Waterstof of elektrisch

[MoManTai]

Aha, zit daar het verschil. Had ik even over het hoofd gezien, Bedankt.

 

[Wim S.]

@Wim S. : In je sommen ga je uit van 65kWh om 1kg H2 te maken (elektrolyse). Maar in de tabel hierboven zie ik 58 kWh....

Er is een verschil tussen waterstof voor FCEV en waterstof voor verbranding in bijv. een elektriciteitscentrale.
In auto's levert dat door de compressie tot 700 bar 65 kWh per kg waterstof op.
Voor verbranding hoeft de waterstof niet zo hoog gecomprimeerd te worden en dan krijg je met 58 kWh een kilo waterstof.

 

[MoManTai]

Bas was je voor Wim. Maar ik ben blij dat jullie hetzelfde zeggen.

 

[MoManTai]

Binnenkort heb ik een discussie avond over energie. Auto’s komen uiteraard ook aan bod. En aangezien ik met een Tesla kom wordt ik waarschijnlijk meteen door een paar waterstof adepten aangesproken. Ik ben daarom een spiekbriefje aan het maken met wat kentallen om ze van repliek te kunnen dienen. Met name de sommen en uitleg van Wim zijn dan ook zeer nuttig.

 

[Pascal-R]

Hierbij de berekeningen @Pascal-R

View attachment 501376

Wim, dit is grandioos. Tijd voor me om een blog te schrijven en de RvB te laten schrikken.

Helaas weet ik ook al wat de waterstof adepten gaan roepen... Ja, maar bij grijze waterstof kunnen we de co2 afvangen en in lege gasvelden stoppen. Desondanks prachtige inzichten. Binnenkort een eerste poging doen om dit in simpele uitleg uiteen te zetten.

 

[Wim S.]

Wim, dit is grandioos. Tijd voor me om een blog te schrijven en de RvB te laten schrikken.

Helaas weet ik ook al wat de waterstof adepten gaan roepen... Ja, maar bij grijze waterstof kunnen we de co2 afvangen en in lege gasvelden stoppen. Desondanks prachtige inzichten. Binnenkort een eerste poging doen om dit in simpele uitleg uiteen te zetten.

Er is maar één echt middel om de energietransitie te sturen en dat is de CO2 prijs. Zolang die prijs royaal onder de 100 euro per ton blijft gaat geen bedrijf de CO2 opslaan onder de grond.

 

[Bas.]

Er is maar één echt middel om de energietransitie te sturen en dat is de CO2 prijs. Zolang die prijs royaal onder de 100 euro per ton blijft gaat geen bedrijf de CO2 opslaan onder de grond.

En het Westland kan goedkoper gas verstoken dan CO2 gaan transporteren. Het is echt te zot voor woorden. Zolang geld het belangrijkste is zal er weinig veranderen.

 

[MoManTai]

Kan iemand mij vertellen of mijn sommetje van post #3319 klopt (@Wim S. ?)

 

[Wim S.]

Kan iemand mij vertellen of mijn sommetje van post #3319 klopt (@Wim S. ?)

Je som klopt. Maar je hoeft niet persé op kolenstroom te rijden.

 

[MoManTai]

Je som klopt. Maar je hoeft niet persé op kolenstroom te rijden.

Bedankt Wim. Nee, meestal zal het wel beter zijn (gascentrales en zo) maar dat heb je als gebruiker niet echt in de hand. Ik sus mijn geweten met het idee dat mijn dak een bijdrage levert en dat Greenchoice probeert mij zoveel mogelijk te voorzien van niet al te vieze stroom.

 

[Devils son]

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.

Wim, een kritische vraag tussendoor: heb je het bij de Bentley over de lokale uitstoot, of neem je de ketenuitstoot?

Ik vermoed het eerste en dan is het gevaar dat het een beetje het Hummerverhaal wordt.

Verder: zeer interessant!

 

[Wim S.]

Wim, een kritische vraag tussendoor: heb je het bij de Bentley over de lokale uitstoot, of neem je de ketenuitstoot?

