ROCHESTER, New York—Ongeveer 160 kilometer van Niagara Falls, waar het ontwerp van de waterkrachtcentrale van Nikola Tesla — een mijlpaal op het gebied van hernieuwbare energie — voor het eerst werd geïmplementeerd (lang geleden in 1895), bouwt een leverancier van waterstofenergieoplossingen genaamd Plug Power een van deze eeuw's meest ambitieuze energieprojecten: een groene waterstofsnelweg.
Groene waterstof wordt gemaakt met alleen hernieuwbare energie zoals wind, zon en waterkracht om de elektrolyzers aan te drijven die water scheiden in waterstof en zuurstof met behulp van anoden en kathoden. De in Albany gevestigde Plug maakt die, samen met de brandstofcellen die waterstofbrandstof en lucht omzetten in elektriciteit. Momenteel wordt de meeste waterstof gemaakt met behulp van aardgas - via reformatie met stoommethode - om de elektrolyzers aan te drijven, maar Plug hoopt dat de groene variant zal aanslaan naarmate landen en bedrijven koolstofneutraliteit proberen te bereiken.
"Waterstof is echt het Zwitserse zakmes van deze overgang naar hernieuwbare energie", legt Andy Marsh, President en CEO van Plug, uit.
Plug Externe generatorPlug Power gebruikt waterkracht uit Niagara Falls om zijn elektrolyzers van stroom te voorzien, die vloeibare waterstof uit water genereren. Deze groene waterstof kan ter plaatse worden gebruikt of worden getransporteerd voor gebruik in stationaire en mobiliteitstoepassingen.
Waterstof is toevallig ook het meest voorkomende element in het universum, dus er is genoeg om rond te gaan.
"Met groene waterstof wordt geen CO2-uitstoot geproduceerd", zei Mike Roeth, de uitvoerend directeur van de North American Council for Freight Efficiency (NACFE). "Het is in wezen de gouden standaard van waterstof in de schone energiesector."
NACFE en vele anderen in de transportsector, die verantwoordelijk is voor 70% van de uitstoot van broeikasgassen, zijn optimistisch over de voordelen van groene waterstof.
Waterstofbrandstof in het algemeen wordt gezien als een aantrekkelijk alternatief voor diesel voor bedrijfsvoertuigen en energieopwekking. Het heeft drie keer de energiedichtheid van dieselbrandstof (120 megajoule/kg vs. 45,45 MJ/kg).
"Omdat wagenparken moeten overstappen op schonere alternatieven, dient waterstof als een uitstekende, emissievrije 'één-op-één'-vervanging voor diesel", aldus Katrina M. Fritz, uitvoerend directeur van de California Hydrogen Business Council. “Brandstofcel-elektrische voertuigen (FCEV's) die worden aangedreven door waterstof hebben een groot bereik, beperkt onderhoud en een korte tanktijd. Dit maakt FCEV's ideaal voor gebruikscycli van commerciële vrachtwagenparken."
Hyvia H2FcevPlug en Renault gingen een joint venture aan genaamd Hyvia om de H2-TECH waterstofaangedreven bestelwagen te maken. De H2 kan een laadvermogen van maximaal 1 ton vervoeren en bijna 400 kilometer per tank afleggen.
Voordelen van brandstofceltrucks
In het over-the-road-segment wordt verwacht dat FCEV's ook een actieradius hebben die meer vergelijkbaar is met die van dieseltrucks, terwijl batterij-elektrische vrachtwagens minder dan 500 kilometer rijden. De Tesla Semi bereikte onlangs 500 mijl op één lading, maar hoeveel van zijn 81.000 pond. GVWR was batterij en hoeveel vracht was onduidelijk.
Een FCEV die groene waterstof gebruikt, heeft ook duurzaamheidsvoordelen ten opzichte van batterij-elektrische voertuigen die hun elektriciteit halen uit energiecentrales op fossiele brandstoffen. Voorlopig duurt een elektrische vrachtwagen in ieder geval 30 minuten met een DC-snellader, een methode die volgens vroege tests de algehele batterijcapaciteit in de loop van de tijd vermindert, terwijl vloeibare waterstof ongeveer hetzelfde tarief pompt als diesel, of minder dan 15 minuten.
Marsh zei dat een klasse 8-vrachtwagen 1 MW aan vermogen nodig heeft, en om meer bereik te krijgen, moeten ze meer batterijen toevoegen. Deze zijn erg zwaar en zouden de hoeveelheid vracht die de vrachtwagen kan vervoeren beperken, merkte hij op. Vanwege deze voordelen voor de werking en duurzaamheid van een vloot, voorziet Plug dat commerciële FCEV's een aanzienlijk deel van de weg innemen.
"Sommige van onze grotere klanten in de logistiek vertellen me dat ze denken dat minimaal 30% van de last mile uiteindelijk uit brandstofcellen zal bestaan, en maximaal 70%," zei Marsh, daarbij verwijzend naar de projecties van een Europese klant. “Veel heeft te maken met hoe je dat bedrijfsmiddel op de weg houdt. Je kunt het snel vullen, twee keer zo lang draaien en eindigen met minder middelen.”
De huidige uitdaging is dat de productiekosten van de brandstofbron te hoog zijn geweest om deze kosteneffectief te maken. Met name in het vrachtvervoer moet groene waterstof dichter bij de prijspariteit komen met diesel voor een significante acceptatie.
Hier komt Plug om de hoek kijken. Het bedrijf wil niet alleen een hernieuwbare brandstofbron creëren, maar ook een betaalbare. Het bedrijf heeft meer dan 50.000 e-mobiliteitseenheden in het veld, vrijwel allemaal brandstofcelvorkheftrucks, en dat volume en schaal hebben Plug op fabrieksniveau geprofiteerd.
"Elke keer dat we het aantal eenheden in het veld verdubbelden, daalden onze kosten met ongeveer 25%", aldus Marsh.
Dit komt de klanten van zowel de waterstofbrandstof als de brandstofcellen ten goede. Die klanten zijn er nu nog maar weinig, maar binnenkort zullen ze dat zijn als de emissievoorschriften toenemen. Verschillende vrachtwagen- en aandrijflijnfabrikanten hebben een brandstofcel op waterstof