De bekendste manier om waterstof in een voertuig te gebruiken is via brandstofcellen. De technologie dateert uit de jaren 1800, maar pas in 1932 kon de eerste brandstofcel in praktische toepassingen worden gebruikt. Sinds de jaren zestig worden brandstofcellen gebruikt om ruimtevaartuigen aan te drijven.
Naast brandstofcellen is het ook mogelijk om waterstof rechtstreeks in een verbrandingsmotor te gebruiken. Afhankelijk van de kostprijs en de beschikbaarheid van waterstof uit hernieuwbare bronnen hebben verbrandingsmotoren op waterstof het potentieel om competitieve totale eigendomskosten te bieden en kunnen ze een aanvulling zijn op andere technologieën.
Het potentieel van waterstof neemt toe omdat er wereldwijd wordt gestimuleerd om de transportsector koolstofarm te maken. Samen met de dalende kosten van hernieuwbare energiebronnen en meer gedetailleerde strategieën van regeringen over de hele wereld, draagt dit bij aan de voortdurende ontwikkeling van de technologie.
Waterstof (H2) is een chemisch element dat kan worden gebruikt om energie op te slaan en te leveren. Er zijn tal van manieren om waterstof te produceren en er is een primaire energiebron nodig om het te produceren. De meest gebruikelijke manier om waterstof te produceren is tegenwoordig uit aardgas met behulp van stoomreforming met methaan (SMR). Bij dit proces komt kooldioxide (CO2) vrij, tenzij CCU (afvang en permanente opslag van CO2) wordt toegepast, waardoor wordt voorkomen dat overtollige CO2 in de atmosfeer terechtkomt.
Het meest besproken alternatief voor SMR en het alternatief dat momenteel de belangrijkste route is om koolstofneutrale productie van waterstof te bereiken, is de productie van waterstof door elektrolyse van water met behulp van hernieuwbare energie zoals zonne-energie, windenergie, water, enz. Dit is momenteel de belangrijkste route om een economie op waterstof tot stand te brengen met maximaal voordeel voor het klimaat.
Een truck met brandstofcellen is een elektrische truck (FCEV) die elektriciteit opwekt uit brandstofcellen. Deze trucks worden aangedreven door waterstof, dat wordt bijgevuld en opgeslagen in tanks op de truck. In een brandstofcel worden waterstof en zuurstof via een elektrochemische reactie gecombineerd om elektriciteit, warmte en water op te wekken.
Dit in tegenstelling tot een elektrische truck met batterij (BEV), die zijn energie haalt uit batterijen die worden opgeladen via een externe stroombron. Een truck met brandstofcellen heeft ook een batterij die extra stroom kan leveren wanneer dat nodig is en voor regeneratie, maar deze batterij is veel kleiner vergeleken met de batterij in een BEV. Wanneer ze beschikbaar zijn, zullen trucks op waterstof naar verwachting ook meer energie kunnen dragen en een groter rijbereik bieden dan een BEV.
Een truck met verbrandingsmotor op waterstof heeft dezelfde waterstoftank als een truck met brandstofcellen. Het verschil is dat het vermogen wordt geleverd door een verbrandingsmotor, die aangepast is om waterstof te verbranden in plaats van diesel.
Een truck met verbrandingsmotor kan netto nul CO2-uitstoot hebben als hij op hernieuwbare brandstoffen rijdt. Er worden wel wat stikstofoxide (NOx) en deeltjes uitgestoten, binnen de grenzen van de toepasselijke emissiewetgeving (bijv. Euro VI, Euro VII, EPA 27).
Een truck met brandstofcellen op waterstof is elektrisch en stil en stoot niets anders uit dan water, terwijl een truck met verbrandingsmotor op waterstof dan weer beter geschikt kan zijn voor warme klimaten of wanneer er over langere perioden meer vermogen nodig is.
Wat de beschikbaarheid betreft, worden elektrische trucks met batterij al aangeboden in een reeks modellen, die vandaag al de omschakeling naar koolstofarm transport kunnen ondersteunen. Trucks op waterstof zijn in ontwikkeling, maar die zullen nog niet klaar zijn voor grootschalige productie tegen het einde van dit decennium.
