På cruise gennem brintsamfundet

Elbiler er på alles læber, men i kulissen holder en mere eksotisk og samtidig realistisk teknologi klar til supplere de batteridrevne: brintbilerne. Den helt store fidus er lynhurtig tankning. Motor har været på rejse i brintsamfundet. Det findes nemlig allerede.

Toyota Mirai på vej gennem Tyskland.
Fotograf:

Foto

Toyota
Fokus

Urealistisk science fiction, rumskibsteknik, fremtidsmusik eller måske skræmmende. Brintbiler kan lyde som noget, der hører en anden tid og planet til, men de er her, fungerer strålende og opleves sikre.

Motor har på en tur gennem Tyskland fået en solid demonstration af brintbilens nemme og helt udramatiske anvendelse plus et indblik i, hvad brintsamfundet ellers byder på.

Motors tur gennem Tyskland
Motor kørte på langs af Tyskland i en brintbil. Når man kikkede godt efter, var der mange eksempler på, at brintsamfundet findes.

Motor kørte næsten 1.000 km fra nord til syd i Toyotas brintbil Mirai. Hurtig, næsten lydløs og meget komfortabel kørsel uden at problemer med at finde tankstationer. Og så brugte vi blot 11 kg brint, som er eller kan være lige så grøn som vindmøllestrøm.

På sådan en tur lærer man at værdsætte, at ’ladetiden’ er få minutter, som man kender det fra en benzin- eller dieselbil. Ingen lange ladepauser som havde det været en Tesla elbil.

I takt med at nye elbiler får en officiel rækkevidde på op mod 500 km, og mange ladestationer dukker op, kommer ladetiden mere og mere i fokus som et betydeligt praktisk problem ved længere ture. Selv ved fremtidens voldsomme 150 kW vil det tage mindst 45 minutter at lade et 80 kWh-batteri helt op.

Langt mellem tankstationer

Men der skal holdes skarpt udkik efter tankstationer, for de ligger bestemt ikke i hver anden by, og det er surt at løbe tør i en brintbil. I Danmark havde turen faktisk været nemmere, for i vores lille land ligger ti brinttanke spredt nogenlunde jævnt ud.

Den korte optankningstid for brintbiler har dog sine modifikationer i den virkelige verden. Da bilens tank bliver tryktestes først, går der nok et par minutter mere, end når 50 liter benzin hældes på.

Brintbiler i dag

Fire brintbil-modeller findes i dag. Tre af dem kan købes i Danmark.

*Toyota Mirai – lanceret 2015
*Honda Clarity – lanceret 2017
*Hyundai Nexo – kommer efteråret 2018. Erstatter iX35 Fuel Cell
*Mercedes-Benz GLC Fuel Cell – kommer ikke til Danmark

Ydermere viser det sig, at hvis tanken skal være helt fuld i den tyske sommervarme på 30 grader, må man tanke to gange for at få de sidste 900 gram med, viser Motors brinttur. Og indimellem må vi vente fem minutter på den øde beliggende tankstation.

En hel fuld tank er nyttig med dagens tynde tank-netværk, og vi bliver glade for alle fem kg brint, da det viser sig, at en tankstation på ruten var ude af drift. Det kan man heldigvis se på en app, og vores H2 rækker til næste tankstation.

Cruiser på strøm – i luften

Langs ruten popper masser af eksempler på brintsamfundet op. Brint er allerede, mest som forsøg eller i pilotprojekter, i brug. Mest overraskende er synet af et flyvedygtigt brintfly hos Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfarht, DLR.

- Sådan et firepersoners brintfly kunne være klar om ca. fem år, fortæller Josef Kallo, der er professor ved DLR.

Til den tid kan brintflyet have samme samlede vægt som et privatfly med stempelmotor og lidt bedre rækkevidde. Og ud over den potentielt CO2-frie-flyvning er brintflyet næsten lydløst. Der er en del tekniske problemer ved at bruge brint i fly, men det er helt realistisk, siger professoren. Forsøgsflyet kan transportere en person 100 km på 380 gram brint.

Større fly med plads til 40 personer kan også flyve på brint, erklærer professor Kallo. En gang om 20 år. Allerede i dag arbejder Airbus på brændselsceller til at levere nødstrøm i store fly.

