De waterstofauto is één van de belangrijkste alternatieven voor elektrische auto’s die volgestopt zitten met batterijen. Vooral Aziatische automakers zoals Toyota en Hyundai experimenteren met waterstofauto’s, zoals de Toyota Mirai en de Hyundai Nexo.
Maar er zijn nog wel een paar grote obstakels voor de zogenoemde waterstofeconomie.
Aan de ene kant klinkt waterstof als brandstof aantrekkelijk. Je kunt namelijk pure waterstof als voeding gebruiken voor een brandstofcel, samen met lucht (zuurstof). Dat levert een reactie op waarbij elektriciteit ontstaat met als restproduct water (H2O). Met de opgewekte stroom kun je vervolgens een elektromotor z’n werk laten doen.
Werken met waterstof heeft twee grote nadelen. Op de eerste plaats is waterstof niet ‘vrij’ verkrijgbaar op aarde. Het vormt doorgaans een onderdeel van moleculen (water, methaan, ammoniak) waar het uitgehaald moet worden.
Tweede probleem: waterstof heeft als nadeel dat de energiedichtheid relatief laag is. In pure vorm moet het opgeslagen moet worden in grote tanks. Dit laatste maakt het transport over grotere afstanden problematisch, want daar is de huidige infrastructuur niet op ingericht.
Waterstof vervoeren via ammonia
Wat betreft dat laatste punt zijn wetenschappers van het Australische nationale onderzoeksinstituut CSIRO mogelijk een flinke stap verder gekomen.
Onderzoekers hebben een membraantechnologie ontwikkeld waarmee waterstof op vrij efficiënte wijze uit ammonia gehaald kan worden. Het transport van (vloeibare) ammonia is een stuk eenvoudiger dan dat van pure waterstof.
Het idee is dat de membraantechnologie bij tankstations gebruikt kan worden om waterstof te produceren. Twee waterstofauto's, een Toyota Mirai en een Hyundai Nexo, hebben bij een test in Queensland succesvol waterstof getankt die is gewonnen uit ammonia.
In tegenstelling tot het laden van batterijen van elektrische auto's is het vullen van een waterstoftank een kwestie van minuten. De uitdaging is nu om de productiekosten van waterstof via ammonia verder omlaag te krijgen, zodat die concurrerend worden met motorbrandstoffen zoals benzine en diesel.
Imagine a future where your car's fuel turns into water when you use it. Thanks to a tiny membrane, that future is not far away. https://t.co/pRHCqb5TYH ^EK pic.twitter.com/OIAHMqLGfD
— CSIRO (@CSIROnews) 8 augustus 2018
Op naar de ammonia-economie?
Directeur Larry Marschall van onderzoeksinstituut CSIRO zegt dat de membraantechnologie de sleutel is tot grootschalig transport van waterstof in de vorm van ammonia. Dat is met de huidige infrastructuur niet erg ingewikkeld. Als ammonia bij tankstations weer wordt omgezet in waterstof is in ieder geval het probleem van het transport van waterstof opgelost.
CSIRO wil nu in Australië verschillende grootschalige proeven gaan doen om de technologie verder te testen.
Vanuit duurzaamheidsperspectief blijven er nog wel belangrijke vragen over, mocht ammonia breed worden ingezet als transportmedium voor waterstof.
Momenteel wordt het gros van alle ammonia in enkele landen geproduceerd: China, India, Rusland en de Verenigde Staten. Dat gebeurt veelal op basis van aardgas of een aardolieproduct zoals nafta, ofwel met behulp van fossiele brandstoffen.
Om echt een duurzame waterstofeconomie te krijgen, zijn wetenschappers daarom ook bezig met manieren om hernieuwbare en duurzame ammonia te produceren. Zie het filmpje hieronder over hoe dat zou kunnen:
Dit artikel verscheen oorspronkelijk op Business Insider Australia