Met de voortdurende ontwikkeling van rijbereik en batterijen en uitbreidende laadinfrastructuur kan een groot deel van het goederenvervoer in Europa tegenwoordig worden uitgevoerd met elektrische trucks op batterijen.
“We hebben bijdragen nodig van zowel elektrische trucks met batterij, elektrische trucks met brandstofcellen als trucks met verbrandingsmotor die op hernieuwbare brandstoffen draait, om nul CO2-uitstoot te bereiken. Ons doel is om klanten te ondersteunen, zodat zij het gevoel krijgen dat we samen en op de best mogelijke manier de reis naar koolstofarm transport afleggen. Klanten kunnen hun trucks kiezen op basis van de toepassing, de beschikbare infrastructuur en de energieprijs. Koolstofarm maken kan niet wachten en we raden onze klanten ten zeerste aan om vandaag al te beginnen met de aankoop van een elektrische of biogastruck”, zegt Daniel Bergstrand, Product Manager H2-ICE & Fuel Cells bij Volvo Trucks.
Voor Volvo Trucks zullen pilootprogramma's bij klanten met elektrische trucks op waterstof met brandstofcellen over een paar jaar van start gaan. De commercialisering is gepland voor het einde van dit decennium.
Intussen is het vandaag al mogelijk voor transporteurs die emissievrij transport willen, aangezien er zowel elektrische modellen met batterij zijn als trucks die op hernieuwbare brandstoffen rijden, zoals biogas.
Volgens Volvo Trucks zou de ambitie op lange termijn moeten zijn dat de totale eigendomskosten (TCO) tijdens de levenscyclus van de truck, inclusief de aankoopprijs en de exploitatiekosten, gelijk of lager moeten zijn in vergelijking met het alternatief op diesel.
Voertuigen op waterstof kunnen een zeer lage ecologische voetafdruk hebben, wanneer de waterstof uit hernieuwbare bronnen wordt geproduceerd. Ze kunnen een energierijk en emissiearm alternatief bieden voor fossiele brandstoffen. Duurzaamheid hangt echter af van de gehele levenscyclus van de waterstofbrandstof en het voertuig, inclusief productie, gebruik en verwijdering.
Trucks met brandstofcellen met waterstof zijn energiezuiniger in gebruik dan traditionele trucks met verbrandingsmotor, maar niet zo energiezuinig als elektrische trucks met batterij.
Een van de voordelen van het rijden op waterstof is dat de brandstof geproduceerd kan worden als er sprake is van een overschot aan duurzame energie (de wind die waait, de zon die schijnt). De waterstof wordt vervolgens opgeslagen en potentieel gebruikt wanneer de productie van hernieuwbare energie beperkter is.
Veilig gebruik van waterstof betekent het voorkomen van situaties waarbij er sprake kan zijn van lekkage in combinatie met een ontstekingsbron. Waterstof is niet giftig en lost snel op als het in de lucht terechtkomt.
Net als bij andere brandstoffen moet je wel weten hoe je veilig kan omgaan met waterstof. Lekdetectie en voldoende ventilatie, wanneer de truck rijdt of binnen geparkeerd staat, zijn belangrijk. Uit het testen van waterstofsystemen blijkt dat waterstof veilig kan worden geproduceerd, opgeslagen en gedistribueerd.
“Trucks met waterstof zijn een spannende nieuwe ontwikkeling in de richting van ons doel van een truckindustrie zonder fossiele brandstoffen te creëren. Het zal echter niet de meest geschikte oplossing zijn voor alle trucks en transportsegmenten. Een gesprek met uw plaatselijke dealer kan een eerste stap zijn om erachter te komen wat de beste optie voor u is, en er zijn al bewezen oplossingen beschikbaar om netto nul CO2-uitstoot te bereiken”, zegt Daniel Bergstrand, Product Manager H2-ICE & Fuel Cells bij Volvo Trucks.
Hier vindt u meer gedetailleerde informatie over waterstof of krijgt u het laatste nieuws en updates.