BegripWaterstof tankstationsEen uitgebreide gids

Waterstofbrandstof is een acceptabel alternatief geworden nu de wereld overstapt op schonere energiebronnen. Dit artikel bespreekt waterstoftankstations, de uitdagingen waarmee ze te maken hebben en hun mogelijke toepassingen in de transportsector.

Wat is een waterstoftankstation?

Brandstofcellen voor elektrische auto's kunnen waterstofbrandstof ontvangen van speciale locaties die waterstoftankstations (HRS) worden genoemd. Hoewel deze stations zijn ontworpen voor de verwerking van waterstof, een gas dat specifieke veiligheidsmaatregelen en speciale apparatuur vereist, lijken ze qua uiterlijk op gewone tankstations.

Een systeem voor de productie of levering van waterstof.koel- en opslagtanks, EndispensersDit zijn de drie belangrijkste onderdelen van een waterstoftankstation. De waterstof kan via pijpleidingen of opleggers naar de installatie worden getransporteerd, of ter plaatse worden geproduceerd door middel van methaanreforming met stoom ofHet wordt geproduceerd door middel van elektrolyse.

Belangrijkste onderdelen van een waterstoftankstation:

l Apparatuur voor de productie of het transport van waterstof naar schepen

compressie-eenheden om de druk te verhogen van waterstoftanks die waterstof onder extreem hoge druk opslaan.

 

Dispensers met speciale FCEV-sproeiers

Veiligheidsfuncties zoals lekdetectie en nooduitschakeling.

Wat is het grootste probleem met waterstofbrandstof?

Apparatuur voor de productie of het transport van waterstof naar tanks; compressie-eenheden om de druk te verhogen van waterstoftanks die waterstof onder extreem hoge druk opslaan.dSpuitmonden met speciale FCEV-sproeiers en veiligheidsfuncties zoals lekdetectie en nooduitschakeling..De productiekosten en energie-efficiëntie zijn de belangrijkste problemen waarmee waterstofbrandstof te kampen heeft. Tegenwoordig wordt voor de meeste waterstofproductie gebruikgemaakt van stoommethaanreforming, een proces dat aardgas gebruikt en koolstofemissies veroorzaakt. Hoewel "groene waterstof", geproduceerd door elektrolyse met hernieuwbare energie, schoner is, zijn de kosten nog steeds aanzienlijk hoger.

Dit zijn nog belangrijkere uitdagingen: Transport en opslag: Omdat waterstof per volume-eenheid een kleine hoeveelheid energie bevat, kan het alleen worden gecomprimeerd of gekoeld bij hoge atmosferische druk, wat de processen complexer en duurder maakt.

Verbetering van de faciliteiten: het bouwen van een groot aantal tankstations vergt veel middelen.

Energieverlies: Door energieverlies tijdens de productie, reductie en uitwisseling hebben brandstofcellen op basis van waterstof een lager rendement van "bron tot wiel" dan elektrische auto's met accu's.

Ondanks deze moeilijkheden stimuleren overheidssteun en voortdurend onderzoek technologische ontwikkelingen die de economische haalbaarheid van waterstof zouden kunnen vergroten.

Is waterstofbrandstof beter dan elektrische brandstof?

De keuze tussen volledig elektrische auto's (BEV's) en auto's die worden aangedreven door waterstofbrandstofcellen is lastig, omdat elk type technologie, afhankelijk van het gebruiksprobleem, specifieke voordelen biedt.

Factor	Waterstofbrandstofcelvoertuigen	Batterij-elektrische voertuigen
Tanktijd	3-5 minuten (vergelijkbaar met benzine)	30 minuten tot enkele uren
Bereik	300-400 mijl per tank.	200-300 mijl per oplaadbeurt
Infrastructuur	Beperkt aantal tankstations	Uitgebreid laadnetwerk
Energie-efficiëntie	Lagere efficiëntie van bron tot wiel	Hogere energie-efficiëntie
Toepassingen	Langeafstandstransport, zware voertuigen	Stedelijk woon-werkverkeer, lichte voertuigen

Elektrische auto's met accu's zijn nuttiger voor dagelijks vervoer en gebruik in steden, terwijl auto's op waterstof goed werken voor toepassingen die lange afstanden en snel tanken vereisen, zoals bussen en vrachtwagens.

Hoeveel waterstoftankstations zijn er wereldwijd?

