Hydrogen i tanken

Hydrogen i tanken

automotive.at:Mr. Geringer, du er formann i den østerrikske foreningen for motorkjøretøyteknologi ÖVK og arrangør av det internasjonale Wien Motor Symposium som arrangeres årlig i Wien Hofburg. Hvilke temaer står på programmet denne våren?

Bernhard Geringer: Et fokus i år er klimanøytral kjøring, inkludert brenselceller og hydrogenmotorer samt selvfølgelig rene elektriske drev og ulike hybridløsninger. Fokus er også på energikilder for mobilitet og bilindustriens vei til autonome kjøretøy. For denne spennende diskusjonen kunne vi vinne det wienske høyteknologiselskapet TTTech som partner, som er i forkant av utviklingen av autonome kjørefunksjoner med sitt «The Autonomous»-initiativ.

Den østerrikske føderale regjeringen ønsker å fremme produksjon av klimanøytralt hydrogen som en del av sin hydrogenstrategi. Så skal vi snart fylle på hydrogen i stedet for bensin eller diesel?

Noen forelesninger på motorsymposiet omhandler hydrogenmotoren, der hydrogen forbrennes på lignende måte som en naturgass- eller flytende gassmotor. Dette er faktisk et interessant alternativ til fossilt brensel, spesielt hvis hydrogenet produseres ved bruk av elektrisitet fra fornybare kilder. Motorutviklerne har nå lykkes med å bringe hydrogenmotoren til samme ytelsesnivå som en bensinmotor gjennom kraftig lading. Den store økonomiske fordelen med denne drivløsningen er at eksisterende forbrenningsmotorer kun trenger å være moderat tilpasset. Girkassen forblir også den samme, kun tanken må byttes ut med en gasstrykktank.

BMW introduserte en hydrogenforbrenningsmotor tilbake i 2005 med Hydrogen 7-modellen. Hvorfor vant ikke dette den gang?

BMW Hydrogen 7 ga kun 260 hk og hadde et dreiemoment på 390 Nm. Til sammenligning hadde en 760i med bensinmotor imponerende 445 hk og 600 Nm dreiemoment. Men utviklingen har ikke stoppet opp, og dagens hydrogenforbrenningsmotorer er enda mer effektive enn bensinmotorer, med en virkningsgrad på opptil 43 prosent. I tillegg er gassen nå lagret i trykktanker i lang tid uten tap, mens den for 18 år siden ble kjølt ned til minus 253 grader Celsius og gjort flytende. Selv om tankene var godt isolert på den tiden, fordampet hydrogenet fra dem i løpet av få dager.

Så er teknologien allerede klar for serieproduksjon i dag?

Hydrogenforbrenningsmotoren vil gå i serieproduksjon i 2024 og er definitivt et interessant kjørealternativ for langdistanselastebiler og spesialkjøretøyer. Mangelen på infrastruktur hindrer imidlertid ytterligere spredning i personbilsektoren. Det er foreløpig bare fem hydrogenfyllestasjoner i Østerrike som må forsynes med gassen med lastebil - det er ikke ideelt. Det bør finnes bensinstasjoner på landsbasis som forsynes via rørledninger.

Er ikke bruken av hydrogen i en brenselcelle vesentlig mer effektiv enn i en forbrenningsmotor?

Brenselcellen i kombinasjon med en elektrisk motor har faktisk høyere effektivitet i dellastområdet, der en bil primært drives. I fullastsdrift, der en lastebil hovedsakelig kjører, er hydrogenforbrenningsmotoren i ledelsen. En annen utfordring ved drift av brenselceller er den høye renhetsgraden på minst 99,97 prosent som hydrogenet må ha for at brenselcellen ikke skal eldes for tidlig. Denne teknologien krever også kompleks termisk styring, siden den under drift bare sprer spillvarme via kjølevannet og derfor krever dobbelt så radiatoroverflate som dagens motorer.

Er hydrogenmotorer egentlig helt klimanøytrale?

Bare det såkalte «grønne» hydrogenet, som produseres med elektrisitet fra solcelle, vind eller vannkraft, er klimanøytralt når det brukes. Dersom elektrisitet fra kullkraftverk brukes til produksjon, er dette «brune» eller «svarte» hydrogenet klimaskadelig og ikke bærekraftig. Klimaskadelig CO2 produseres også når hydrogen produseres fra naturgass ved hjelp av dampreforming eller metanspalting, og radioaktivt avfall produseres ved bruk av kjernekraft. Som med enhver forbrenningsprosess, produserer forbrenningen av hydrogen i motoren også nitrogenoksider, som i stor grad kan nøytraliseres av en konvensjonell SCR-katalysator som i en dieselmotor ved å legge til AdBlue. Oppsummert kan man si at hydrogenmotoren definitivt har sine fordeler som broteknologi – forutsatt at den drives av grønt hydrogen.

Mange østerrikske leverandører til bilindustrien har spesialisert seg på komponenter til forbrenningsmotorer. Kan hydrogenforbrenningsmotoren representere et fremtidsutsikt for dem?

Faktisk jobber flere østerrikske selskaper allerede med hydrogenteknologi. Hos AVL List i Graz utvikles ikke bare hydrogenbiler, men også en hydrogenracermotor. Og Bosch jobber også intensivt med hydrogenløsninger, fra elektrolyse til bilapplikasjoner. Det er også økonomiske muligheter for mindre leverandører, fordi det kreves en rekke komponenter for hydrogenfremdrift, inkludert tanksystemer, tetninger, sensorer, avstengningsanordninger, kjølesystemer, pumper, koblingsventiler, etc.