerd dan nodig is, kan deze energie worden gebruikt om waterstof te produceren al kunnen andere technieken zoals bji gecomprimeerde lucht energieopslag (CAES), vliegwielen, pomp-waterkrachtcentrales, thermische energieopslag, zwaartekrachtenergieopslag, vloeibare lucht energieopslag (LAES) ook ingezet worden als (beter) alternatief. Gezien uitzetten van windmolens of zonnepanelen echt zonde is. Dit kan later dan weer worden gebruikt voor stroomopwekking of in sectoren die moeilijk te elektrificeren zijn of later energie nodig hebben terwijl het niet waait of de zon niet schijnt. Iedere methode heeft echter ook zijn specifieke beperkingen en verliezen.
Daarbij is de voortdurende ontwikkeling van brandstofceltechnologie gericht op het verhogen van de efficiëntie en het verminderen van de kosten, wat uiteindelijk de aanvankelijke nadelen van de energieomzettingsinefficiëntie kan compenseren. Deze verbeteringen kunnen de economische en operationele haalbaarheid van waterstofsystemen verhogen, waardoor de voordelen zoals snellere energietoevoer en langere afstanden zonder herladen meer gewicht krijgen. Echter, ondanks deze vooruitgang, blijven er inherente scheikundige verliezen bestaan bij het omzetten van energie, wat een blijvende uitdaging vormt.
Naar mijn mening is de uiteindelijke impact op het milieu een belangrijkere maatstaf dan pure efficiëntie als het gaat om duurzaamheid. Daardoor kan een minder efficiënt proces dat gebruikmaakt van hernieuwbare of duurzame energiebronnen uiteindelijk milieuvriendelijker zijn dan een efficiënter proces dat afhankelijk is van fossiele brandstoffen. De totale ecologische voetafdruk van een product of proces omvat niet alleen de efficiëntie van energiegebruik, maar ook de bron van de energie en andere milieueffecten zoals emissies en het gebruik van natuurlijke (niet) herwinbare hulpbronnen.
Duurzaamheid overstijgt efficiëntie door niet alleen te kijken naar de energie-efficiëntie, maar ook naar de herbruikbaarheid en hernieuwbaarheid van bronnen, die op lange termijn minder milieu-impact hebben. Levenscyclusanalyse (LCA) biedt een diepgaander inzicht door alle fasen van productie en gebruik te evalueren. Daarnaast beïnvloedt duurzaamheid ook de biodiversiteit en vereist flexibele, schaalbare technologieën die zich aanpassen aan veranderende omstandigheden.
[Reactie gewijzigd door jdh009 op 22 juli 2024 21:46]