Hydrogen/Wasserstoff som et alternativ til fosilt drivstoff

[Fredrik]

Det er et veldig godt spørsmål, men mye kan tyde på at det brede lag av befolkningen i de vestlige landene kommer til å bli mer og mer miljøbevist. Allerede nå ser vi jo at bilprodusentene legger seg i selen for å utvikle biler som er betydelig mer miljøriktige enn tidligere... stikkordene er f.eks BMW Efficient Dynamics og VW Blue Motion. BMW har forøvrig nå også kommet med BMW Recycling. Ferrari har uttalt at de forventer at deres modeller i 2012 gjennomgående veier ca. 300 Kg mindre enn i dag. Dette betyr at motorene trenger betydelig mindre effekt enn i dag for at fremtidige modeller skal kunne ha den samme ytelsen... den store bonusen er et lavere drivstofforbruk. Modeller som f.eks X5 lever derfor på lånt tid... iallefall her i Europa hvis den ikke slanker seg minst 400 Kg i forbindelse med Mark III modellen om 7-8 år.

Litt mer bakgrunn for min påstand om at SUV modeller som f.eks X5 lever på lånt tid. Den primære årsaken er at bilprodusentene iht. nye regler fra bl.a EU-kommisjonen må balansere bilmodellenes samlede CO2 utslipp mot et generelt gjennomsnitt på 160 gram pr. kilometer. For en produsent som f.eks BMW vil det være helt umulig å nå dette målet med SUV´er på programmet... også selvom BMW inkluderer Mini i regnskapet. Det har derfor vært antydet at BMW kanskje er på vei inn i et strategisk samarbeide med PSA (Citroën og Peugeot)... iom. at de allerede har et samarbeide når det gjelder flere av motorene i Mini, men dette er ikke bekreftet. Straffen for ikke å nå et gjennomsnitlig CO2 utslipp på 160 gram pr. kilometer (altså i relasjon til hele modellprogrammet) er bøter på opp til 260 Euro pr. gram C02 utover 160 gram pr. kilometer pr. bil solgt som ikke tilfredstiller kravet. For Porsche er denne utviklingen katastrofal og man forstår derfor bedre hvorfor det var helt avgjørende å få kontrollen over VAG.

http://www.berlingske.dk/article/200802 ... 702160007/

[Fredrik]

Jay Leno kommenterer BMW Hydrogen 7...

http://driving.timesonline.co.uk/tol/li ... 250623.ece

[Hakon]

Leste denne for en liten tid til bake. Svært interessant.

Gleder meg til jeg får testet en BMW som går på hydrogen

[Hyggmaister]

Problemet med hydrogen er jo fortsatt å vinne det ut da...Hydrogen er jo det grunnstoffet vi har mest av i verden, men det finnes ikke "alene" i naturen - altså må det vinnes ut fra for eks h2O. For å greie dette kreves altså energimengder som tilsier at du kunne like greit kjørt 5 mil med bensinbil, og forurensa like lite som med en hydrogenbil etter 1 mil, selv om altså hydrogenbilen ikke forurenser i seg selv! Er jo ganske ironisk egentlig, men man må jo håpe på at man finner bedre måter å utvinne hydrogen på da

[Stephan.s]

Problemet med hydrogen er jo fortsatt å vinne det ut da...Hydrogen er jo det grunnstoffet vi har mest av i verden, men det finnes ikke "alene" i naturen - altså må det vinnes ut fra for eks h2O. For å greie dette kreves altså energimengder som tilsier at du kunne like greit kjørt 5 mil med bensinbil, og forurensa like lite som med en hydrogenbil etter 1 mil, selv om altså hydrogenbilen ikke forurenser i seg selv! Er jo ganske ironisk egentlig, men man må jo håpe på at man finner bedre måter å utvinne hydrogen på da

Dette kan du dra litt lengre: Hvor stort forbruk i fossilt brennstoff blir det brukt for å frakte olja fra platformene og til raffeneriene? Tror ikke vinninga går så mye opp i spinninga med hydrogen som du fremstiller

