Vätgasbilar tankas snabbt och släpper bara ut vattenånga

Mirai

Toyota Mirais avgasrör

Ibland hör man folk entusiastiskt försöka förklara hur jättebra bränslecellsbilar är för ”de tankas ju så snabbt” och ”de släpper bara ut vattenånga”. Och de förstår inte varför jag inte delar deras entusiasm.

Problemet är att sett ur fossilbilsperspektiv låter det ju jättebra med en bil som kan tankas som vanligt men släpper bara ut vattenånga. Men som elbilist tycker man:

- Jaha, och? Elbilar behöver aldrig tankas, och släpper inte ut några avgaser över huvud taget, inte ens vattenånga, ingenting.

Åker man runt med en bil helt utan avgasrör är det liksom svårt att förstå fascinationen med ett renare men ändock avgasrör. Har man vant sig med en bil som aldrig behöver tankas längtar man inte tillbaka.

För så här är det: Det enda man till vardags märker av att elbilen behöver laddas är att man pluggar in den till vägguttaget på kvällen och lossar sladden på morgonen. Sammanlagt 10 sekunder. Ungefär som att ladda sin mobiltelefon. Efter det är bilen redo att åka alla dagens ärenden, man behöver aldrig bekymra sig om ifall man behöver tanka bilen, man behöver aldrig åka iväg till någon bensinmack, bilen bara… funkar.

Tänk om du skulle behöva åka iväg nånstans en gång i veckan för att fylla på din mobiltelefon med bränsle! Hur meckigt och jobbigt det skulle kännas. Även om det bara tog 5 minuter. Det är så skönt att ladda den hemma varje natt istället. Så är det med elbilar också. Och ingen klagar på att mobilen tar 5 timmar att ladda – för man sover ju under tiden. Så är det med elbilar också.

Först när du åker längre än sådär 30 mil på en dag som du över huvud taget behöver tänka på laddning. Ungefär som de dagar du tittat på lite för många YouTube-klipp på din mobil, så du måste ladda den mitt på dan också. De få dagar du åker längre än 30 mil får du stanna och snabbladda elbilen på 20 minuter. Då tar laddningen aningens längre tid än att tanka en fossil- eller vätgasbil. De handfull dagar du åker långt ska alltså ställas mot de otal vardagar du kommer få 100% enklare bilupplevelse. Totalsumman på ett år blir att tiden du ägnar åt att ladda din elbil blir mindre än tiden du tillbringar med att åka till och från bensinmackar och stå där och tanka!

Inte ens om det skulle bli så många vätgasmackar som det finns bensinmackar idag skulle det bli lika enkelt och bekvämt att ha en bränslecellsbil som det är att ha en elbil.

 

Det är även svårt att inse fascinationen med vattenånga i avgaserna när man vet att vätgasen -i bästa fall- framställts med just elektricitet. Jag skriver i bästa fall, för idag framställs ca 95% av all vätgas från fossil naturgas. Den meningen innehåller två nyheter för många: dels att vätgas framställs, och dessutom att den framställs från fossila källor. Det finns inga vätgasfyndigheter på jorden. Inga vätgasgruvor eller vätgaskällor. Vätgas framställs industriellt. Och det framställs nästan uteslutande idag från fossil naturgas, med enorma koldioxidutsläpp vid framställningen. Varje ton vätgas som framställs medför utsläpp av 9-12 ton fossilt CO2 :shock:

Tack och lov finns det alternativa, miljövänligare sätt att framställa vätgas: tex via elektrolys av vatten. Alla nuvarande svenska vätgasbil-projekt drivs av vätgas framställd via elektrolys, just för att vara så miljövänliga som möjligt.

Elektrolys innebär att elektricitet leds in i vattnet och får vattenmolekylen H2O att dela på sig till väte- och syrgas. Jättemiljövänligt! Problemet med elektrolys är att det krävs enorma mängder elektricitet för att spjälka upp vattnet, vilket gör metoden mycket dyrare än den från fossil naturgas. Funkar för pilotprojekt, men blir nog för dyr för massmarknaden sen.

Flera försök använder dessutom elektricitet från förnybara källor för att få fram vätgas med så extremt liten miljöpåverkan som möjligt. Att framställa vätgas via elektrolys från vatten med el från förnybara källor låter väldigt bra – ända tills vi ställer en elbil bredvid.

