Er hydrogen et nullutslippsdrivstoff for biler?

I de siste har bilen som har vært under evig lansering de siste 20 år blitt lansert i form av biler som kan bestilles. Man kan fortsatt ikke kjøpe dem. Toyota, Huyndai og Honda starter opp med småskala produksjon, og ser for seg et forsiktig økning mot 2020. Hydrogenbilen har derfor svært lite å bidra med for å redusere klimautslipp og lokal forurensning på kort sikt. Det er viktig å huske på at ingen bil vil være miljøvennlig, bare ulike grader av forurensende.

Først noen fakta:

• De hydrogenbilene som nå er lansert bruker ca 100 gr hydrogen per mil. Dette er tall fra fabrikanten, noen som ofte avviker uavhengig av drivstoff. i praksis har alle biler høyere forbruk enn fabrikktallene.
• Vann inneholder 112 gr hydrogen per kilo, og er intuitivt lett tilgjengelig hydrogenkilde (i Norge og nabolandene).
• Hydrogen er IKKE en energikilde, men en energibærer. 
• Hydrogen er det grunnstoffet det finnes mest av i universet, men det finnes ikke i naturlig form å jorden.

For at hydrogen skal være et godt miljømessig alternativt drivstoff må vel hydrogenproduksjon også være det. Det kommer an på hvilken opprinnelse hydrogenet har og produksjonsmetode, men i alle tilfeller er det sider ved dette som er uheldige.

Det aller meste av hydrogen som produseres i dag lages av naturgass med CO2 som biprodukt. Det vil åpenbart ikke være et godt alternativ som løsning på klimaproblemet. Man løser noen lokale forurensningsproblemer, men ikke klimautslipp. Å lage hydrogen fra naturgass er ganske rimelig, og kan dermed bli kilden som blir foretrukket på grunn av økonomi.

Man kan også produsere hydrogen ved å splitte vann ved elektrolyse. Det er er langt mer energikrevende og dyrere enn å produsere fra naturgass. Prisen på hydrogendrivstoff blir omtrent som diesel. Dette er ganske godt kjent blant dem som har fulgt med på hydrogenbiler en stund. Fra kraftverk til hjul brukes det 76% mer energi enn elbiler, med tall fra Norsk Hydrogenforum. (Det brukes 55 kWt til å lage 1 kg hydrogen, 10 mil rekkevidde. En Tesla kjører 27 mil på samme energi. Mindre elbiler kjører enda lengre.) *

Det som ikke har vært så godt belyst er, innlysende egentlig, så må det vann til for å produsere hydrogen fra vann. Rent kjemisk så er det ca 112 gr hydrogen per kg vann. Det vil altså kreve ca 9 l vann for å produsere 1 kg hydrogen, nok til å kjøre 10 mil (antagelig mindre i praksis). I Norge har vi god tilgang på vann, og fornybar energi. Det er imidlertid slik at mange steder i verden er vann og energi ressurser som det er knapphet på, og som det er konflikter om.

Universitet i Texas kom med en  rapport hvor det sies at det går med 30 l vann per kjørte kilometer når man bruker hydrogen produsert ved elektrolyse. Det høres veldig høyt ut. Tony Seba refererte nylig til denne rapporten ved klimaforhandlingene i Paris. Dersom dette skulle medføre riktighet så snakker vi om et forbruk av vann man ikke kan tillate seg over store deler av kloden. 

Rapporten er riktignok skrevet i 2008, så det kan være at elektrolyseprosessen og brenselcellene har blitt noe forbedret siden den gang. Man kan allikevel ikke se bort fra at det kan være en god del svinn i elektrolyseprosessen. Fordampning og forurensning i vannet kan medføre at man ikke klarer å splitte hydrogen og oksygen fullstendig for alt tilført vann. Hydrogenforkjemperne med Øystein Stray Spetalen i spissen snakker ikke om problemstillinger knyttet til produksjon av hydrogen. Norsk Hydrogenforum har en grei forklaring på energiforbruk

Mange ser mot Norge som utstillingsvindu for teknologi som reduserer klimautslipp. Det vi foretar oss vil påvirke andre land. Infrastrukturen som kreves for å kunne benytte hydrogen som energibærer er svært kostbar, og sammenlignet med ladestasjoner for elbil er store forskjeller. Elbilene kan i hovedsak lade om natten med lav effekt, og det kreves kun et lite antall hurtigladestasjoner. Bilfabrikanten Tesla har bygget et ladenettverk som ikke har kostet det offentlige en krone. Elbilene er også 50% mer energieffektive enn hydrogenbilene så det totale utbyggingsbehovet for fornybar energi er mindre. I Norge er det ikke behov for å bygge ut mer fornybar energi selv om hele bilparken var elektrifisert.

Etter mitt skjønn er det uansvarlig å presentere hydrogen som drivstoff uten at man opplyser om hvordan det fremstilles. Dersom hydrogen blir utbredt som drivstoff vil det binde mange til masten. Ressurskonflikter vil kunne bli resultatet. Når vi skal finne arvtageren til fossilt drivstoff må vi velge noe som har effekt. Å gå for hydrogen uten å vite om det ikke viderefører eller skape nye problemer blir for dumt.

Edit:
Elbiler kan lades nesten over alt. Om man plasserer solpaneler i en ørken, så kan man lade der. Potensialet for enda bedre mobilitet enn biler med forbrenningsmotor er tilstede. Solpaneler har blitt veldig billig, og det bygges store anlegg i relativt fattige land. Prisen på hydrogenstasjoner og produksjonsutstyr derimot er noe helt annet. Nå er det ikke sånn at det nødvendigvis er enten eller hydrogen/elbil, men hastigheten på endring, modellutvalg og økonomisk tilgjengelighet for den teknologien som raskest kan bidra til kutt av klimagasser bør prioriteres.

Klima, tilgang på energi og vann er elementer som førte til starten på opprøret i Syria, og som vi nå kjenner konsekvensen av ved dannelsen av den Islamske state og en den største flyktningekatastrofen i moderne tid. Det er ikke tid til å tulle bort tiden. Energi er så kritisk at de som kjemper mot den Islamske staten faktisk kjøper drivstoff av sine motstandere. Solen og vinden derimot er ingen eksklusiv ressurs, og vil ikke gi grunnlag for konflikter.

* Avhengig av utemperatur vil det være noe svinn til kjøling/oppvarming inne i bilen. Brenselcellene og batteriene i en hydrogenbil krever oppvarming og kjøling. Overskuddsvarme brukes til oppvarming i de fleste moderne elbiler.

http://www.circleofblue.org/waternews/wp-content/uploads/2010/08/Webber-water-in-transportation.pdf

For know-how om hydrogen og brenselceller, les denne bloggen
http://ssj3gohan.tweakblogs.net/blog/11470/why-fuel-cell-cars-dont-work-part-1