Rijden vrachtwagens en bussen straks op waterstof, aardgas, of elektriciteit? Eén ding staat vast: duurzame technologieën zullen de transportsector ingrijpend veranderen. Fuel for the Future geeft een helder overzicht van alternatieve brandstoftypes en hun kostprijs, klimaatimpact en operationele mogelijkheden.
Aflevering 1: waterstof
Wat is waterstof?
Hernieuwbare waterstof wordt gemaakt uit elektriciteit op basis van elektrolyse. Die waterstof kan gebruikt worden in de industrie, bijvoorbeeld bij staalverwerking, en in de energiesector, waar het beschouwd wordt als een van de belangrijkste energiedragers op langere termijn. Waterstof is dus geen brandstof, het is een opslagmedium van energie.
Hoe werkt het?
Waterstof kan gebruikt worden in verschillende aandrijfsystemen.
Brandstofcel
Een brandstofcel is het best te vergelijken met een batterij die je moet voorzien van waterstof. Het debiet aan waterstof zal de stroom bepalen die de cel zal leveren.
De brandstofcel heeft als taak de laadtoestand van de batterij op niveau te houden, zodat de elektromotoren van het voertuig steeds over het benodigde vermogen kunnen beschikken. De drijflijn van een brandstofcelvoertuig is dus identiek aan deze van een elektrisch voertuig.
Het brandstofcelsysteem bestaat uit de cel zelf, samen met
- een waterstoftoevoersysteem, dat een overschot aan waterstof toebedeelt aan iedere cel
- een luchtsysteem, dat zorgt voor een gecontroleerde hoeveelheid lucht aan iedere cel.
Verbrandingsmotor
Verbrandingsmotoren kunnen perfect op waterstof rijden. Bij de verbranding van waterstof komt, op voorwaarde dat de lucht-brandstofverhouding boven 2 blijft, enkel water vrij. De motor werkt zoals een aardgasmotor, met zowel vuldruk als een gasklep voor de regeling van het motorkoppel.
Naast de klassieke verbrandingsmotor komt ook de zogenaamde vrije zuigermotor op de markt. Deze motoren hebben geen smeersysteem en nokkenassen, wat het rendement van dit type motoren sterk verbetert. Deze motoren hebben ook geen krukas en drijven niet direct het voertuig aan.Ze leveren direct elektriciteit aan de elektrische drijflijn van het voertuig.
Wat is de totale kostprijs?
Concrete prijzen van waterstofvrachtwagens zijn niet bekend en mogelijke leveranciers konden geen prijs meedelen. We baseren ons op de gekende deelprijzen.
Brandstofcel
De drijflijn is elektrisch, met een brandstofcel van 150KW en 40 kg waterstof opslag. Zo komen we tot een systeemprijs van €180.000. De prijs van de batterij wordt geschat op €50.000. Een brandstofceltrekker zal dus ongeveer €380.000 kosten.
Verbrandingsmotor
De prijs van de motor is duurder dan de dieselversie. Uit ervaring schatten we de meerkost voor de motor op €60.000. Naast de aanpassingen aan de motor dienen er ook tanks in rekening te worden gebracht. Bij een gelijke opslag van 40 kg waterstof en een basisprijs van een dieselversie van €90.000 bedraagt de prijs van een waterstoftrekker met verbrandingsmotor €180.000.
Waterstofprijs
De huidige waterstofprijs aan de pomp bedraagt €9/kg. Door het grotere aanbod van hernieuwbare energie zal de prijs van waterstof sterk dalen tot ongeveer €4/kg.
Hoe tankt men waterstof?
Heavy-duty vrachtwagens tanken momenteel enkel op 350 bar. Hiermee kunnen ze zo’n 300 a 400 kilometer afleggen. Door de beperkte vraag zijn er momenteel nog niet veel pompen aan 350 bar. Dit is echter geen grote aanpassing aan de bestaande infrastructuur. Als vrachtwagens ook op 700 bar kunnen tanken (wat een relatief dure ontwikkeling is), zal hun actieradius ongeveer verdubbelen.
Het tanknetwerk breidt zich uit vanuit het Ruhrgebied in Duitsland. Op West-Europees niveau zijn er volop plannen om tankinfrastructuur aan te leggen en onder impuls van de EU Green Deal zal die ontwikkeling alleen maar versnellen.
Wat is de milieu-impact?
Door het lagere rendement van waterstof en het feit dat waterstof vaak nog niet met hernieuwbare energie wordt geproduceerd, ligt de milieu-impact momenteel nog hoger dan de batterij-elektrische aandrijving.
Wat denkt de transportsector over waterstof?
Uit de enquête blijkt dat 40% van de respondenten bereid is te investeren in waterstof voor transport op lange afstand.
In een notendop
Sterktes
- Snelle vultijd
- Minder behoefte aan zeldzame metalen
- Zero emissie (bij groene waterstof)
Zwaktes
- Lager rendement dan batterij-elektrisch
- Opslag van waterstof
Opportuniteiten
- Brandstof voor de luchtvaart
- Ontwikkeling van hernieuwbare bronnen
Bedreigingen
- Extra kosten door extra energiebehoeften
- Productiecapaciteit
Interesse in alternatieve brandstoffen?
Lees meer op ing.be/fuel-future
