Drivstoffceller for biler: Hydrogenkontrovers – bil og mobil

Hydrogen? Nei takk! For Audi-sjef Markus Duesmann er spørsmålet klart. Han ser ingen fremtid for brenselceller i privat transport. «I løpet av de neste tiårene vil vi ikke være i stand til å produsere tilstrekkelige mengder hydrogen som trengs for fremdrift på en CO2-nøytral måte. Så jeg tror ikke på hydrogen for bruk i biler,» sa han til ukebladet. Været, «Løsningen for bilen er batteriet.»

Bærekraftig produsert, grønt hydrogen er sjeldent, så det virker meningsløst å bruke det i biler med relativt lav effektivitet. Romain Sacchi fra Paul Scherrer Institute tar også denne posisjonen: «For øyeblikket er vi veldig langt fra 100 % elektrisitet fra fornybare kilder, så effektiv bruk av denne rene energien er viktig. Men hvis vi bruker hydrogenbasert brensel i stedet for elektrifisering, avhengig av på applikasjonen og de respektive teknologiene, krever to til fjorten ganger mengden elektrisitet.»

Det starter med at rundt 20 prosent av energien som brukes er nødvendig for å spalte stabile vannmolekyler til hydrogen og oksygen (elektrolyse). Flytende til minus 253 grader Celsius for transport med skip eller tankbil koster en tilsvarende mengde energi, mens høyspentnett kan bære strøm med lavt tap.

Uten tvil er batteridrevne biler utmerkede matforbrukere: Mer enn 70 prosent av energien som genereres av vind eller sol går faktisk til sykkelen. «I motsetning til hydrogen eller e-drivstoff, vil en fullstendig overgang til elbiler redusere energibehovet til den tyske transportsektoren betydelig,» forklarer Maximilian Fichtner, batteriekspert ved Karlsruhe Institute of Technology (KIT). Årsaken til dette er den høye energieffektiviteten til den elektriske stasjonen. Fichtner beregner en energibesparelse på over tre fjerdedeler i transportsektoren dersom alle biler bygges om til helelektriske motorer. En fullstendig overgang til hydrogenkjøretøy vil derimot øke energibehovet i transportsektoren med om lag en tredjedel.

Det er imidlertid også sant at batteriproduksjon allerede har forbrukt mye energi allerede før en elbil kjører sin første kilometer. Når det gjelder karbonavtrykket, har hver enhet sitt eget handikap. «Med batteridrevne kjøretøy så vel som brenselceller, i den generelle konteksten av hele energisystemet, snakker vi ikke lenger bare om selve bilen,» sier Frank Weber, medlem av BMWs styre for utvikling. Og han gjør et annet regnestykke enn Audi-sjef Markus Duesmann.

Energikjeden bruker lang tid før brenselcellen i bilen gir strøm

Også hos BMW vet vi at hydrogenenergikjeden opp til hjulet ikke er spesielt billig. «I en direkte sammenligning av effektivitet med en batteridrevet bil, er ikke dette ideelt,» innrømmer Frank Weber. «Men hvis du ser på hele livssyklusen til kjøretøyet, ser ting annerledes ut igjen. Dessuten, hvis regenerativ energi importeres som hydrogen eller hydrogen genereres fra overskudd, er effektivitetsanalysen for kortsynt». Energisystemet starter med at en vindparkoperatør i Nordsjøen ønsker å utvide sin kapasitet med 50 prosent. Prisene per kilowattime er relativt lave der. Investeringene som kreves for nettutbygging er derfor svært høye.

Det er en gammel drøm at Tyskland kan bli energisk selvforsynt med vindens og solens kraft. Selvforsyning for enhver pris gir ingen mening, for prisen på tysk strøm er allerede i verdenstoppen. Spørsmålet må derfor være hvilken kilde til bærekraftig energi som kan transporteres mest økonomisk over lange avstander. Flytende hydrogen kan fraktes over havet i spesialskip og omdannes tilbake til elektrisitet ved hjelp av brenselceller. Imidlertid går omtrent halvparten av energien tapt i prosessen. Transport gjennom naturgassnettverket, som allerede er det største eksisterende energilagringsanlegget i Europa, ville vært mer effektivt.

Frank Weber er overbevist om at hydrogen som transportabel og lagringsbar energibærer vil spille en viktig rolle i overgangen til fornybare energikilder: «For eksempel, hvis du ønsker å importere vindenergi fra Norge eller Island til Tyskland, eller solenergi fra Marokko, du kan gjøre det i fremtiden i form av hydrogen.» Eksisterende rørledninger kan konverteres til dette formålet. «Det høyere utbyttet av regenerative energier i disse regionene mer enn kompenserer for konverteringstapene,» sa Weber.

Hvis du bruker det omdisponerte naturgassnettet som en hydrogenrørledning, kan du også koble bensinstasjoner til det. Mange eksperter antar at en hydrogentankinfrastruktur for tunge lastebiler fortsatt vil bli opprettet. Brenselcellebiler kan dra nytte av denne utviklingen som frikjører. En ny studie av Hydrogen tips viser at dette til og med letter belastningen på ladeinfrastrukturen på motorveier. I fremtiden vil rasteplasser ikke bare måtte ha flere titalls hurtigladere for elbiler, men også mange ultraraske eller til og med megawatt lastebilladere. Slike toppbelastninger kan dempes av ytterligere hydrogeninfrastruktur til en rimelig pris. Når det ene eller det andre av elektrisitet og hydrogen blir et både og.