Duurzaam rijden op mierenzuur
Het tijdperk van de benzine- of dieselauto komt aan zijn einde. Maar elektrisch rijden wordt gelimiteerd door de maximale lading van accu’s. Team Fast van de TU/e (Technische Universiteit Eindhoven) heeft daar een oplossing voor bedacht: duurzaam rijden op hydrozine, ook wel bekend als mierenzuur.
Om elektrisch te rijden zijn accu’s nodig. Maar zelfs met de grootste accu’s komt je niet zo ver als met benzine of diesel. Rijden op waterstof biedt een schoon alternatief waar je wel ver mee komt. Daar komt bij dat waterstof (onder meer) geproduceerd kan worden uit water. In tegenstelling tot op olie gebaseerde brandstoffen, is het daarom niet schaars. Bij verbranding laat waterstof alleen waterdamp achter. Dat maakt het een heel schone manier om voertuigen te laten rijden.
Rijden op waterstof heeft ook negatieve kanten. Het is een licht ontvlambaar en explosief gas. Om gas op te slaan zijn tanks nodig die hoge druk aankunnen. Voor grote hoeveelheden waterstof gaat het om een druk van 700 bar, voor de tanks in vrachtwagens en bussen is 350 bar vereist. Ter vergelijk: de druk in een autoband hangt (afhankelijk van het type) rond de 2 bar. Waterstof is weliswaar ontvlambaar en explosief, maar technisch gezien veilig in te zetten. Desondanks blijven er risico’s bestaan en dat maakt de aanwezigheid van een waterstoftankstation in een bewoonde buurt nog steeds niet erg populair.
Waterstof naar vloeistof
Team Fast van de TU/e heeft een techniek bedacht die gebruik en opslag van waterstof kan vereenvoudigen. Team Fast bestaat uit studenten die vrijwillig, naast hun studie, tijd steken in de ontwikkeling van rijden op mierenzuur. Op 1 september 2014 ontwikkelde een groep van tien studenten uit verschillende richtingen dit concept. Zij wonnen er in 2015 bij de DLL BrainAwards de duurzaamheidsprijs mee en kregen 50.000 euro om te investeren. Op 1 september 2015 werd Team Fast officieel opgericht en in hetzelfde jaar kregen zij een subsidie van 50.000 euro. Inmiddels loopt er een crowdfunding-campagne en wordt er hard gewerkt aan de bouw van de eerste stadsbus die op ‘hydrozine’ rijdt.
Max Aerts, team manager van Team Fast: “Wij praten liever over hydrozine dan over mierenzuur. Mensen krijgen anders snel het idee dat onze brandstof iets met mieren te maken heeft.” Het idee van Team Fast is om waterstof naar een vloeistof om te vormen. Dan is het eenvoudiger en veiliger op te slaan. Max: “Als je een waterstofmolecuul aan een CO2-molecuul bindt, krijg je hydrozine. Onze innovatie is dat wij dat weer splitsen naar CO2 en waterstof. De waterstof gaat vervolgens naar een fuel cell en de CO2 stoten we uit.”
Europese emissiedoelstellingen
Voor ingewijden in de milieutechniek lijkt dat niet klimaatvriendelijk. Koolstofdioxide (CO2) is namelijk een broeikasgas. Maar de techniek van Team Fast is wel degelijk klimaatneutraal. Max: “Om mierenzuur te produceren heb je water, elektriciteit en CO2 nodig. De elektriciteit kun je opwekken met wind en de CO2 vangen we af uit de atmosfeer. We stoten diezelfde CO2 later wel weer uit, het saldo van het hele proces is daarom nul.”
Daarmee loopt Team Fast voor op de Europese emissiedoelstellingen en dat leidt tot een aparte situatie. Max: “Wij voldoen niet aan de tussentijdse eis van 2020, maar wel aan de einddoelstelling van 2050. Vanaf 2020 mag je namelijk met het voertuig niets uitstoten, en dat doen wij wel. Vanaf 2050 mag je in de totale keten niets uitstoten en daar voldoen we aan.”
Wij voldoen niet aan de tussentijdse eis van 2020, maar wel aan de einddoelstelling van 2050
-
Omdat hydrozine een vloeistof is, kent het gebruik veel voordelen. Max: “Als er meer bereik voor een voertuig nodig is, kunnen wij eenvoudig de tank groter maken. Een batterij blijft toch altijd een groot blok, terwijl wij de vorm van de ruimte kunnen volgen. Wij kunnen bijvoorbeeld een tank aanbrengen in de lege ruimte van een wielkast.”
Ook de bouw van tankstations is navenant goedkoper. Een nieuw station met waterstoftanks aanleggen kost rond de 5 miljoen euro per station. Een gloednieuw hydrozinestation valt qua prijs gelijk met een normaal tankstation en kost in euro tussen de 1 à 2 ton. Een bestaande pomp ombouwen vraagt om een nieuwe coating van de tanks en andere leidingen. Dat kost tussen de 30.000 en 40.000 euro.
Zwaardere voertuigen
Vooralsnog blijft het een kip-en-eiprobleem. Zonder tankstations geen auto’s en zonder auto’s geen tankstations. Max: “Wij richten ons daarom op het zwaardere, grotere vervoer waar nog geen echte oplossing voor beschikbaar is. Een elektrische bus heeft een bereik van 150 km terwijl ze 400 km per dag moeten rijden. Een stilstaande bus kost geld, dus laden kost geld. Met onze tanks kun je makkelijk die afstanden halen. Daarom ontwikkelen we onze prototype-bus.”
Naast stadsbussen denkt Team Fast aan mogelijkheden voor bouwvoertuigen en aggregaten. Interessante opties, zeker omdat de technologie niet alleen schoon, maar ook erg stil is.