Med vätgaslösningen används elektriciteten till att spjälka vattnet, den utvunna vätgasen komprimeras och lagras, fraktas sedan till tankställen, där den lagras igen, tankas i bilar, omvandlas tillbaka till elektricitet, som sedan lagras i bilens batterier (bränslecellsbilar har också batterier) och sedan används till att driva bilens elmotor.

Men om vi istället kopplar elen direkt till elbilen och laddar dess batterier slipper vi massor av mellansteg innan elen kan driva bilens motor!

Förutom att vara komplicerat medför också varje extra steg små förluster. Vid varje omvandling tappar man en liten del av den inmatade energin. Av 100 kWh framställd elektrisk energi i ett kraftverk når bara 69 kWh fram till elbilens hjul på grund av överföringsförluster i elnätet, laddförluster och mekaniska förluster i elmotorn.

Men alla de extra stegen i en bränslecellsbil – att framställa vätgas, frakta den till vätgasmackar och sedan åter generera elektricitet av den i en bränslecell – innebär att av 100 kWh el når bara 23 kWh fram till hjulen i en bränslecellsbil. En tredjedel så effektivt som elbilar.

Dagens bränslecellsbilar använder komprimerad vätgas, som tar mycket plats att lagra. Det är svårt att bygga bränslecellsbilar med längre räckvidd än 60 mil – sedan blir bränsletankarna i bilen så stora så man får inte plats med passagerare och bagage längre. Flytande vätgas tar mindre plats – men medför som syns i tabellen ovan ännu större överföringsförluster.

Istället för att använda elektricitet till att framställa vätgas ladda den direkt in i elbilarna! Det blir tre gånger så effektivt.

Jämfört med fossilbilar innebär bränslecellsbilar drivna av vätgas ett enormt miljöframsteg. Men elbilarna har tagit ett ännu större steg framåt.

Det spelar ingen roll på vilket sätt du framställer elektricitet – det blir alltid mer miljövänligt att ladda den direkt i en elbil än att ta omvägen via vätgas.

När man inser att vätgasen egentligen bara ersätter högspänningsledningarna från kraftverket inser man hur ineffektivt vätgas är. Istället för att leverera den genererade elektriciteten ända fram till vägguttagen i ditt hus ska de ta omvägen via vätgasfabriken, vätgastankbilarna, och vätgasmacken som du själv måste åka till och besöka och tanka på. I bränslecellsbilen omvandlas sedan vätgasen tillbaka till elektricitet som driver samma elmotor som i en elbil – men effektförlusterna längs alla steg på vägen har gjort att slutresultatet är bara en tredjedel så effektivt som en elbil.

Forza

OK, ja jag förstår dig. Du läser dessa rader på en elbilssajt. Så klart de snackar skit om andra tekniklösningar. Speciellt den där Teslasekten har man ju hört talas mycket om! Men du behöver inte ta mina ord för givna. Du behöver inte lita på mig. Läs istället vad någon som har hållit på med vätgasbilar säger om saken. Emile Nijssen har i flera år varit en av teknikerna bakom det ledande Formula Zero teamet Team Delft. Formula Zero är en biltävling för bränslecellsdrivna gokarts, en showcase för framtida bränslecellsteknik. Läs vad han tycker om bränsleceller i hans utförliga, faktatyngda artikelserie i fyra delar kallad ”Why fuel cell cars don’t work”. Han om någon borde veta.

 

På vår egen sida Bränslecellsmyter listar vi ett antal andra myter om bränslecellsbilar. Det är väldigt konstigt hur bränslecellsbilar marknadsförs med ett antal argument som vid närmare granskning inte håller – medan deras egentliga fördelar nämns aldrig. För för biltillverkaren är det mycket enklare att bygga bränslecellsbilar med tomma vätgastankar än elbilar med massor av batterier i. Bränslecellsbilar kan enklare masstillverkas än elbilar. Och på industriell skala är det (än så länge) enklare och billigare att lagra överskottselektricitet framställd när efterfrågan är låg i form av vätgas än i enorma batterier. Men det är inte det vätgasförespråkare oftast tar upp – utan det där med vattenångan.

Snacka om dimridåer.

 

Tagged . Bookmark the permalink.