Waarom onze auto’s niet op waterstof gaan rijden

Waterstof zou ‘de brandstof van de toekomst’ zijn omdat er bij de verbranding geen CO2 vrijkomt. Waterstof is geen energiebron maar een energiedrager, net als een batterij. Waterstof moet eerst gemaakt worden uit water en energie. Dit proces gebeurt vaak nog niet ‘groen’. Er wordt namelijk voor de productie veelal aardgas gebruikt, waardoor er toch CO2 vrijkomt. Dit is zogenaamde ‘grijze’ waterstof. Een manier om waterstof schoner te maken, is door de CO2 die vrijkomt bij het productieproces uit de lucht te halen en ergens op te slaan, zoals in de grond. Dat noemen we ‘blauwe’ waterstof. Waterstof is pas echt groen als je duurzaam opgewekte elektriciteit, zoals wind- of zonne-energie, gebruikt om waterstof te produceren.

Groene waterstof zal op zijn vroegst pas vanaf 2030 breder beschikbaar zijn. De verwachting is echter dat de beschikbaarheid ook dan nog beperkt is. Daarom moeten keuzes gemaakt worden waarvoor deze waterstof het beste gebruikt kan worden. Het ligt voor de hand om toepassingen te kiezen waarvoor geen alternatieve mogelijkheden zijn, zoals in de scheepvaart, industrie of zwaar transport. Voor de personenauto is elektrisch rijden een uitstekend alternatief waardoor de toepassing van waterstof in personenauto’s niet wenselijk is.[i]

Het productieproces van waterstof en het gebruik als brandstof in een auto is inefficiënt, omdat er veel energie verloren gaat. Dit wordt ook wel omschreven als het rendement dat je haalt uit energie. Bij het productieproces van waterstof met elektriciteit (elektrolyse) gaat ongeveer 20 tot 40 procent van de energie verloren. Bij het gebruik van waterstof in een personenauto gaat ongeveer 50 procent van de energie verloren.[ii] Grofweg zou je dus kunnen spreken van een rendement van 30 procent. Het rendement van een batterij-elektrische auto is met ongeveer 95 procent veel hoger.[iii] Een batterij-elektrische auto is dus om te beginnen veel efficiënter qua inzet van energie.

Over de duurzaamheid van batterij-elektrische auto’s bestaan discussies, omdat een elektrische auto ook op grijze stroom kan rijden. Het is goed dat er bij veel openbare laadpunten door de leverancier al groene stroom wordt geleverd.[iv] Een elektrische auto op groene stroom veroorzaakt over de hele levenscyclus tot wel 80% minder CO2-uitstoot dan een auto die op fossiele brandstof rijdt. Maar zelfs op grijze stroom is een elektrische auto duurzamer dan een benzine- of dieselauto! Eerder schreven we een artikel over de toekomst van duurzame autobatterijen in Nederland.

De productie van waterstof is nu nog relatief duur en concurreert niet met het directe gebruik van stroom.[v] Tot 2040 moeten de energieprijzen van waterstof zwaar gesubsidieerd worden om te kunnen concurreren met fossiele brandstoffen.[vi] Daarnaast kost een waterstofauto veel meer in aanschaf, onderhoud en aan brandstof dan een batterij-elektrische auto.[vii] Voor de enkele water­stofauto’s die in Nederland beschikbaar zijn, lag in 2019 de aanschafprijs met 75 tot 80 duizend euro ver boven de gemiddelde batterij-elektrische auto (43 duizend euro).

Een veelgenoemd voordeel van rijden op waterstof is dat de afstand die je op een tank kunt rijden vergelijkbaar is met een benzineauto, terwijl elektrische auto’s met batterij een beperkte actieradius hebben. De ontwikkeling van elektrische auto’s staat echter niet stil. De nieuwste modellen hebben vaak al een actieradius van meer dan 300 km. Dit is ruim voldoende voor de gemiddelde reisafstand die een Nederlander op een dag aflegt, die is normaal gesproken minder dan 100 km per dag.[viii] Bovendien kan je een elektrische auto ‘s nachts thuis of in je wijk opladen, waardoor je zelden onderweg hoeft bij te laden. En als dit dan toch nodig is, dan kun je gebruik maken van snellaadstations aan de snelweg, waar je je autobatterij in ongeveer 20 minuten weer voor 80 procent kunt opladen. Het aantal openbare laadpunten voor elektrische auto’s is nu ongeveer 60 duizend in Nederland en de Europese Commissie heeft aangekondigd in 1 miljoen laadpalen voor elektrische auto’s in de EU te gaan investeren.[ix] Waterstofauto’s daarentegen zijn nu nog afhankelijk van een handvol tankstations in Nederland.