[Stephan.s]

Skal man dra alle miljøfaktorene fra en bil er på ideplanet til den har kjørt sine første 100000km opp i rota, så vil nok uansett biler på fossit brennstoff komme værst ut. (Vel og merke vill gjetning egentlig)

[Fredrik]

Hydrogen er både det letteste grunnstoffet (i gassform 14,5 ganger lettere enn luft) og det grunnstofet det finnes mest av i universet (75% av all materie/masse). I tillegg kan hydrogen reagere med alle andre grunnstoffer. Hydrogen blir i dag brukt i produksjon av bl.a ammoniak, metanol, saltsyre, rakettdrivstoff (ref. romfergen), hydrogenbomber (Tritium), men hydrogen blir også brukt i forbrenningsmotorer i tilknytning til brenselceller der energi distribueres med hydrogen som en energibærer.

Hydrogen finnes normalt i to tilstandsformer... som gass og i flytende form... og i forbindelse med brenselceller og forbrenningsmotorer er det hydrogen i flytende form som er interessant. Oppbevaring i konstant flytende form krever imidlertid at hydrogenet utsettes for både et høyt trykk (3-5 bar) og en lav temperatur (ca. 250 minusgrader). Utsettes hydrogenet for en positiv forandring i temperaturen vil tilstandsformen endres og hydrogenet langsomt forvandles til gassform... som igjen har andre fysiske egenskaper.

Vel... hvorfor er hydrogen interessant som en energibærer i f.eks en BMW E65 745h ? Det er det fordi brenselceller med hydrogen inneholder 2-3 ganger mer energi enn fosilt brenstoff og tilgangen til hydrogen i prinsippet er ubegrenset. I tillegg er brenselceller i prinsippet 100% miljøvennlig... avgassene er praktisk talt bare vann. Det er imidlertid flere måter å produsere hydrogen på og ikke alle metodene er like miljøvennlige. Den mest miljøvennlige metoden er såkalt elektrolyse der man ved hjelp av store mengder strøm kjemisk utvinner hydrogen fra vann. Island er et foregangsland i denne sammenhengen og nettopp Island blir nok også det første større samfunn som utvikler en hydrogen basert økonomi. Allerede i dag kjører de offentlige bussene i Reykjavik på hydrogen og de er mer eller mindre 100% miljøvennlige. Island har ubegrenset tilgang på varmt vann oppvarmet fra jordens indre... som driver dampturbiner og som igjen produserer enorme mengder med elektrisk kraft. Elektrisiteten brukes i dag hovedsaklig til aluminiumsproduksjon, men i et større perspektiv kan den naturligvis også brukes til fremstilling av enorme mengder med hydrogen.

I dag er det ikke etablert en effektiv distribusjon av hydrogen i Europa (infrastruktur), men trolig er det mest et spørsmål om tid og økonomiske interesser før vi kan kjøpe hydrogen på enhver bensinstasjon. Og det er i den konteksten vi bør honorere BMW for å være særdeles innovative og ikke minst modige når de nå etablerer en egentlig produksjon av E65 745h. Store økonomiske og ikke minst politiske interesser arbeider for at verden, men kanskje spesielt vesten gjør seg mindre avhengig av olje. Fordelene ved akkurat det er åpenbare både økonomisk, militært, religiøst og ikke minst politisk. Jeg tror og håper på at min sønn Philip... som i dag er 3 år gammel... kan komme til å oppleve at en fremtidig hydrogenbil fra BMW er et helt naturlig valg i år 2021 når han fyller 18 år...

Litt mer informasjon vedr. Island og en hydrogenbasert økonomi.

http://www.ectos.is/en/icelandic_new_energy/

[Fredrik]

En gammel tråd, men det er kanskje noen som har oppdatert kunnskap om emnet...

[Yngvejos]

Det er vel stort sett bare Island som nevnt i første innlegg som kan produsere hydrogen på en rimelig og miljøvennlig måte.

Hydrogen vil ha en utrolig dårlig virkningsgrad i forhold til hvor mye energi som går med for å utvinne det. Samtidig ligger virkningsgraden på hydrogen forbrenningsmotorer på ca samme nivå som en dieselbil.

