Hoe schoon is een auto op waterstof?
Iedereen denkt dat een auto op waterstof schoon is. De overheid en milieubeweging denken dit ook. Maar is dat wel zo?
Ik maak de sommen en kom tot de schokkende conclusie dat rijden op waterstof de meest vervuilende manier van autorijden is.
Een auto op waterstof levert tijdens het rijden geen nadelige uitstoot op. Behalve wat waterdamp komen er geen schadelijke stoffen uit de uitlaat. Maar voordat de waterstof auto gaat rijden moet er natuurlijk wel waterstof worden geproduceerd.
Waterstof kan gemaakt worden uit aardgas, we krijgen dan grijze waterstof die flink vervuilend is. Voor het maken van 1 kg waterstof verdwijnt er 11 kg CO2 in de atmosfeer. Op 1 kg waterstof rijdt een Toyota Mirai of een Hyundai Nexo maximaal 100 km. Dit betekent dat er per km 110 gram CO2 wordt uitgestoten. Daarmee voldoen deze auto’s niet aan de huidige norm van maximaal 95 gram CO2 per km. Dit gaat ‘m dus niet worden. Of … toch wel?
De overheid en ook de milieubeweging willen liever dat er met groene waterstof wordt gereden. Groene waterstof wordt gemaakt uit duurzame wind- en zonnestroom. Dat lijkt ideaal, de hele keten van opwekking tot verbruik is dan schoon. Maar de vraag is ook hier weer, klopt het verhaal wel?
Om groene stroom te maken zijn er zogenaamde electrolysers nodig.
De overheid heeft de SDE++ subsidie op electrolysers evenwel niet toegekend. Dat is vreemd omdat de overheid het rijden op waterstof zonder enige bijtelling sterk stimuleert.
Groene waterstof blijft zonder subsidie vele malen duurder dan grijze waterstof en maakt rijden op waterstof letterlijk onbetaalbaar.
Maar waarom wil de overheid die electrolysers niet subsidiëren? Daarvoor moeten we kijken naar het rendement van waterstof en de effecten in hele keten.
Eerst even over rendementen. Waterstof liefhebbers schermen steevast met hoge rendementen en stellen dat die rendementen nog zullen toenemen. Wat de waterstofadepten niet vertellen is dat thermodynamische wetten bepalen hoeveelheid elektriciteit er nodig is om een bepaalde hoeveelheid waterstof te maken. Grosso modo komt het erop neer dat bij het maken van waterstof 30% energie verloren gaat. De brandstofcel die van waterstof weer elektriciteit maakt heeft een rendement van 50 tot 60%. Als er 70% van de energie over is na elektrolyse en daarvan verdwijnt in de brandstofcel nog eens 50% dan is het niet moeilijk uit te rekenen dat er maar zo’n 30% netto overblijft. Al die rendementen zeggen niet zo veel, laten we gewoon naar het aantal kilometers kijken dat de waterstofauto en de accu-elektrische auto af kunnen leggen met hetzelfde aantal kWh.
We gaan voor de volgende berekeningen uit van de energie om 1 kg groene waterstof te maken. Dat kost 65 kWh elektriciteit. We zagen al dat de Toyota Mirai en de Hyundai Nexo FCEV hiermee 100 km kunnen afleggen.
Maar wat nou als we van die 65 kWh geen waterstof maken maar die stroom rechtstreeks in de accu van een Hyundai Kona of een Tesla Model 3 laden? Dan rijden die twee auto’s, op precies diezelfde 65 kWh, maar liefst 400 km ver. Een factor vier verder. Ofwel je kunt met dezelfde hoeveelheid elektrische energie één waterstofauto laten rijden of vier accu elektrische auto’s.
Dit betekent dat als wij met de Toyota Mirai en de Hyundai Nexo 400 kilometer willen rijden, daar 4 x 65 kWh is 260 kWh elektrische energie nodig. Dat is maar liefst 195 kWh meer dan voor dezelfde afstand nodig is bij de Kona en de Tesla Model 3.
“Iedereen” wil graag op groene waterstof rijden en dus gebruik maken van wind- of zonnestroom. Het is glashelder dat je elektrische energie maar één keer kan gebruiken. Als die 195 kWh die er voor de waterstofauto’s meer nodig is om 400 km te rijden, door de electrolyser is gebruikt, kan die niet meer worden gebruikt voor het laten werken van bijv. een warmtepomp of het direct laden van de accu van een elektrische auto. Uiteraard is die stroom wel nodig. We hebben in Nederland maar 10% duurzaam opgewekte elektriciteit.
De warmtepompen en de accu’s van elektrische auto’s moeten dan worden gevoed met stroom uit fossiele energiecentrales.
Dit heet verdringing en is letterlijk onvermijdelijk zolang we nog geen 100% groene elektriciteitsopwekking hebben. We weten nu al dat ook na 2050 gas een fors deel van de elektriciteitsproductie voor zijn rekening zal nemen. Die verdringing zal dus nooit ophouden.
De fossiele energiemix in Nederland, gas- en kolencentrales, stoten voor elke geproduceerde kWh 649 gram CO2 uit.
De 260 kWh die de waterstofauto’s nodig hebben om 400 km te rijden, leveren maar liefst 260 x 649 gram = 168,7 kg CO2 uitstoot op.
168,2 kg CO2 gedeeld door 400 km levert per km een CO2 uitstoot op van 422 gram per km.
Zouden wij alleen het meerverbruik van 195 kWh berekenen naar CO2 uitstoot, dan is levert de waterstofauto een meeruitstoot op van 126,6 kg CO2 voor 400 km. Per km is dat 316 gram CO2.
Met 422 gram CO2 uitstoot per gereden km behoort de waterstofauto tot de meest vervuilende auto’s van Nederland. Zelfs een Bentley Flying Spur, een enorme 8 cilinder sportsedan, scoort met 342 gram CO2 uitstoot per km, een stuk gunstiger dan beide waterstofauto’s.
Het kan toch niet zo zijn dat de overheid een aantoonbaar vervuilende H2 auto, volledig afhankelijk van aardgas waarvan ook bij het maken van waterstof nog eens 30% verloren gaat tijdens de steam reforming, zonder bijtelling en zonder accijns ondersteunt. Terwijl de aantoonbaar wel schone BEV wordt gestraft met steeds hogere bijtelling en hoge belasting op elektriciteit.
