"Elektrische auto’s? Ha, dat is gewoon een hype. Die gifbakken worden door kindslaven in elkaar gezet en zijn pas milieuvriendelijker als je er een miljoen kilometers mee rijdt. Je zit uren naast een laadpaal te wachten en er zijn niet eens genoeg grondstoffen! Nee, het wordt uiteindelijk waterstof, dat weet iedereen."
Het bovenstaande is een samenvatting van gesprekken tijdens diverse verjaardagsfeestjes (toen dat nog kon). Je kent het misschien wel: niet gehinderd door enige kennis somt je aangetrouwde oom op wat er slecht is aan elektrische auto’s en dat er iets veel beters komt: waterstof. Hoe minder iemand ervan weet, hoe rooskleuriger hij geneigd is de situatie in te schatten. De gedachte is vaak dat eventuele knelpunten van tijdelijke aard zijn en in de toekomst wel opgelost worden. We hebben echter te maken met natuurwetten, hoe graag je het ook anders zou willen. ‘Rijden op water’ wordt na te veel biertjes soms letterlijk opgevat en suggereert dat water(stof) een energiebron is, die in overvloed en vrijwel gratis aanwezig is.
Rendement en productie
Waterstof (H₂) is geen energiebron, maar een energiedrager. Je kunt er dus energie mee opslaan, wat bijzonder handig is, maar je kunt het niet simpelweg uit de grond halen zoals olie of gas. Met behulp van stroom wordt gezuiverd water gesplitst in waterstof en zuurstof, elektrolyse, maar tijdens dit proces gaat er 25 procent aan energie verloren. In een waterstofauto herhaalt dit zich als in de brandstofcel waterstof en zuurstof worden gebruikt om elektriciteit te produceren. Het totale rendement ligt momenteel rond de 35 procent. Dat is hoger dan dat van een brandstofauto en dus winst, maar het is vanwege de omzetverliezen natuurkundig onmogelijk om ooit in de buurt van de energie-efficiëntie van accu’s te komen. Rijden op waterstof zal dus altijd meer energie kosten dan rijden in een elektrische auto, of EV. Een hoger verbruik betekent duurder in gebruik en in principe ook meer CO₂-uitstoot.
Vaak wordt gedacht dat groene waterstof in de toekomst nagenoeg gratis geproduceerd kan worden tijdens energieoverschotten, maar om kosteneffectief te zijn, moet een electrolyzer bijna continu werken. Ook in 2030 zijn er bij lange na niet voldoende windmolens om in de behoefte aan waterstof te voorzien. De Nederlandse industrie gebruikt nu al achthonderdduizend ton waterstof per jaar voor bijvoorbeeld de kunstmestproductie. Dat betekent dat groene waterstof geïmporteerd moet worden, wat kostprijsverhogend werkt. Bovendien kan waterstof weliswaar duurzaam geproduceerd worden, maar gebeurt dit momenteel vooral via steam reforming van aardgas. Via een chemisch proces wordt methaan onder hoge druk bij temperaturen tot 1100°C omgezet in waterstof, inclusief CO₂-uitstoot.
Waterstof is essentieel
Waterstof is de toekomst, maar niet voor laptops, telefoons én auto's
Ik ben absoluut niet tegen waterstof; het is essentieel voor de energietransitie. Bijvoorbeeld om een energiebuffer aan te leggen, de staalindustrie van kolen te laten afstappen en voor zwaar transport als schepen en vliegtuigen. Je kunt smartphones, laptops en fietsen ook op waterstof laten werken en laadtijden vermijden, maar los je daar echt een probleem mee op? Hetzelfde geldt voor de waterstofauto, of FCEV. Voor de industrie en zwaar transport zijn er simpelweg geen alternatieven, dus de omschakeling naar waterstof heeft daarvoor een veel hogere prioriteit, zeker zolang er schaarste bestaat.
Snel tanken
In het vorige decennium werd beloofd dat er in 2018 in Nederland 20 waterstoftankstations zouden zijn. Het is nu 2021 en het zijn er 7, en 3 in België. Ondanks subsidie van 1,3 miljoen euro per tankstation gaat de groei erg langzaam. In 2025 moeten er volgens de planning 50 H₂-tankstations in Nederland zijn en 200 in 2030. In vergelijking met de 4200 reguliere tankstations betekent dit dat je flink om moet rijden, ook in de rest van Europa, met in totaal 1500 geplande waterstoftankstations in 2030. Het probleem is zo groot dat Toyota met de nieuwe Mirai een tankstation kan meeleveren, tegen betaling en alleen voor bedrijven. Dat is dan wel een goedkope uitvoering waarbij het tanken uren kan duren. Snel tanken is overrated.
Wie een waterstofauto wil, kan er al jaren een kopen. Er rijden er 370 in Nederland rond, vooral bij gemeenten, en de prijzen beginnen bij 65.000 euro. De Mirai en Nexo zijn vrij grote wagens en dat moet ook wel, want anders is er geen plek voor de drie grote gastanks waarin waterstof met een druk van 700 bar wordt opgeslagen. Meer bereik vereist meer of grotere gastanks. Kleine waterstofauto's zullen er daardoor vermoedelijk nooit komen.
Wat niet helpt voor de beeldvorming is de informatievoorziening. Veel media plakken standaard een H₂-tankstation in hun berichten over waterstof, ook al gaan die helemaal niet over auto’s. Regelmatig komen er grote ‘doorbraken’ in het nieuws, maar net als bij accu’s betreft dat vaak eenzijdige marketing van start-ups en horen we er nooit meer wat van. Feit is ook dat steeds meer autofabrikanten hun waterstofplannen stopzetten en inzetten op EV’s.
Ik denk dat er bepaalde usecases voor waterstofauto’s zijn, maar dat ze voor het grote publiek altijd een niche zullen blijven, simpelweg omdat de voordelen niet opwegen tegen de nadelen. De coronacrisis heeft trouwens óók voordelen: geen verjaardagsfeestjes met explosieve discussies.
:strip_exif()/i/2002271823.jpeg?f=imagenormal)
Column?
Dit artikel is onderdeel van de bèta van Plus, waarbij we verschillende artikelvormen proberen. Wekelijks publiceren we op zondag een column van een van de Tweakers-redacteuren, die daarbij vrij is in zijn onderwerpskeuze en zijn mening terug kan laten komen. Reageren op Plus en de onderdelen daarvan, zoals dit artikeltype, kan in het daarvoor bestemde topic. Reageren op de inhoud van de column kan hieronder.