Groene waterstof kent waardevolle toepassingen als brandstof in zwaar transport en de industrie. Bijvoorbeeld voor zwaar transport zoals bussen, vrachtwagens of schepen.[x] Voor zwaar transport over langere afstanden is de actieradius van batterijen namelijk ontoereikend. Met een waterstof brandstofcel is een bereik van 1.200 km mogelijk. Dit maakt waterstof een geschiktere energiedrager. In het convenant ‘stimulering waterstofmobiliteit’ mikt de overheid op 3.000 zware voertuigen op waterstof en 50 waterstoftankstations in 2025. De overheid investeert om die reden in 50 nieuwe waterstofbussen in Nederland voor het eind van 2021. In de scheepvaart kan waterstof ook als brandstof ingezet worden. De samenkomst van vrachtwagens en schepen maakt grote havens daardoor een ideale locatie voor het plaatsen van waterstoftankstations. In het Klimaatakkoord wordt ingezet op 150 emissievrije schepen in 2030. Ook voor industriële toepassingen is waterstof geschikt. Hier zijn namelijk minder alternatieve brandstoffen beschikbaar en er kan een hogere temperatuur mee worden gehaald. Dit maakt waterstof een geschikte brandstof voor industriële toepassingen.[xi]

Al met al is waterstof geen geschikte brandstof om onze personenauto’s op te laten rijden. De toekomst voor personenauto’s ligt bij batterij-elektrisch rijden. Qua energierendement en de kosten van de energie is waterstof niet concurrerend met batterij-elektrisch rijden. Elektrisch rijden is efficiënter, goedkoper en beter beschikbaar. Om de klimaatdoelstellingen te halen en zo min mogelijk uitstoot van uitlaatgassen te realiseren, moeten we nu al zoveel mogelijk overstappen naar elektrisch rijden. Er zijn wel andere waardevolle toepassingen voor het gebruik van waterstof, met name in zwaarder transport of in de industrie.

[i] Natuur & Milieu (z.d.) De waterstofladder. Verkregen via: https://natuurenmilieu.nl/publicatie/waterstof-de-waterstofladder/

[ii] T&E (november 2018). Roadmap to decarbonising European cars. Verkregen via: https://www.transportenvironment.org/sites/te/files/publications/2050_strategy_cars_FINAL.pdf

[iii] T&E (november 2018). Roadmap to decarbonising European cars. Verkregen via: https://www.transportenvironment.org/sites/te/files/publications/2050_strategy_cars_FINAL.pdf

[iv] RVO (mei 2017). Visie op de laadinfrastructuur voor elektrisch vervoer. Beleidsagenda richting 2020. Voor slim en schoon vervoer. Verkregen via: https://www.google.com/search?q=alle+openbare+laadpunten+groene+stroom&rlz=1C1GCEB_enNL878NL878&oq=alle+openbare+laadpunten+groene+stroom&aqs=chrome..69i57.6829j0j7&sourceid=chrome&ie=UTF-8#

[v]  Gasterra, ‘Groene waterstof is voorlopig veel te duur’, 3 maart 2019, www.gasterra.nl/nieuws/groene-waterstof-is-voorlopig-veel-te-duur

[vi] NOS (8 juli 2020). Europese Commissie: waterstof broodnodig om klimaatdoelen te halen. Verkregen via: https://nos.nl/artikel/2339956-europese-commissie-waterstof-broodnodig-om-klimaatdoelen-te-halen.html

[vii] T&E (november 2018). Roadmap to decarbonising European cars. Verkregen via: https://www.transportenvironment.org/sites/te/files/publications/2050_strategy_cars_FINAL.pdf

[viii] Berveling, J., Knoope, M. & Moorman, S. (1 juli 2020). Met de stroom mee: het stimuleren van elektrisch rijden. Kennisinstituut voor Mobiliteitsbeleid. Verkregen via: https://www.kimnet.nl/binaries/kimnet/documenten/rapporten/2020/07/01/met-de-stroom-mee-het-stimuleren-van-elektrisch-rijden/Met+de+stroom+mee_het+stimuleren+van+elektrisch+rijden_def.pdf

[ix] Peeperkorn, M. (10 december 2019). Met deze ambitieuze plannen moet Europa het eerste klimaatneutrale continent ter wereld worden. In De Volkskrant. Verkregen via: https://www.volkskrant.nl/nieuws-achtergrond/met-deze-ambitieuze-plannen-moet-europa-het-eerste-klimaatneutrale-continent-ter-wereld-worden~bf2271ac/

[x] Stedin (februari 2020). Waterstofin de gebouwde omgeving. Working paper. Verkregen via: https://stedin.net/over-stedin/magazine/gaan-we-woningen-verwarmen-met-waterstof

[xi] NOS (28 februari 2020). Waarom we (nog) niet op waterstof rijden. Verkregen via: https://www.youtube.com/watch?v=L9mo1pRURWM