Zijn voertuigen op waterstof een realistische weg naar schone energie? Het duurt jaren om het te weten.
Het meest voorkomende element in het universum wordt steeds meer gezien als een antwoord op het vertragen van de catastrofale effecten van klimaatverandering die worden toegeschreven aan gas- en dieselauto's en vrachtwagens.
Elke ochtend stoppen bij een transitfaciliteit in Canton, Ohio, meer dan een dozijn bussen naar een tankstation voordat ze uitwaaieren naar hun routes in de stad ten zuiden van Cleveland.
De bussen - gemaakt door El Dorado National en eigendom van de Stark Area Regional Transit Authority - zien eruit als alle andere. Maar ze weerspiegelen de voorhoede van een technologie die een sleutelrol zou kunnen spelen bij het produceren van schoner interstedelijk vervoer.
In plaats van vervuilende dieselbrandstof rijdt een kwart van de bussen van het bureau op waterstof. Ze stoten niets anders uit dan onschadelijke waterdamp.
Waterstof - het meest voorkomende element in het universum - wordt, samen met elektrische voertuigen, steeds meer gezien als een belangrijke manier om de milieuvernietigende impact van de 1,2 miljard voertuigen op aarde, waarvan de meeste benzine en diesel gebruiken, te vertragen.
Fabrikanten van grote vrachtwagens en bedrijfsvoertuigen beginnen waterstof-brandstofceltechnologieën te omarmen als een manier om vooruit te komen. Dat geldt ook voor fabrikanten van personenauto's, vliegtuigen en treinen.
Transport is de grootste bijdrage van de VS aan klimaatverandering. Daarom wordt waterstofenergie gezien als een potentieel belangrijke manier - niet vandaag maar op de lange termijn - om de CO2-uitstoot te helpen verminderen.
Voorlopig is de geproduceerde waterstof echter voornamelijk bestemd voor raffinaderijen en de productie van kunstmest en wordt gemaakt met aardgas of steenkool. Dat proces vervuilt de lucht en verwarmt de planeet in plaats van haar te redden. Een nieuwe studie door onderzoekers van de universiteiten van Cornell en Stanford heeft uitgewezen dat de meeste waterstofproductie koolstofdioxide uitstoot, wat betekent dat transport op waterstof nog niet als schone energie kan worden beschouwd.
Maar voorstanders van door waterstof aangedreven transport zeggen dat de productie van waterstof voorbestemd is om milieuvriendelijker te worden. Ze voorzien een groeiend gebruik van elektriciteit uit wind- en zonne-energie, die waterstof en zuurstof in water kan scheiden. Aangezien dergelijke hernieuwbare vormen van energie breder worden gebruikt, moet waterstofproductie een schoner en goedkoper proces worden.
Binnen drie jaar zijn General Motors, Navistar en het transportbedrijf J.B. Hunt van plan om tankstations te bouwen en waterstoftrucks te laten rijden op verschillende Amerikaanse snelwegen. Toyota, Kenworth en de haven van Los Angeles zijn begonnen met het testen van waterstoftrucks om goederen van schepen naar magazijnen te vervoeren.
Volvo Trucks, Daimler Trucks AG en andere fabrikanten hebben ook partnerschappen aangekondigd met als doel emissievrije vrachtwagens aan te bieden die geld besparen en voldoen aan strengere vervuilingsvoorschriften.
In Duitsland is in 2018 een door waterstof aangedreven trein in gebruik genomen en er komen er nog meer. Het in Frankrijk gevestigde Airbus, 's werelds grootste fabrikant van vliegtuigen voor lijnvliegtuigen, overweegt ook waterstof.
Waterstofbrandstof is opgenomen in de plannen van president Joe Biden om de uitstoot tegen 2030 te halveren. De infrastructuurwet die de Senaat heeft goedgekeurd, omvat $ 9 miljard voor onderzoek om de kosten van het maken van schone waterstof te verlagen, en voor regionale waterstofproductiehubs.
Ongeveer 7.500 auto's met waterstofbrandstofcellen rijden in de Verenigde Staten, de meeste in Californië. Toyota, Honda en Hyundai produceren de auto's, die duizenden duurder zijn dan voertuigen op gas. Californië heeft 45 openbare tankstations, met meer gepland of in aanbouw.
Dit is ongeveer het dichtst dat ik ons tot nu toe bij dat echte keerpunt heb zien komen, zei Shawn Litster, een professor werktuigbouwkunde aan de Carnegie Mellon University die bijna twee decennia waterstofbrandstofcellen heeft bestudeerd.
Waterstof laat sommige voertuigen al jaren draaien. Ongeveer 35.000 vorkheftrucks in de Verenigde Staten - ongeveer 4% van het totaal van het land - worden aangedreven door waterstof. l
Craig Scott, Toyota's hoofd geavanceerde technologie in Noord-Amerika, zegt dat het bedrijf misschien twee jaar zal duren voordat een waterstoftruck klaar is voor verkoop. Het bouwen van meer tankstations zal cruciaal zijn voor een brede acceptatie.
Kirt Conrad, sinds 2009 chief executive officer van de Canton-transitautoriteit, zegt dat andere transitsystemen zoveel interesse hebben getoond in de technologie dat Sarta zijn bussen door het hele land neemt voor demonstraties. Het systeem van Canton, dat in 2016 de eerste drie waterstofbussen kocht, heeft er nog 11 toegevoegd en een tankstation gebouwd.
