Hydrogen – en våt drøm?

Tekst: Arne Danielsen/Yrkestrafikk Foto: ASKO og Arne Danielsen

De fire lastebilene er av merket Scania og som skal frakte dagligvarer blant annet til NorgesGruppens butikker rundt Trondheim, drives av elektromotorer med strøm fra brenselsceller. Hydrogen benyttes som drivstoff.

ASKOs initiativ kommer i en tid der mange har konkludert med at det en gang for alle er bevist at hydrogendrevne brenselsceller er dårligere enn batteriteknologi som metode for energilagring for kjøretøy. I så måte går ASKO mot strømmen(!).

Blå bismak
Men også batteriene har sine svakheter. I dag benyttes litium-ion-batterier i elektriske kjøretøy. Disse er imidlertid beheftet med en del problemer. En utfordring for denne batteritypen er avhengigheten av kobolt.

Kobolt er et sølvhvitt metallisk grunnstoff som likner på jern og nikkel. Tidligere ble kobolt benyttet til blåfarging av glass, men benyttes nå mest i harde og temperaturbestandige superlegeringer.

Kobolt er et sjeldent metall, og derfor dyrere enn for eksempel sølv. På sikt kan det bli mangelvare. 60 prosent av verdens koboltreserver finnes i Kongo, et av verdens mest korrupte land der det påstås at barn benyttes som gruvearbeidere i trange, farlige ganger og uten sikkerhetsutstyr.

Derfor forskes intenst på nye typer batterier. Store bilprodusenter som Renault-Nissan-Mitsubishi investerer milliarder i å utvikle et koboltfritt og brannsikkert oppladbart batteri av tradisjonell alkalisk type, som også vil ha lavere vekt. Men dette er langt fra i mål. Det amerikanske teknologimagasinet Wired har døpt denne batteridrømmen for «Jesusbatteriet».

Kun rent vann
Til tross for manglene er det likevel opplest og vedtatt at batteridrevne kjøretøy foretrekkes i byområder, på kortere avstander og i lettere kjøretøy. På lengre avstander og med tyngre kjøretøy, finnes derimot ingen fullgode løsninger basert på batteri.

Det er her hydrogendrift kommer inn som et alternativ. Sentralt her står brenselscellen. Enkelt forklart produserer brenselcellen strøm ved en reaksjon mellom hydrogen og oksygen. «Drivstoffet» er hydrogen og «eksosen» blir kun rent vann – så rent at det kan drikkes.

Brenselscellen kan sammenliknes med et batteri som tilføres energi – hydrogen – kontinuerlig og som ikke må lades. Som i et batteri må mange små celler settes sammen for å kunne produsere tilstrekkelig med energi til å drive en motor. Brenselscellen erstatter det tradisjonelle batteriet i en elbil, ellers er teknikken identisk.

Lengre rekkevidde
Virkningsgraden i brenselceller er høyere enn i forbrenningsmotorer og prosessen har i utgangspunktet heller ingen klimagassutslipp. På full tank vil en slik bil dessuten ha langt større rekkevidde enn en batteridreven bil. ASKOS lastebiler opererer med å kunne kjøre 400-500 kilometer på en fylling. Målet for ASKO er ikke å bruke hydrogen til all varetransport – for lette lastebiler som leverer varer i byen, er batteridrift en billigere og mer rasjonell løsning.

Utfordringen for alt som drives elektrisk er at energien er vanskelig å lagre. Batterier er den klassiske metoden, mens flytende hydrogen kan betraktes som en annen metode for å oppbevare elektrisitet.

Hvordan lages hydrogen?
Som med annen elektrisitet, er klima- og miljøeffekten avhengig av hvordan og av hva hydrogenet produseres. Naturgass er en nærliggende energikilde, fordi denne gassen er kjemisk enkel å konvertere til hydrogen. Likevel er det da fortsatt snakk om en fossil ressurs. Naturgass kan likevel være en mulig løsning i en overgangsperiode – inntil den erstattes av fornybar energi. Etanol er også mulig å benytte.

ASKO har imidlertid etablert sitt eget produksjonsanlegg og fyllestasjon på Tiller i Trondheim. Anlegget spalter vann til hydrogen og oksygen ved bruk av elektrisitet – vannelektrolyse og sørger for at hydrogen under høyt trykk raskt kan fylles på kjøretøyer. Energien til elektrolysen kommer fra 9 000 kvadratmeter solceller på taket til ASKO Midt-Norge. Her er det altså snakk om fullstendig ren og fornybar energi.

Fordeler og ulemper
ASKO-bilene er treakslet med en lastekapasitet på 26 tonn og 21 pallplasser. Det innrømmes at mer strøm trengs for å produsere hydrogenet som en slik bil forbruker, enn hva en tilsvarende batteridrevet bil måtte hatt for å kjøre like langt.

For så store kjøretøyer med den rekkevidden som ASKO trenger, ville imidlertid batteriene blitt veldig tunge, noe som ville forringet lastekapasiteten og økt energibruken. Ytelsen reduseres dessuten langt mer for batterier enn for brenselsceller av kaldt klima. Dette var enda en årsak til at ASKO velger hydrogen framfor batteri for tunge biler som skal kjøre langt.

Hydrogen på buss
Onsdag 30. mai 2012 ble Norges første hydrogenbusser satt i rutemessig drift mellom Oslo og Oppegård. En rekke av verdens fremste hydrogeneksperter var tilstede på oppstarten på Rosenholm.

Ruter driftet de fem bussene gjennom operatøren Unibuss på vegne av et prosjekt som også omfattet Akershus fylkeskommune og miljøorganisasjonen Zero. Prosjektet fikk økonomisk støtte fra Norsk forskningsråd og Transnova – til sammen nærmere 100 millioner kroner - og var dessuten en del av et større EU-prosjekt.

Kort oppsummert gikk driften så som så, og i det nye anbudet som er under avgjørelse i Oslo Syd, inviteres den seirende operatøren til å overta eierskap, drift og vedlikeholdsansvar av den eksisterende hydrogenstasjonen. Dersom operatøren ikke er interessert i å overta anlegget, vil dette bli fjernet for Ruters regning innen 1. juni neste år.

Generelt kan man si at infrastruktur er en utfordring når det gjelder hydrogen. En landsomfattende drift vil fordre et nett fyllestasjoner, litt som bensin- og dieselbiler trenger i dag.

Fornyet interesse?
I slutten av februar ble den første kontrakten på hydrogendrevne leddbusser underskrevet i Illinois, USA. Og den polsk-spanske bussprodusenten Solaris melder om salg av 25 hydrogendrevne Urbinoer til Tyskland. Beskjedne ordrer, men likevel et tegn på at hydrogenveien slett ikke er stengt.

På bussmessa «Busworld» i Brüssel i fjor høst, observerte undertegnede flere ulike typer hydrogendrevne busser. Et eksempel var fra den portugisiske påbyggeren CaetanoBus som samarbeidet tett med Toyota om en bybuss med brenselcelle. Internasjonalt er hydrogen og brenselceller også aktuelt både på ferger, tog og fly.