Vätgasdriven lastbil på gång

Drömmen om bränsleceller och vätgasdrift ("det enda som kommer ur avgasröret är vatten") lever och frodas. Nu är det på gång med en lastbil som tankas med vätgas. Ska vi kolla hur mycket CO2 den kan tänkas släppa ut jämfört med en dieseldriven lastbil?

En del siffror nedan kommer från en artikel i Ny Teknik, en del från PowerCell och en del från t ex. Wikipedia:


Bilens vikt:    34 ton
Förbrukning H2:        7,5 kg/100 km
Förbrukning Diesel:   30 kg/100 km   (Snålaste 40-tons lastbilen. Länk)

Energiinnehåll H2:  142 MJ/kg      (Wikipedia)
Energiinnehåll Diesel: 48 MJ/kg

Vi har då en förbrukning på 10,65 MJ/km för vätgasdrift och 14,4 MJ/km för diesel.

Det är ju en liten förbättring, men långt ifrån 10x som brukar behövas för att ny oprövad teknik ska "slå". 40 tom på kärran i förhållande till 34 ton för vätgasvagnen kan förklara en del:

Vätgas: 313 kJ / tonkm
Diesel: 360 kJ / tonkm

Nu ingen större vinst...

Så nästa fråga blir vad som händer om man tittar på CO2-utsläpp från de olika drivmetoderna.

När det gäller diesel ligger det på ca 2,5 kg / kg så vi får i exemplet 18 g/tonkm.

För vätgas är det inte lika enkelt. Antingen tillverkar man vätgas från naturgas (inte så klimatsmart men rätt billigt) eller så hydrolyserar man vatten med hjälp av elektricitet.

Om man räknar elementarpartiklar så ser man att en CH4 + O2 -> CO2 + 2H2 viktmässigt avger
22 enheter CO2 för varje 4 enheter H2. 1 kg H2 ger då 5,5 kg CO2. I vårt fall blir alltså utsläppen:

7,5 * 5,5 / 100 / 34 = 12 g / tonkm.

Ok, det var oväntat bra får jag säga. Frågan är sedan om det blir några förluster vid tillverkningen. Det jag vet är att 1/3 av energin i naturgasen avgår vid reformeringen. Den siffrran är irrelevant i denna beräkning, men viktig om man jämför med en CNG-lastbil. Sen måste vätgasen renas jättenoga för att inte förorena bränslecellen och sedan ska den komprimeras, i detta fall till 350 bar. Kanske blir det någon liten utsläppsvinst kvar (särskilt med grön el) men det är inte mycket. Jag läser att kompression till 350 bar drar 2 kWh/kg gas (Länk). Med kolkraft i sladden betyder det alltså 15 kg CO2 per kg H2 och totalt 16,5 g / tonkm.

Alternativet som anses mer miljövänligt är att hydrolysera el till H2, Det är en process som idag har en verkningsgrad på max 80 % (Wikipedia). Energiinnehållet i vätgasen är 7,5 * 142 MJ eller 296 kWh. Med 80% verkningsgrad går det då åt 369 kWh plus de 15 som åtgår för kompressionen.

Med helt grön el ger detta förstås inga utsläpp alls vilket är det man eftersträvar. Med kolel (kom ihåg: 1 kg CO2 / kWh!) blir det dock inte något vidare:

369 kg / 3400 tonkm = 108,5 g / tonkm.

Det gäller alltså att ha en ytterst grön energimix för att det ska bli någon förbättring alls. USA har ca 50% fossilt så där får vi 55 g / tonkm mot 16,5 om man utgår från naturgas.

Slutsatsen, som jag i och för sig har kommit fram till för många år sen är fortfarande:

VÄTGAS ÄR INTE BÄTTRE ÄN DIESEL.