We hebben aangetoond dat onze bussen betrouwbaar en kostenefficiënt zijn, en als gevolg daarvan doorbreken we barrières die de bredere acceptatie van de technologie hebben vertraagd, zei Conrad.
Twee Californische transitsystemen, in Oakland en Riverside County, hebben waterstofbussen in hun wagenpark.
De haven van Los Angeles begon in april met een waterstoftest, toen de eerste van vijf semi-vrachtwagens met Toyota-waterstofaandrijflijnen vracht begon te vervoeren naar magazijnen in Ontario, Californië, ongeveer 100 kilometer verderop. Het publiek-private project van $ 82,5 miljoen zal uiteindelijk 10 halve finales hebben.
De langeafstandsvrachtwagenindustrie lijkt de beste keuze te zijn voor een vroege adoptie van waterstof. Brandstofcellen, die waterstofgas omzetten in elektriciteit, bieden een groter bereik dan batterij-elektrische vrachtwagens, doen het beter bij koud weer en kunnen veel sneller worden bijgetankt dan elektrische batterijen kunnen worden opgeladen. Voorstanders zeggen dat de korte tanktijd voor waterstofvoertuigen hen een voorsprong geeft op elektrische voertuigen voor gebruik in bestelwagens of taxi's, die constant in gebruik zijn.
Dat voordeel was belangrijk voor het in Londen gevestigde Green Tomato Cars, dat 60 Toyota Mirai-auto's met waterstofbrandstofcel gebruikt in zijn emissievrije vloot van 500 auto's om zakelijke klanten te vervoeren. Mede-oprichter Jonny Goldstone zei dat zijn chauffeurs meer dan 300 mijl op een tank kunnen afleggen en in drie minuten kunnen tanken.
Omdat de verdiensten van chauffeurs afhankelijk zijn van tarieven, zei Goldstone:
als ze midden op de werkdag 40, 50 minuten, een uur, twee uur moeten besteden aan het aansluiten van een auto, is dat voor hen gewoon niet acceptabel, zei Goldstone.
Green Tomato is een van de grootste exploitanten van waterstofvoertuigen in wat nog steeds een kleine markt in Europa is, met ongeveer 2.000 brandstofcelauto's, vuilniswagens en bestelwagens.
Anders dan bij bussen en zware vrachtwagens, zeggen experts dat de toekomst van personenauto's in de Verenigde Staten voornamelijk ligt bij elektrische accu's, niet bij waterstof. Volledig elektrische voertuigen kunnen verder reizen dan de meeste mensen nodig hebben op een relatief kleine batterij.
De wereld produceert nu ongeveer 75 miljoen ton waterstof per jaar, maar het meeste is afkomstig van processen die koolstofemissies veroorzaken, waarbij stoomreformatie van aardgas plaatsvindt. China gebruikt meer vervuilende kolen.
Zogenaamde blauwe waterstof, gemaakt van aardgas, vereist een extra stap. Kooldioxide die daarbij vrijkomt, wordt onder het aardoppervlak gestuurd voor opslag. Uit het onderzoek van Cornell en Stanford bleek dat de productie van blauwe waterstof 20% meer koolstof uitstoot dan het verbranden van aardgas of steenkool voor warmte.
Daarom richten onderzoekers uit de industrie zich op elektrolyse, waarbij elektriciteit wordt gebruikt om waterstof en zuurstof in water te scheiden. Waterstof vermengt zich met zuurstof in de brandstofcel van een voertuig om stroom te produceren.
De hoeveelheid elektriciteit die wereldwijd wordt opgewekt door wind- en zonne-energie groeit, waardoor elektrolyse schoner en goedkoper wordt, zegt Joe Cargnelli, directeur waterstoftechnologieën voor Cummins, dat elektrolyse- en brandstofcelstroomsystemen maakt.
Voorlopig kost het meer om een vrachtwagen op waterstof te maken en de brandstof te produceren dan om een vrachtwagen op diesel op de weg te zetten. Waterstof kost in Californië ongeveer $ 13 per kilogram, en een kilogram kan iets meer energie leveren dan een gallon dieselbrandstof - wat ongeveer $ 3,25 per gallon kost.
Terwijl ze de technologie voor productie opschalen, zou de waterstof naar beneden moeten komen, zei Litster.
Hoewel een diesel-semi ongeveer $ 150.000 kan kosten, afhankelijk van hoe deze is uitgerust, is het onduidelijk hoeveel brandstofceltrucks zouden kosten. Nikola, een startende fabrikant van elektrische en waterstofbrandstofceltrucks, schatte vorig jaar dat het ongeveer $ 235.000 zou krijgen voor elke waterstofsemi die het verkoopt.
Schone elektriciteit zou uiteindelijk kunnen worden gebruikt om waterstof te maken en op te slaan op een emplacement, waar het locomotieven en semi's zou kunnen tanken, allemaal zonder uitstoot.
Cummins voorziet het wijdverbreide gebruik van waterstof in de Verenigde Staten. tegen 2030 versneld door strengere voorschriften voor dieselemissies en emissievrije voertuigen van de overheid.
Europa heeft ambitieuze doelstellingen voor groene waterstof vastgesteld om het gebruik ervan te versnellen.
Dat zal de markt gewoon openblazen en een beetje stimuleren, zei Cargnelli. Dan zul je zien dat andere plaatsen, zoals Noord-Amerika, dit voorbeeld volgen.
Хуваах: