Hel en waterstof

Het volgende artikel verschijnt in het maart/april 2007 nummer van: Technologie recensie.

BMW'S Hydrogen 7 sedan verbrandt waterstof of gas in een verbrandingsmotor; vloeibare waterstof wordt opgeslagen in een zware op de kofferbak gemonteerde tank.

Tegen de tijd dat Klaus Draeger, BMW's manager van onderzoek en ontwikkeling, afgelopen herfst de microfoon in een hotel in Berlijn pakte, waren de buiken van de verzamelde journalisten vol met muntjuleps - en het begon allemaal logisch te worden. Misschien kunnen de oliecrisis in de wereld en de dreiging van klimaatverandering verstandig worden aangepakt door waterstof als transportbrandstof te gebruiken. Draeger schetste de verleidelijke visie van een toekomst waarin high-performance luxeauto's waterstof verbranden en voornamelijk waterdamp uitstoten. De waterstof zou ooit kunnen worden geleverd door hernieuwbare energiebronnen, zei hij, en niemand zou enige opoffering hoeven te maken. En wij journalisten zouden de volgende dag in de eerste van dergelijke auto's mogen rijden.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van maart 2007

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

Jullie zullen pioniers zijn! Je zit achter het stuur van de Hydrogen 7, rijdend door Berlijn en het platteland. En voor de eerste keer rijd je in deze door waterstof aangedreven luxeberline, riep Draeger uit, waarbij je het Britishisme voor sedan gebruikt. BMW zal 100 van deze auto's uitlenen aan nog niet nader genoemde publieke figuren als onderdeel van zijn wereldwijde promotiecampagne voor schone energie. In sommige opzichten lijkt de campagne op de poging van GM om zijn eigen waterstofautoprogramma aan te prijzen. De focus van GM ligt op een futuristische brandstofcelauto. De BMW-versie maakt gebruik van interne verbranding: het verbrandt waterstof in plaats van zijn elektronen af ​​te schuimen. Zelfde boodschap: waterstof is het antwoord.

Experts zullen je vertellen dat waterstof de grootste mogelijkheid heeft om fossiele brandstoffen te vervangen, legde Draeger uit terwijl de wijn vloeide. Zie de Hydrogen 7 als een aanbieding. We kunnen deze auto alleen realiseren met onze partners in de politieke wetenschappen, de zakenwereld, de energie-industrie. Hij sloot af met een oproep aan politici over de hele wereld om de productie, levering en opslag van schone waterstof betaalbaar te maken.

De volgende dag kreeg ik een kijkje in de Hydrogen 7. Van de buitenkant zag het eruit als een normale BMW vierdeurs luxe sedan. Ik opende de kofferbak en verwonderde me over de zware stalen tank die vloeibare waterstof van -253 C bevatte. Tijdens het rijden raakte ik een knop op het stuur aan om over te schakelen van benzine naar waterstof; Ik merkte geen hapering op, alleen een hoger motorgeluid. De auto is erg mooi. Maar is het milieuvriendelijk?

Het simpele antwoord is nee. In de context van de algemene energie-economie zou een auto als de Hydrogen 7 waarschijnlijk veel meer kooldioxide-uitstoot produceren dan auto's op benzine die tegenwoordig beschikbaar zijn. En het veranderen van deze berekening zou meerdere doorbraken vergen - waarvan studie na studie heeft voorspeld dat het tientallen jaren zal duren, als ze er al zijn. In feite zijn de Hydrogen 7 en zijn waterstof-brandstofcel-neven, in veel opzichten gewoon flitsende afleidingen die worden geproduceerd door autofabrikanten die onmiddellijk krachtiger actie zouden moeten ondernemen om de uitstoot van broeikasgassen van hun auto's te verminderen. Vanaf 2003 waren de transportemissies goed voor een derde van alle Amerikaanse kooldioxide-emissies.

Niemand heeft dit duidelijker gemaakt dan Joseph Romm in Hel en hoog water . Romm is een door het MIT opgeleide natuurkundige die tijdens de regering van president Clinton energie-efficiëntieprogramma's beheerde in het Amerikaanse ministerie van Energie en nu een adviesbureau runt genaamd het Center for Energy and Climate Solutions. Zijn boek geeft een nauwkeurige samenvatting van wat er bekend is over de opwarming van de aarde en klimaatverandering, een verstandige agenda voor technologie en beleid, en een inleiding over hoe politieke desinformatie de klimaatwetenschap heeft ondermijnd. Volgens hem biedt de retoriek van technologische doorbraken – waaronder de nadruk door president Bush en sommigen in de auto-industrie op een toekomstige waterstofeconomie – niet veel meer dan een officiële dekking voor inactiviteit op de korte termijn.