I mine øyne har den beste erstatningen for hydrokarboner blitt foreslått i året 1958 da Ford viste frem sin "Nucleon".

http://en.wikipedia.org/wiki/Ford_Nucleon

Den eneste kraftkilden som er praktisk gjennomførbar per idag til massetransport er nok de gode gamle hydrokarbonene, så fremt de ikke greier å utvinne hydrogen mer effektivt.

[SIG]

I framtiden er nok elektrisitet hoveddrivkilden til bilene. Når dette skjer er avhengig av hvordan oljeproduksjonen og oljeprisen utvikler seg. Om strøm skal drive bilen direkte eller om den blir brukt til å produsere hydrogen er fortsatt ett åpent spørsmål. Slik det ser ut nå er det el-bilene som er neste steg og disse vil leve side om side med vanlige fossile biler i mange år fremover.

Pris per kilometer :

I dag kjører en effektiv dieselbil på ca 0.6L per mil i gjennomsnittlig drivstofforbruk per år. En liter diesel inneholder 10 kW/t energi og koster ca 13 kr per liter. Det gir en kilometer pris på ca 78 øre og ett energiforbruk på 600Watt.

Det vil også si at du betaler ca 130 øre per kW/t og 1 kW transporterer deg og bilen din ca 1,67 kilometer.

U.S. Environmental Protection Agency opererer med ett offesielt strømforbruk på en Nissan Leaf på 34 kW/t på 100 miles. Det tilsvarer ca 210 Watt per kilometer er er i utgangspunktet et ganske konservativt estimat, altså et mye høyere forbruk enn reklametallene. Hvis man tar hensyn til ekstreme norske forhold, med snø, mye bruk av varmeapparat osv og legger 300 Watt per kilometer til grunn, vil man ta høyde for alle usikkerheter. Halve forbruket av en effektiv dieselbil altså.

Regnestykkene ser bort i fra tap. Både olje og strøm har tap i overføringer eller forbruk i forbindelse med produksjon.

Det artige er at man da kan betale 260 øre per kW/t strøm uten å få økte transportkostnader i forhold til i dag.

I dag koster strømmen ca 80-100 øre i Norge ferdig levert. Man klarer ikke å produsere miljøvennelige strøm (vind, solkraft) til den prisen, men til over 2 kr per kilowatt endrer dette seg. Plutselig er vindkraft aktuelt og kanskje også gass/kull med rensing.

Betalingsviljen for strøm til persontransport er altså vesentlig høyere enn strøm til å fyre huset ditt.

Takler strømnettet belastingen og hvordan skal strømmen produseres?

Det er ca 2.2 mill personbiler i Norge som kjører i snitt 13.500 km per år. Hvis alle disse bilene var en Nissan Leaf vil de forbruke ca 9 TW per år. Det tilsvarer 7,5% av strømforbruket her i landet. Ett eneste stort gass/kull/atomkraftverk kan produsere denne strømmen. Sjokkert over at all forurensing fra personbiler kan flyttes til ett sted? En økning på 7,5% vil trolig kreve noe oppgradering av strømnettet, men ikke fryktelig mye.

Økningen vil jo bli lavere også, siden ikke alle biler vil kjøre på strøm og en del av kjøringen vil være langkjøring med bruk av feks rekkeviddeforlenger (Chevrolet Volt).

