+ Meer informatie

Waterstof veelbelovend als

6 minuten leestijd

Wie heeft er nooit eens van gedroomd: een auto laten rijden op water. Bij de pomp nonchalant roepen: „Gooi maar vol met water" en vervolgens enkele dubbeltjes afrekenen. Rijden op water zou heel wat problemen oplossen. Bovendien hoefje niet bang te zijn dat het opraakt: het is op aarde in onuitputtelijke hoeveelheden aan wezig. Helaas zal rijden op gewoon water altijd wel een droom blijven. Wat misschien wel werkelijkheid wordt, is rijden op waterstof.

Waterstof wordt gemaakt van water en is uitstekend bruikbaar als brandstof in verbrandingsmotoren. Waterstof heeft een geweldig voordeel: bij verbranding komen er geen schadelijke gassen vrij. Waterstof wordt als het verbrandt namelijk omgezet in zuurstof en water: stoffen die volstrekt onschadelijk zijn. Zelfs CO2, de stof die weliswaar niet giftig is, maar wel mede verantwoordelijk voor het broeikaseffect, blijft bij verbranding van waterstof achterwege. Het is de ideale brandstof voor de toekomst.

Haken en ogen
Waar wachten we dan nog op; waarom gaan we niet allemaal op waterstof rijden? Dat komt doordat er nog wel enkele haken en ogen aan het gebruik van waterstof zitten. Zo is het om te beginnen al vrij moeilijk om waterstof te maken. Het zit niet zomaar in grote bellen onder de grond, zoals aardgas of olie. Het moet door middel van elektrolyse uit water gewonnen worden. Vervolgens is het opslaan van waterstof ook een groot probleem. Wil je het in gasvorm opslaan, dan heb je een tank nodig met een druk van minstens 200 atmosfeer. Voor opslaan in vloeibare vorm moet je zorgen dat de temperatuur in de tank 253 graden onder nul is. Dat is niet zo makkelijk voor elkaar te krijgen. En dan heeft waterstof nog een nadeel: de energie-inhoud is relatief gering. Vergeleken met benzine heeft waterstof slechts een kwart van de energie per volume-eenheid. Dat betekent dat je veel meer waterstof nodig hebt om hetzelfde resultaat als met benzine te bereiken. Er zijn dus veel grotere opslagtanks nodig. In een auto heb je bij voorbeeld in plaats van een tank van 50 liter eentje van 200 liter nodig. Als waterstof gebruikt zou worden in vliegtuigen, zou er drie keer zoveel brandstof meegenomen moeten worden om dezelfde afstand te overbruggen als met kerosine. Er zouden geweldige tanks aan het vliegtuig moeten worden vastgemaakt.

Veel lichter
Ondanks het nadeel van de tanks heeft men juist in de luchtvaart grote belangstelling voor waterstof als brandstof Waterstof heeft namelijk het voordeel dat het aanzienlijk lichter is dan benzine. Een eigenschap die voor de luchtvaart zeer interessant is. Ook als er drie keer zoveel brandstof wordt meegenomen en er grote tanks aan het vliegtuig worden bevestigd, zou het gewicht van de totale hoeveelheid brandstof dertig procent lager zijn. In 1988 ging in Rusland reeds een experimenteel vliegtuig dat door waterstof werd aangedreven de lucht in, en er bestaan serieuze plannen de opvolger van de Airbus op waterstof te laten vliegen. Daarvoor komt er een soort verdieping bij op het dak van het vliegtuig, waarin de waterstoftanks worden ondergebracht. In de ruimtevaart is het besluit al gevallen voortaan met waterstof te werken, bijvoorbeeld in de Ariane 5-raket.