Romm herinnert ons aan de groeiende wetenschappelijke consensus: we moeten de uitstoot van broeikasgassen snel verminderen om de ergste effecten van de opwarming van de aarde te voorkomen. Daarom, stelt Romm, is de taak van politieke leiders duidelijk. Ze moeten onder meer snel strengere efficiëntienormen invoeren voor woningen, kantoren en industrie; strikte verhogingen van het brandstofverbruik van auto's verplicht stellen, wat een wijdverbreide invoering van ultra-efficiënte auto's, inclusief hybrides, betekent; en bouw zoveel mogelijk wind- en zonne-installaties, terwijl kernenergie voorzichtig wordt uitgebreid. Romm stelt zelfs dat we de uitstoot van kooldioxide in het hele land met tweederde kunnen verminderen zonder iemands jaarlijkse elektriciteitsrekening te verhogen. Hij citeert Californië's record van drie decennia van agressieve investeringen in schonere energietechnologieën en energie-efficiëntieprogramma's. Wanneer deze investeringen worden afgeschreven, blijven de kosten stabiel, terwijl het stroomverbruik en de uitstoot van kooldioxide dalen. Tegenwoordig, schrijft Romm, heeft een Californiër een elektriciteitsrekening die niet hoger is dan die van de gemiddelde Amerikaan, maar hij genereert slechts een derde van de koolstofdioxide.

De reden waarom auto's op waterstof meer CO2-uitstoot zouden produceren dan gewone auto's, begint met het feit dat het energie kost om waterstof te maken. Een manier om waterstof te produceren is om het rechtstreeks uit fossiele brandstoffen te halen; inderdaad, een studie van de National Academy of Sciences uit 2004 voorspelde dat fossiele brandstoffen tientallen jaren de belangrijkste bron van waterstof zouden zijn. De andere manier is om watermoleculen te splitsen met behulp van elektriciteit. Uiteraard praat BMW over deze aanpak, met het oog op elektriciteit die uiteindelijk zou worden geleverd door hernieuwbare bronnen. BMW-brochures tonen de Hydrogen 7 geparkeerd voor windturbines en glanzende fotovoltaïsche arrays. Maar hernieuwbare bronnen leveren slechts 2 procent van de elektriciteit in de wereld (de 16 procent van waterkracht niet meegerekend). Steenkool levert daarentegen 39 procent - en is de grootste uitstoter van kooldioxide, watt voor watt. Het is duidelijk dat een goed gebruik van hernieuwbare energie de vervanging van steenkoolstroom is. Maar is het de moeite waard om zelfs maar een klein deel ervan te besteden aan de productie van waterstof?

Volgens de analyse van Romm klopt de wiskunde voor waterstofauto's gewoon niet. Het verbranden van steenkool om één megawattuur elektriciteit op te wekken, produceert ongeveer 2.100 pond koolstofdioxide. Hieruit volgt dat één megawattuur hernieuwbare energie die uitstoot kan voorkomen. Het gebruik van die elektriciteit om waterstof te maken zou genoeg brandstof opleveren voor een brandstofcelauto om ongeveer 1.000 mijl af te leggen, zegt Romm. Maar het rijden van die 1.000 mijl in een benzine-aangedreven auto die 40 mijl per gallon haalt, zou slechts 485 pond koolstofdioxide produceren. In die zin, zegt Romm, zou een voertuig dat wordt aangedreven door waterstofbrandstofcellen indirect vier keer de CO2-uitstoot veroorzaken van de meest efficiënte benzineauto's van vandaag.

En de cijfers voor de Hydrogen 7 zijn slechter, omdat het brandwonden waterstof. Verbranding produceert een opwindend koppel, maar het is veel minder efficiënt dan brandstofceltechnologie. Wat ook tegen de Hydrogen 7 meetelt, is het feit dat het waterstof opslaat als een vloeistof; het koelen van waterstof en het comprimeren ervan in vloeibare vorm kost meer energie dan het opslaan als een gecomprimeerd gas. Het is veilig om te zeggen dat dit een zinloze activiteit is, zegt Romm. BMW is erin geslaagd om het minst zuinige denkbare voertuig te ontwikkelen dat je zou kunnen uitvinden.

De nieuwe auto van BMW is een prachtig staaltje techniek. Maar het leidt ook af van de echte problemen: we moeten vandaag minder fossiele brandstoffen verbranden en onze uitstoot van broeikasgassen verminderen. Innovatieve autofabrikanten zoals BMW zouden hun opmerkelijke vaardigheden moeten gebruiken om auto's te maken die efficiënter zijn, zoals BMW's nieuwe 118d economy hatchback, die gemiddeld 80 mijl per gallon haalt. Maar de Hydrogen 7 is nauwelijks de nieuwe standaard van duurzame, vervuilende vrije mobiliteit die BMW verkondigt. Het aanbod van Draeger is er een die we verstandig zouden weigeren.

Hel en hoog water: opwarming van de aarde - de oplossing en de politiek - en wat we moeten doen
Door Joseph J. Romm William Morrow, 2007, $ 24,95

zich verstoppen