Og der er meget mere brint forude på ruten.

Brintfly og brintbilen Toyota Mirai.
Det tyske rumagentur har et flyvedygtigt firepersoners fly, der drives af brint - samt en batteri. Flyet har her fået selskab af brintbilen Toyota Mirai.

Verdens første tankstation

Længere mod nord kommer vi til Mannheim, hvor verdens første 'tankstation' ligger. Her tankede Bertha Benz i 1888 brændstof under verdens første langdistancekørsel. Hun fik en slags petroleums-benzin på det lokale apotek, der stadig eksisterer.

Længere mod nord kommer vi til Mannheim, hvor verdens første 'tankstation' ligger. Her tankede Bertha Benz i 1888 brændstof under verdens første langdistancekørsel.

I byen ligger også Europas første brintdrevne elværk, som kan producere samme energi som en mellemstor vindmølle.

Helt grøn er strømmen ikke, for indtil videre udvindes brinten via naturgas. Med en effektivitet på 50 procent (og potentiale til 60 procent) giver det stadig mindre CO2 end en dieselgenerator.

Toyota Mirai tanker brint.
Det er nemt og hurtigt at tanke en brintbil. Men der er langt mellem stationerne. Tyskland er på vej mod 40; Danmark er bedre dækket med 10.

Grøn brint til bilerne

Turens næste stop er en ny 'energipark' i Mainz. Her producerer de grøn brint ud fra parkens vindmøller – altså lige den modsatte proces i forhold til brint-elværket. Elektrolyse hedder processen, hvor strømmen spalter vand til brint og ilt. Det er den miljømæssige rigtige måde at gøre det på. Ilten lukkes ud i luften, mens brinten proppes på store trykflasker – klar til at blive kørt på lastbiler eller sendt gennem rør. Brinten kan også pumpes ind i naturgasnettet som et grønt bidrag.

Se filmen: Sådan fungerer en brændselscelle (produceret af Toyota)

 

Netop brint-teknologiens evne til at gå begge veje fra strøm/naturgas til brint og fra brint til strøm gør den unik i fremtidens energisamfund, fremhæver tilhængerne. Strøm fra sol og vind svinger voldsomt og skal jævnes ud, og det er billigere og fylder mindre at gemme energien som brint end som strøm på et batteri.

Batterier presser brinten

På turen møder Motor Toyotas Mr. Hydrogen, brinteksperten Hirose Katsuhiko med en jobtitel, der fylder seks linjer på visitkortet. Han er naturligvis entusiastisk om brintbilernes fremtid.

Men kan den hurtige batteriudvikling, vi har set de seneste få år udskyde brintbilers gennembrud eller give dem en mindre andel i forhold til batteridrevne elbiler?

- Jooo, det kan være delvist rigtigt. Det kan godt udskyde brint på kort sigt, erkender Hirose Katsuhiko.

Men Toyota har sat brinttoget i gang med Mirai, der bygges i 3.000 eksemplarer årligt. Omkring 2020 kommer næste generation og flere modeller, tilsammen 30.000 biler årligt. Stadig småting i forhold til gigantens 10 mio. biler årligt. Men med tredje generation sidst i 2020erne skal der virkelig skrues op, og brintbiler vil være et almindeligt tilbud hos Toyota-forhandlere.

Daimler, der længe har eksperimenteret med brintbiler, er ved at trække i land. Daimler-chef Dieter Zetsche sagde i foråret, at brændselsceller ikke længere er en væsentlig del af koncernens planer for fremtiden. Holdningen er nu, at billigere batterier har gjort brændselscellebiler for dyre, men en brintdreven Mercedes-Benz GLS går dog i produktion i 2018.

Lastbil med brintbeholde.
Brint kan forholdsvis enkelt transporteres til brinttankstationer, når brinten er fremstillet centralt. Nemmere er det dog med fremstilling på selve tankstationen. Så skal der bare være trukket elkabler.

Brint som affaldsprodukt

Ruten fortsætter forbi Köln, hvor der er masser af brint til overs fra bl.a. kemiske værker. Restproduktet tankes på busser, og det fungerer strålende, siger de lokale ildsjæle til Motor. At en brintbus så koster 4,9 mio. kr. mod 1,9 mio. for en dieseldrevet løses indtil videre ved offentlige tilskud.