Ontploffing
Of het publiek zoveel zin zal hebben met een waterstofvliegtuig mee te gaan, is de vraag. Want er bestaat nog steeds zoiets als het "Hindenburg-traunia", een vrees voor plotselinge ontploffing van een explosief gas als waterstof Vooral ouderen zullen zich nog de ramp met de Hindenburg in 1937 herinneren. De Hindenburg was een met waterstof gevuld luchtschip, dat in brand vloog toen het in botsing kwam met een landingsmast op het vliegveld van New York. Daarbij kwamen dertig mensen om het leven. Maar niet doordat ze verbrandden in de vlammen, zoals veel mensen denken. Ze kwamen om doordat ze uit de gondel vielen of sprongen. Doordat waterstof een licht gas is, bevonden de vlammen zich uitsluitend boven de gondel. De gondel zelfheeft nauwelijks vlamgevat.

Kostbare tanks
In de luchtvaart acht men de kans op rampen als gevolg van het gebruik van waterstof klein. Als er zorgvuldig mee wordt omgegaan, kan er weinig misgaan. Heel belangrijk is de constructie van de tanks. Die moeten immers een druk van maar liefst 200 bar kunnen doorstaan of de temperatuur op een peil kunnen houden van 253 graden onder nul. Vooral die tanks maken het gebruik van waterstof kostbaar. Dat het voor gebruik in personenauto's interessant wordt, is daarom nog niet zo snel te verwachten. Een tank voor een personenauto zou zo'n tienduizend gulden gaan kosten. Technici doen overigens proeven met een derde manier om waterstof te bewaren, die wat goedkoper belooft te zijn. Dat is door middel van een chemische reactie. In dat geval wordt een tank gebruikt die verdeeld is in een aantal kleine ruimten die gevuld zijn met ijzerpoeder. De metalen en metaallegeringen uit het ijzerpoeder absorberen waterstof als een spons, waardoor metaalhybriden ontstaan. Door de tank te verwarmen komt de waterstof weer vrij en kan het naar de motor worden gevoerd. Onder andere Mercedes en Mazda doen hier onderzoek naar. Nadeel van dit soort tanks is het hoge gewicht.

Elektrolyse
Ook als het probleem van de opslag in eenvoudige tanks wordt opgelost, zitten we nog met het probleem van de opwekking van waterstof. Er moet immers een elektrolyse plaatsvinden in een hoeveelheid water en voor die elektrolyse is elektriciteit nodig. Die elektriciteit valt natuurlijk te betrekken van elektriciteitscentrales, maar dan hebben we het probleem van de milieuvervuiling niet opgelost, omdat de centrales voor het opwekken van stroom schadelijke gassen en CO2 produceren. Om het waterstofverhaal schoon te houden moet er dus op een andere manier elektriciteit opgewekt worden. Bij voorbeeld door waterkracht of door zonne-energie. In Canada worden reeds proeven gedaan orh door middel van waterkrachtcentrales elektriciteit op te wekken die vervolgens gebruikt wordt voor de aanmaak van waterstof Er bestaan reeds vergevorderde plannen voor een zogenaamd EuroQuébec-Project, waarbij met behulp van waterkracht per uur 2400 kubieke meter waterstof wordt gefabriceerd dat vervolgens met speciale tankers naar Hamburg wordt getransporteerd.

Sahara
De Duitse industrieel Ludwig Bölkow heeft een nog verdergaand plan ontworpen om op grote schaal aan schone electriciteit voor de opwekking van waterstof te komen. Zijn idee is om een groot deel van de Sahara vol te zetten met zonnecollectoren en de elektriciteit die zo opgewekt wordt te gebruiken om waterstof te maken. Volgens de "droom van Bölkow" staan er over enkele jaren tientallen fabrieken in Noord-Afrika die waterstof maken. Een probleem is de aanvoer van water naar die fabrieken, want water is er in de woestijn niet veel. Bölkow lost dat op door zeewater via pijpleidingen naar de fabrieken te pompen. Men hoeft alleen maar het zout te verwijderen en dan is een gigantische voorraad water gereed om met behulp van zonneenergie omgezet te worden in waterstof Zo worden tegelijk twee problemen opgelost: Noord-Afrika kan door de export van waterstof tot ontwikkeling worden gebracht en West-Europa heeft een milieuprobleem minder

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.