Ik vermoed het eerste en dan is het gevaar dat het een beetje het Hummerverhaal wordt.

Verder: zeer interessant!

Ik neem de officiële uitstootcijfers. Dit zijn tevens de bezwaarlijke lokale uitstootcijfers. De totale ketenuitstoot is uiteraard nog veel hoger. Er is immers nog tussen 6 en 7 kWh nodig per liter voor exploratie, oppompen, per tanker vervoeren, raffineren en distributie.
Van de 6 tot 7 kWh vindt het grootste deel buiten Nederland plaats.
Daarom beter alleen de lokale uitstoot, die staat onomstotelijk vast.

 

[Wim S.]

Bedankt Wim. Nee, meestal zal het wel beter zijn (gascentrales en zo) maar dat heb je als gebruiker niet echt in de hand. Ik sus mijn geweten met het idee dat mijn dak een bijdrage levert en dat Greenchoice probeert mij zoveel mogelijk te voorzien van niet al te vieze stroom.

Tennet zet als eerste kolencentrales in de voor zogenaamde baseload. Die draaien dus altijd. Naar gelang er meer stroom nodig is komen de gascentrales erbij. Kolencentrales stoten 798 gram CO2 per kWh uur. Dat wordt wat gunstiger als ze ook bijstook hebben van biomassa.
's Nachts kan het voorkomen dat er bijv. bij weinig wind alleen kolencentrales draaien. Kolencentrales kunnen, in tegenstelling tot vroeger, wel op- en afgeregeld worden en dus de balansfunctie op het net geheel zelf regelen. Is ook een wettelijke verplichting.

 

[Woodytoo]

Ik heb nog een (wellicht domme) vraag, maar kun je stellen dat, gezien het beroerde rendement van electrolyse, daar veel warmte bij vrij moet komen? En als dat zo is, zou je die warmte dan niet kunnen gebruiken om een warmtenet mee op te stoken? Dus een windmolen met een waterstofaansluiting en een blauwe en rode waterleiding Dan neemt het totale rendement wel toe.

Begrijp me niet verkeerd, ik ben helemaal geen voorstander van meer waterstof, ik zie dat als een laatste, wanhopige poging van de fossiele industrie om relevant te blijven, maar ik vraag het me af.

 

[wooter]

Eh, als ik mijn M3 volgooi met kolenstroom :
65kWh -> 65x649= 42 kg CO2 > 42/400= 105 gr/km CO2
Dus ook viezer dan de limiet van 95 gr/km ?

Ja dat kan perfect. Met 100% kolenstroom ben je viezer af dan met benzine of diesel, maar je rekent beiden vanaf andere locaties in de well-to-wheel keten. Bij benzine en diesel zit die al in je tank en vraag je je niet af hoe die daar geraakt is, terwijl bij kolen men rekent vanaf het verbranden van kolen en men niet afvraagt hoe die kolen in die kolencentrale zijn beland. In beide gevallen moet je dus nog CO2 bijrekenen; de vraag is hoeveel. En persoonlijk denk ik dat diesel en benzine daar slechter in scoren omdat zij al nabehandeld zijn uit aardolie en in kleinere kwantiteiten naar de verschillende tankstations worden getransporteerd.

Ik heb overigens 6100 Wp aan panelen op mijn dak en laadt meestal thuis.

Zo, en daarmee laad je dus niet 100% op kolen en ben je beter af.

 

[Devils son]

Ik neem de officiële uitstootcijfers. Dit zijn tevens de bezwaarlijke lokale uitstootcijfers. De totale ketenuitstoot is uiteraard nog veel hoger. Er is immers nog tussen 6 en 7 kWh nodig per liter voor exploratie, oppompen, per tanker vervoeren, raffineren en distributie.
Van de 6 tot 7 kWh vindt het grootste deel buiten Nederland plaats.
Daarom beter alleen de lokale uitstoot, die staat onomstotelijk vast.

Ok, maar die is bij de waterstofauto toch ook 0?

Ik zie het vaak gebeuren hoor, dit soort vergelijkingen, maar je zal toch appels met appels willen vergelijken, zeker als je dit soort uitspraken doet.