In 2026 waren er wereldwijd meer dan 1.000 waterstoftankstations operationeel, en er wordt de komende jaren een sterke groei verwacht. Er zijn verschillende specifieke gebieden waar dewaterstof tankstationisverplaatst:

Met meer dan fivijf honderdenstations, Azië neemt de markt over, voornamelijk bestaande uit Zuid-Korea (meer dan 100 stations) en Japan (meer dan 160 stations). China'smarktgroeit snel omdat de overheid ambitieuze doelstellingen heeft.

Met bijna 100 stations loopt Duitsland voor op Europa, dat er zo'n tweehonderd telt. De Europese Unie streeft ernaar om tegen 2030 duizenden stations te hebben.

Meer dan 80 stations hebben vestigingen in Noord-Amerika, voornamelijk in Californië, met een paar extra vestigingen in Canada en het noordoosten van de Verenigde Staten.

Nu prognoses suggereren dat er tegen 2030 wereldwijd meer dan 5.000 waterstofstations zullen zijn, hebben landen overal ter wereld beleidsmaatregelen opgesteld om de bouw van waterstofstations te stimuleren.

Waarom is waterstofbrandstof beter dan benzine?

Vergeleken met traditionele brandstoffen op basis van aardolie, heeft waterstofbrandstof veel verschillende voordelen:

Geen luchtvervuiling: waterstofbrandstofcellen voorkomen schadelijke uitlaatgassen die luchtvervuiling en opwarming van de aarde veroorzaken, doordat ze als bijproduct alleen waterdamp produceren.

Vraag naar groene energie: Een schone energiecyclus kan worden gecreëerd door waterstof te produceren met behulp van natuurlijke bronnen zoals zonlicht en windenergie.

Energiezekerheid: de nationale productie van waterstof uit diverse bronnen vermindert de afhankelijkheid van buitenlandse aardolie.

Een hogere efficiëntie: In vergelijking met voertuigen die worden aangedreven door benzinemotoren, zijn brandstofcelvoertuigen ongeveer twee tot drie keer zo efficiënt.

Stille werking: Doordat waterstofauto's efficiënt rijden, verminderen ze de geluidsoverlast in steden.

De milieuvoordelen van waterstof maken het een aantrekkelijke optie om brandstof te vervangen bij de overgang naar schoner transport, maar er blijven nog steeds problemen bestaan ​​met de productie en het transport.

Hoe lang duurt het om een ​​waterstoftankstation te bouwen?

De bouwtijd van een waterstoftankstation is sterk afhankelijk van een aantal factoren, zoals de afmetingen van het station, de locatie, de vergunningsvoorschriften en of de waterstof ter plaatse wordt geleverd of geproduceerd.

Voor stations met minder onderdelen, geprefabriceerde componenten en vereenvoudigde ontwerpen, liggen de gebruikelijke doorlooptijden tussen de zes en twaalf maanden.

Voor grotere en complexere stations met eigen productiefaciliteiten duurt dit 12 tot 24 maanden.

De volgende factoren zijn belangrijke factoren die de bouwtijd beïnvloeden: locatiekeuze en planning.

Vereiste goedkeuringen en vergunningen

Het vinden en leveren van apparatuur

Bouwen en inrichten

Opzetten en veiligheidsbeoordelingen

De inzet van waterstofenergiecentrales is nu efficiënter dankzij nieuwe ontwikkelingen in modulaire ontwerpen, waardoor de ontwerptijd is verkort.

Hoeveel elektriciteit wordt er opgewekt met 1 kg waterstof?

De prestaties van een brandstofcelsysteem hangen af ​​van de hoeveelheid elektriciteit die met één kilogram waterstof kan worden opgewekt. In dagelijkse toepassingen:

Eén kilogram waterstof kan een doorsnee voertuig met brandstofcel zo'n 60 tot 70 mijl van brandstof voorzien.

Eén kilogram waterstof bevat bijna 33,6 kWh aan energie.

Eén kilogram waterstof kan ongeveer 15-20 kWh aan bruikbare elektriciteit opwekken, rekening houdend met de betrouwbaarheid van de brandstofcel (meestal 40-60%).

Om dit in perspectief te plaatsen: een gemiddeld Amerikaans huishouden verbruikt bijna dertig kWh elektriciteit per dag. Dit betekent dat, mits succesvol omgezet, 2 kg waterstof een huishouden een dag van stroom zou kunnen voorzien.

Energieomzettingsrendement:

Voertuigen die worden aangedreven door waterstofbrandstofcellen hebben over het algemeen een rendement van 25-35% van de productiecyclus ("well-to-wheel"), terwijl elektrische auto's met batterijen doorgaans een rendement van 70-90% halen. Energieverlies tijdens de productie van waterstof, decompressie, transport en de omzetting naar brandstofcellen zijn de belangrijkste oorzaken van dit verschil.