DEBATT: Hydrogenbiler

Ikke hør på hydrogenbil-lobbyen: Altfor ineffektiv teknologi

Problemet for hydrogenkjøretøy på land er at det ikke er dagens forbrenningsmotorer de skal konkurrere med, men den stadig økende andelen elektriske kjøretøy.

Toyota Mirai er en av få hydrogenmodeller som er tilgjengelige i Norge.
Toyota Mirai er en av få hydrogenmodeller som er tilgjengelige i Norge. (Foto: Eirik Helland Urke)

Problemet for hydrogenkjøretøy på land er at det ikke er dagens forbrenningsmotorer de skal konkurrere med, men den stadig økende andelen elektriske kjøretøy.

  • Debatt

Dette debattinnlegget gir uttrykk for skribentens meninger. Debattinnlegg kan sendes til nettdesk@tu.no

Ikke mye har forandret seg siden forrige forsøk på å få i gang markedet for hydrogenbiler i Norge, annet enn at det nå bes om mer penger for å subsidiere en teknologi som i beste fall skal kunne konkurrere med dieselkjøretøy. Gitt en skikkelig storskala-satsing. Og høyere prising av CO₂.

I webinaret og debatten på TU torsdag 8. oktober ble det spurt «Hvorfor går det så tregt med hydrogen?». Her finnes det flere gode svar, som høna-og-egget-problematikken rundt utbygging av infrastruktur og etableringen av en bruker-pool, eller at det generelt tar tid å bygge opp storskala produksjon av ny teknologi.

Termodynamikkens lover

Men det virkelige svaret finner vi i grunnleggende fysikk. Hydrogens største hemsko som energibærer er møtet med termodynamikkens lover. Det bør si seg selv at en flyktig gass som må produseres, trykksettes/flytendegjøres, fraktes og omdannes tilbake til elektrisitet, ikke har nubbesjanse i møte med ren batterielektrisk drift der hvor dette kan benyttes.

La oss ta det steg for steg, med sterkt optimistiske anslag for virkningsgrader i konverteringsprosessene for hydrogen, frakt ikke medregnet:

Prosess Virkningsgrad
Elektrolyse fra vann 80 %
Komprimering/flytendegjøring* 90 %
Brenselcelle** 50 %
Mellomlager batteri 90 %
Resultat (0,8 x 0,9 x 0,5 x 0,9 = 0,324) ~33 % 

* Komprimering krever i praksis ganske mye mindre energi enn flytendegjøring, men for enkelhets skyld er disse slått sammen til et midlet anslag.

** Maksimal teoretisk virkningsgrad for brenselceller er oppgitt å være over 80 %, men virkelig virkningsgrad over cellenes levetid og med varierende driftsprofil gjør 50 % til et anslag som er mer enn optimistisk nok.

Tapt i konverteringen

Jeg har ikke tatt med såkalt «blått» hydrogen, men her har SINTEF kommet fram til at rundt ⅓ av energien i gass tapes i konvertering til hydrogen, energi medgått til håndtering av CO₂ fra produksjonen ikke medregnet. Jeg lar den ligge for nå, men dette er viktig å ha i bakhodet i alle diskusjoner om «utslippsfritt blått hydrogen».

Så kan man jo si at dårlig virkningsgrad ikke er noe problem, siden forbrenningskjøretøyene har enda lavere virkningsgrader enn dette, og attpåtil er avhengige av fossile brensler. Problemet for hydrogenkjøretøy på land er at det ikke er dagens forbrenningsmotorer de skal konkurrere med, men den stadig økende andelen elektriske kjøretøy – etter hvert også innenfor tungtransport.

Det var i så måte interessant å få presentert en studie i cherry-picking av Toyota og NEL under webinaret TU sendte. Hvis det er dette politikerne bruker som grunnlag når de går inn for å subsidiere en ny hydrogensatsing for landtransport står det dårlig til, og Toyota kan le hele veien til banken.

Les også

Er Toyota en dinosaur?

Når det er sagt, framsto dessverre Toyota som en dinosaur som ikke har fulgt med i timen i det hele tatt. Med så lave ambisjoner hva gjelder rene elkjøretøy i årene framover og med en tilsynelatende høy avhengighet mot insentivordninger for brenselcellebiler, er det bare et tidsspørsmål før de vil være utkonkurrert. Allerede i dag er det flere leverandører av rene elkjøretøy som nærmer seg paritet mot eksisterende fossildrevne alternativer.

Under både Toyotas og NELs presentasjoner kom det flere interessante påstander, som blant annet at hydrogenbiler ikke er avhengig av sjeldne jordartsmetaller, med et tydelig stikk til elbilene. Dette er å underslå at brenselcellebiler er avhengige av kostbare og omstridte katalysematerialer som for eksempel platina, samt egne interne batteripakker. Jevnt over er kompleksiteten og avhengigheten av mange ulike og kostbare komponenter langt høyere for et hydrogenkjøretøy enn for et rent elkjøretøy.

En annen viktig ting å ta med seg fra presentasjonene er ambisjonen om en kostnad på 50 kr pr. kg hydrogen. Hydrogen har en energitetthet på 33 kWh/kg før konvertering. Hvis vi nok en gang er veldig greie og setter energitapet fra tank til hjul til kun 55 % vil dette gi en minimum energikostnad for nyttbar energi på (50 kr/kg) / (33 kWh/kg* (1-0,55)) = ~3,4 kr/kWh. Og dette er etter en subsidiert utbygging.

Er utkonkurrert for personbiler

Det er mulig jeg nå fremstår som en innbitt grinebiter som kun er ute etter å fyre opp den evige el vs. hydrogen-debatten og å strø salt i såret til hydrogenforkjemperne. Det er ikke intensjonen. Poenget er at hydrogen i praksis allerede er utkonkurrert på landjorda – i alle fall hva gjelder personbiler.

Men hydrogen har sin plass. Som det også ble påpekt i dagens webinar er det et enormt forbruk av hydrogen i eksisterende industri. Hydrogen kan også, på tross av sine uheldige egenskaper som energibærer, være det eneste alternativet for å på sikt kunne gjøre shipping og luftfart utslippsfri, enten i ren form eller som ammoniakk eller e-fuel.

Ask Ibsen Lindal, MDG

Det er ikke annet enn nitrist om vi bruker store penger på ny fornybar energi og energieffektivisering i industri og bygningsmasse om vi samtidig insentiverer regelrett energisløsing der vi har andre gode alternativer med et mye lavere energifotavtrykk enn hydrogen. De alternativene er fysisk mulig å få på plass på land.

Så vær så snill, gravlegg hydrogenbilsatsingen en gang for alle. Vi har bedre ting å bruke energien, ressursene og pengene våre på.

Les også

Kommentarer (313)

Kommentarer (313)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå