Waterstof op weg naar de praktijk - Ecn

More documents

Recommendations

Info

Kolen Kooldioxide Opslag Aardolie produkten Vervoer Weg/water/lucht Figuur 3. De waterstofketen. Zon Wind Nucleair Het gebruik van waterstof zal voornamelijk plaatsvinden in het vervoer, en in de gecombineerde opwekking van warmte en kracht. Wanneer waterstof beschikbaar is, kan hiervan het meest efficiënt gebruik gemaakt worden door het inzetten van brandstofcellen. De brandstofcel is, net als een batterij, een apparaat waarmee direct elektriciteit gemaakt wordt uit twee stoffen die gescheiden van elkaar omgezet worden. In het geval van de brandstofcel op waterstof en lucht komt slechts water als afvalproduct vrij. Het omzettingsrendement in de brandstofcel is hoog, typisch zo’n 50% of meer. Pt/C H 2 O 2 Aardgas LPG Waterstof Biomassa Opslag/Transport/ Distributie O-O H-H H H + + e - O + 2 H + + 2 e - Gebouwde Omgeving Industrie Figuur 4. Basisprincipe van een brandstofcel (PEMFC). Waterstof en zuurstof (lucht) reageren gescheiden van elkaar en produceren elektrische stroom en water. Door de combinatie van waterstof en brandstofcellen in het vervoer worden veel voordelen in één keer geboekt: het vervoer wordt schoon, stil en zuinig. De brandstofprijs wordt niet meer bepaald door de prijs van ruwe olie, en ook als de olie opraakt kunnen we blijven rijden. Men kan ook waterstof omzetten in verbrandingsmotoren. Hiermee wordt weliswaar een aantal van de genoemde winstpunten ook geboekt, maar over het H + e- H 2 O Totale reactie: 2 H 2 + O 2 → 2H 2O + elektriciteit + warmte
algemeen in mindere mate. Het omzettingsrendement zal lager zijn, er blijven emissies plaatsvinden van stikstofoxiden, en omdat smeerolie nodig blijft zal ook een deel van de vervuiling met koolwaterstoffen en deeltjes plaats blijven vinden. Ook zal het vervoer niet stiller worden als auto's gebruik blijven maken van interne verbrandingsmotoren. Voor de onderlinge vergelijking van diverse opties nu en in de toekomst naar energiegebruik en CO2-produktie voert men ketenanalyses uit. In deze analyses wordt voor alle stappen in de keten uitgerekend hoeveel energie verloren gaat en hoeveel CO2 geproduceerd wordt. Om een auto op benzine te laten rijden moet ruwe aardolie gewonnen worden, deze wordt bijvoorbeeld per olietanker naar een raffinaderij vervoerd, alwaar benzine geproduceerd wordt. Deze benzine wordt per tankauto naar de benzinepomp gebracht, en getankt door de gebruiker van de auto. In deze hele keten gaat nu gaat ongeveer 12% van de energie verloren, wat relatief weinig is. Het rijden op de benzine met een verbrandingsauto is juist weer heel inefficiënt, minder dan 20% van de energie van de benzine in de tank wordt omgezet in de bewegingsenergie van de auto. Een dergelijke ketenanalyse kan voor iedere toepassing met een bepaalde brandstof gedaan worden, dus ook voor het koken op aardgas, of dat uit Slochteren komt of uit Rusland. Voor toepassingen op waterstof kan men dit ook doen. De productie van de waterstof uit een bepaalde bron, de opslag en distributie van waterstof, en het gebruik ervan in een brandstofceltoepassing of verbrandingstoepassing gaan stap voor stap gepaard met energieverliezen. In onderstaande figuur is de vergelijking weergegeven hoe voor dezelfde rit van 100 km het energiegebruik, de CO2 emissies en de emissies van schadelijke stoffen eruitzien voor een auto met verbrandingsmotor op benzine en een brandstofcelauto op waterstof. Hieruit blijkt dat ondanks de energie die verloren gaat bij de productie van waterstof, de hoeveelheid benodigde energie, en de emissies van CO2 beduidend lager zijn dan voor de auto op benzine. Dit komt door het beduidend lagere energiegebruik van de brandstofcelauto per gereden kilometer in vergelijking met de auto met verbrandingsmotor op benzine. Benzine auto Primaire Energie CO2 emissies Lokale emissies CO ; NOx ; HC Brandstofcelauto op waterstof Primaire Energie CO2 emissies Lokale emissies CO ; NOx ; HC 283 MJ 21 kg 48 g ; 3 g ; 3 g 196 MJ 11 kg (aardgas) of 2 kg (biomassa) of 0 kg (windenergie) 0 g ; 0 g ; 0 g Figuur 5 . Vergelijking van energiegebruik, emissies van CO2 en lokale emissies per 100 km voor een benzine auto(status 2010) en een brandstofcelauto(hybride) op waterstof. Energiegebruik en CO2 emissies op basis van studie General Motors [10], lokale emissies op basis van emissiedatabank VITO [11].
Page 1 and 2: Waterstof op weg naar de praktijk V
Page 3: Voorwoord Waterstof is vandaag de d
Page 6 and 7: Vergelijking met andere brandstoffe
Page 8 and 9: Lokale luchtverontreiniging Het geb
Page 12 and 13: De waterstofeconomie - wat is dat?
Page 14 and 15: Wereldwijd rijden tientallen brands
Page 16 and 17: allemaal zaken die bepalen of nieuw
Page 19 and 20: Waterstof en veiligheid Nico Verslo
Page 21 and 22: "Waterstof in brandweerbranche en v
Page 23 and 24: Regelgeving rond waterstof: "van Br
Page 25 and 26: De 'Nieuwe Aanpak' (New Approach) E
Page 27 and 28: In de VS bestaat een systeem van ze
Page 29: • karakterisering en vastlegging
Page 32 and 33: De belangrijkste factoren bij de on
Page 34 and 35: Ook in productiemethoden is er een
Page 36 and 37: • Er zijn grote verschillen in pr
Page 38 and 39: Figuur 3. Tankstation voor watersto
Page 40 and 41: Conclusie Om de toekomst van waters
Page 42 and 43: is een interessant alternatief, maa
Page 44 and 45: Figuur 3. Waterstofsnelweg, zoals v
Page 46 and 47: Er zijn grote aanpassingen nodig aa
Page 48 and 49: Figuur 1. Plug Power Gencore systee
Page 50 and 51: Figuur 4. Testveld met GenSys syste
Page 52: B-06-025 www.ecn.nl www.jrc.ec.euro

Waterstof op weg naar de praktijk - Ecn

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?