Hovedproblemet med elbiler i dag er kostnaden av batteriet. Jeg har tidligere vært meget skeptisk til elbiler da levetiden på batteriet var vært dårlig og kostnaden for å bytte det skyhøy, ofte langt over 1 kr per kjørte kilometer. Dette er i ferd med å endre seg og de fleste nye elbiler i dag kommer med gode garantier og forventet levetid på 8-10 år som er normal levetid for bilen. Norge er litt spesielle der som bruker biler lenger enn det, men en 10 år gammel bruktbil i Tyskland / England osv er ikke mye verdt i dag. Selv om batteriene blir bedre og kostnadene lavere med tiden vil de forstsatt være dyre i lang tid fremover og vil være avhengig av noe subsidiering for at el-bilen skal kunne konkurere i markedet. Løsningen er kanskje å satse på mindre batterier med kortere rekkevidde og heller ha en rekkeviddeforlenger, og/eller ett godt utbygd nettverk av hurtigladere. Rekkeviddeforlengeren kan være drevet av "hva som helst". Bensin, diesel, bioetanol, hydrogen. Ett batteri med rekkevidde på 40km ville kunne dekke minst 75% av min kjøring, og sånn vil det trolig være for mange andre også.

Hvorfor jeg tror strøm er veien å gå:

Oljen vil gradvis bli vanskeligere å finne og prisen vil stige jevnt og trutt. Strøm er i teorien er ubegrenset ressurs, det handler bare om hva man er villig til å betale for den. Vi har allerede sett i regnestykket over at betalingsviljen for strøm til transport er høy og dette gir muligheter. Strøm kan produseres hvor som helst og produksjonen kan tilpasses lokale forhold. I solrike strøk kan man montere sollcelleanlegg på garasjetaket, og i vindfulle strøk kan vindmøller benyttes. Jeg vet ikke akkurat hva det koster å produsere miljøvennelig strøm da det er ett komplisert regnesstykke, men per i dag er vel kostnaden omtrent slik :

Atom : Litt over 1 kr.

Vind : Rundt 2 kr.

Solcelle : I området 3-5 kr.

Gass/kull med rensing : 1.5 - 2 kr.

Geotermisk/osmose/tidevann : hakke peiling.

Hydrogen og brensellcelle:

Den største fordelen med hydrogen er den er billigere å lagre i bilen(tank kontra batteri), og kjappere å fylle opp. Om dette veier opp ulempene er usikkert. Ett helt nytt produksjons og distribusjonssystem er dyrt. Og foreløpig er brensellcella alt for dyr. MYE dyrere enn ett stort batteri.

I følge denne artikkelen er ihvertfall hydrogen mye mindre effektiv enn ren strøm, selv med brenselcelle, mens effektiviteten av hydrogen i en forbrenningsmotor er katastrofalt dårlig.

http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_economy#Efficiency_as_an_automotive_fuel

[Yngvejos]

Problemet med strøm blir rekkevidde. De må lage en standard med utbyttbare batteri med byttestasjoner langs veien for at man skal kunne bruke en elbil til annet enn småkjøring rundt hjemmet.

Og igjen vil dette føre til enorme mengder med kvikksølv ol. etter hvert som batteriene blir utslitt.

Elektromotoren har jo en nydelig virkningsgrad på rundt 0.8 mot en forbrenningsmotor som ligger på 0.2-0.4, så sånn sett er det den mest energieffektive måten å transportere folk på.

Hydrogen er mye mer praktisk mtp at man raskt kan fylle på hydrogentanken istedet for å stå i lengre tider for å lade, men her er virkningsgrad både under produksjon og forbruk et problem.

[Fredrik]

Apropos Tesla Model S og strøm som et alternativ til fosilt drivstoff. Vi har jo denne tråden også som trenger til en oppdatering. Det er kanskje noen som har et bidrag... hva skjedde egentlig med denne teknologien?...

http://www.hydrogen.no/hva-skjer/akutel ... -kobenhavn

http://www.miljo.oslo.kommune.no/transp ... 38549.html

[OrjanBmw]

Det som er det mest spennende med hydrogen som drivstoff er at det gir ca 15hk pr 0.1 sylindervolum.

Med andre ord får man 150hk ut av en 1L motor, eller en 320H vil ha ca 300hk da blir det gøy med hydrogenbil!!!

[Fredrik]

Nå kan det se ut som at det løsner for hydrogenbilene. Mercedes-Benz, Nissan og Ford har gått sammen om å utvikle en serie med slike biler. Toyota og BMW har også uttalt at de vil satse mer på hydrogenbiler i fremtiden.

http://epn.dk/brancher/industri/article5121165.ece