Mijn mening.

 

[Wim S.]

Ok, maar die is bij de waterstofauto toch ook 0?

Ik zie het vaak gebeuren hoor, dit soort vergelijkingen, maar je zal toch appels met appels willen vergelijken, zeker als je dit soort uitspraken doet.

Mijn mening.

Zo zou je nooit een H2 auto en een fossiele auto kunnen vergelijken. De uitstoot die een fossiele auto hier lokaal doet vergelijk ik met de uitstoot die een H2 auto tot gevolg heeft door verdringing. De uitstoot in Nederland is zo vergelijkbaar.
Maar het gaat feitelijk om de vergelijking van de uitstoot van een BEV versus een FCEV, die fossiel is er even bijgenomen ter illustratie.

 

[PaulusdB]

Zo zou je nooit een H2 auto en een fossiele auto kunnen vergelijken. De uitstoot die een fossiele auto hier lokaal doet vergelijk ik met de uitstoot die een H2 auto tot gevolg heeft door verdringing. De uitstoot in Nederland is zo vergelijkbaar.
Maar het gaat feitelijk om de vergelijking van de uitstoot van een BEV versus een FCEV, die fossiel is er even bijgenomen ter illustratie.

Ik vrees dat alle informatie boven het niveau brugklas paarlen voor de zwijnen is.
Als ik lees hoever de waterstoflobby komt met simpele onwaarheden, dan zal die onzin ook simpel weerlegd moeten worden.
En dat is dus niet zo eenvoudig, naar blijkt.

 

[Devils son]

Zo zou je nooit een H2 auto en een fossiele auto kunnen vergelijken. De uitstoot die een fossiele auto hier lokaal doet vergelijk ik met de uitstoot die een H2 auto tot gevolg heeft door verdringing. De uitstoot in Nederland is zo vergelijkbaar.
Maar het gaat feitelijk om de vergelijking van de uitstoot van een BEV versus een FCEV, die fossiel is er even bijgenomen ter illustratie.

Ok, maar dan denk ik dat je jezelf daarmee in de voet schiet.

Ik snap wat je zegt, maar om te beginnen ben ik het niet helemaal eens om bij CO2 alleen naar lokaal niveau te kijken, omdat CO2 nu eenmaal wereldwijd gevolgen heeft (itt bv stikstof). Dat even gezegd hebbende.

Waarom ik denk dat je jezelf in de voet schiet is het volgende: als ik het goed begrijp wil je de politiek overtuigen van de zinloosheid van waterstof voor vervoer. Helemaal mee eens na het lezen van jouw stukken hierover.

Echter, de Bentley trekt in dit verhaal de aandacht. Het is eigenlijk alarmistisch en daar slaat de achteloze lezer op aan. Maar de waterstoflobby maak je het zo makkelijk, want die kunnen fijntjes wijzen op de ketenuitstoot en daarmee jou als deskundige diskwalificeren.

Mijn tip zou dan ook zijn om het dan ook echt puur bij de vergelijking BEV en FCEV te houden. Want die boodschap raakt anders wellicht ondergesneeuwd.

 

[vana]

Ik denk dat met opposed piston engine men de co2-uitstoot met 50 procent kan laten dalen
Hoe zo minder co2,c.q. verbruik?
Wel, de normale automobiel motor heeft o.a. een cilinderkop, de warmte die door het ontsteken van het brandstofmengsel voor een deel naar de zuiger gaat, maar ook een deel van de warmte gaat naar de tegenoverliggend cilinderkop.
Welke de warmte van de cilinderkop afgeeft aan het koelsysteem, verlies.
Ten eerste met het tweetakt principe hebben de moderne super grote scheepsdiesels al een veel hoger rendement dan de Otto motoren/ automobiel motoren, ook bijna van 50 % rendement.
Als men de opposed piston motoren in de Formule 1 zou gaan gebruiken, waar Mercedes nu al tegen de 50 % zit met de huidige hybride motoren, zal het rendement zeker stijgen.