Som ved personbiler vil prisen falde betydeligt. Netop til tunge køretøjer som busser og måske lastbiler er brinten særlig egnet. Pladsen til tanke er ikke noget problem, og alternativet med at køre på batteristrøm er ikke særlig realistisk.

De kalder den brintbomben

På nogle af de tankstationer, vi tanker, er brinten fremstillet ud fra naturgas. Det er ingen supergrøn løsning, men en begyndelse. Idealet og et realistisk mål er elektrolyse ud fra grøn strøm eller omdannelse af biomasse. Som så meget anden energi kan brint være 'forkert' og 'rigtigt', sort eller grøn.

Brinttank i Hamborg
Midt i Hamborg ligger denne brinttankstation. Brinten fremstilles i bygningen til venstre ved hjælp af elektrolyse - dvs. ved at sætte strøm til vand, så det spaltes til brint og ilt. 

Det kender de alt til på turens sidste tankstation midt i Hamborg, hvor de lokale ikke helt tryg ved den nye nabo, som de kalder brintbomben. Men som alle øvrige, der beskæftiger sig med brint, erklærer eksperterne fra energikoncernen Eon brint mindst lige så sikker som benzin.

Der er megen forsigtighed og strenge regler, hvor brinten fremstilles, og i bilerne ligger brinten trygt i de ultrastærke tryktanke. Hvis tanken udsættes for en ekstrem belastning – påkørsel af en lastbil f.eks. – kan tanken revne, så der står en 'svejseflamme' ud, men eksplodere vil den ikke.

Stationen betjener seks bybusser og 30 lokale biler, målet er hhv. 20 og 100. I Hamborg-området kan man nu tage en tur i et brintdreven tog.

Brintbiler – godt og skidt

I forhold til batteridrevne elbiler har brintbiler nogle store fordele og ulemper.


De lyse sider
•Hurtig optankning
•Rimelig rækkevidde, også i kulde
•Brint kan være helt grøn
•Brint er ret nemt at lagre og transportere
•Brint kan komme fra mange kilder
•Lige så sikre som benzinbiler
 

De dunkle sider
•Stadig ret dyre
•Kæmpe projekt at opbygge tankstationer
•Noget større energitab end ved batterier

Fremtiden er batterier og brint

Konklusion efter en tur i brintsamfundet:

Brintbilen fungerer perfekt. Tjek.

Brintbiler er dyre, men prisen er hastigt på vej nedad. Tjek.

Der er tankstationer, i hvert fald i Danmark og Tyskland, men der skal mange, mange flere, før det dur. Ups.

Nogen skal producere brinten. Ikke noget problem. Det er bare at sætte strøm til vand – eller hente brinten på kemiske fabrikkers losseplads eller fremstille den ud fra naturgas. Tjek.

Grøn og sort brint

Men er det miljømæssigt en god idé? Ikke hvis brinten fremstilles ud fra naturgas (metan), fastslår Danmarks nok førende ekspert på området, professor, dr. techn. Niels J. Bjerrum fra DTU Energi.

I dag kommer kun fire procent af brinten fra potentiel CO2-neutral elektrolyse.

– Ved elektrolyse kan man nok komme op på en effektivitet på 80 procent, mens der er større tab i brændselscellen. 40 procent effektivitet kan man nok få, og tilsammen betyder det, at omkring 32 procent af den oprindelige strøm er tilbage. Det skal ses i forhold til, at en elbil kan nå op til 80 procent, siger Niels J. Bjerrum.

Forbruget af brint.
Med en brintbil skal man vænne sig til anderledes forbrugstal. Motors brintbil brugte omkring 1,2 kg brint pr. 100 km på turen gennem Tyskland. Tanken indeholder ca. fem kg. 

Selv om der er større tab ved brint end batterier, peger DTU-professoren på de indlysende fordele som hurtig tankning, lang rækkevidde og forholdsvis billig lagring af strøm fra ustabile kilder som vindkraft og solceller.

Noget tyder altså på, at vores mobile fremtid bliver en blanding af de meget effektive batteri-elbiler og de praktiske brintbiler. Men ræset er først lige begyndt. Vinderen kendes ikke.