Terwijl de wereld een wereldwijde energiecrisis doorstaat, waterstofenergie is naar voren gekomen als een mogelijke oplossing. Zie meer groene wetenschapsfoto's. Bryan Mitchell/Getty Images

Het is geen understatement om te zeggen dat we midden in een wereldwijde energiecrisis zitten. We bereiken het einde van onze afhankelijkheid van niet-hernieuwbare energiebronnen zoals olie, kolen en aardgas. Nu voorspeld wordt dat 's werelds oliebronnen binnen slechts vier decennia zullen opdrogen, de strijd is aan de gang om hernieuwbare energiebronnen te vinden die onze auto's, huizen en bedrijven die draaien zonder onze omgeving te vernietigen [bron:The Independent].

Een hoop voor onze energietoekomst ligt in waterstof - een oneindig hernieuwbare en relatief vervuilingsvrije brandstof die zowel wetenschappers als politici zien als een levensvatbaar alternatief voor fossiele brandstoffen. Het idee van waterstofenergie is zo aanlokkelijk dat de regering-Bush in 2003 1,2 miljard dollar toezegde voor waterstofonderzoek en -ontwikkeling [bron:U.S. Department of Energy].

Dus maakt waterstof-brandstofceltechnologie zijn belofte waar om een ​​schone en efficiënte energiebron te leveren? Dat hangt af van hoe het is geproduceerd. Aan de ene kant, waterstof is overvloedig aanwezig in bronnen zoals aardgas en water -- en in tegenstelling tot fossiele brandstoffen, waterstof is relatief milieuvriendelijk. In feite, het is in wezen vrij van vervuiling. Een waterstofbrandstofcel in een auto produceert geen uitstoot; de enige stoffen die vrijkomen via de uitlaat zijn waterdamp en warmte. De productie van waterstofbrandstofcellen zorgt ook niet voor vervuiling, op voorwaarde dat hernieuwbare bronnen zoals water of zonne-energie worden gebruikt in het productieproces. En alsof dat nog niet genoeg was, waterstofbrandstof is ongeveer drie keer efficiënter dan benzine [bron:US News].

Nogmaals, waterstof is niet altijd schoon om te produceren. Het is duur om waterstof uit water te halen. Niet-hernieuwbare bronnen van waterstof, zoals olie en aardgas, zijn veel goedkoper, maar het gebruik ervan legt nog steeds beslag op onze voorraden fossiele brandstoffen. Ironisch, de kooldioxide die vrijkomt bij de productie van waterstof uit fossiele brandstoffen doet alle voordelen voor het milieu teniet. Experts zeggen dat waterstof dat ontsnapt tijdens het productieproces de ozonlaag nog verder kan aantasten en de opwarming van de aarde kan verergeren [bron:PBS]. Er zijn ook andere problemen:wetenschappers worstelen nog steeds met de uitdaging om waterstof op te slaan. Omdat het zo'n lage energiedichtheid heeft, waterstof moet onder hoge druk worden opgeslagen en vervoerd - waardoor het omvangrijk en onpraktisch is. Het drukprobleem verergert een ander probleem met waterstofenergie; zoals benzine, waterstof is licht ontvlambaar, maar in tegenstelling tot gas, het heeft geen geur. Er moeten sensoren worden gebruikt om een ​​lek te detecteren voordat waterstof kan ontbranden. Een ander punt is de noodzaak om voldoende tankstations te voorzien om alle waterstofauto's in het hele land te bevoorraden. Zijn producenten van waterstofbrandstof bereid om op vrijwel elke hoek een waterstofstation te plaatsen?

Ben je nog steeds wazig over waterstof en waterstofbrandstofceltechnologie? De volgende pagina behandelt alle basisprincipes.

Feiten over waterstofenergie

Waterstof is het meest basale en meest voorkomende element op aarde. Vertegenwoordigd door de letter "H" op het periodiek systeem, waterstof is een gas dat zich met zuurstof verbindt om water te maken (H ₂ O), en met koolstof om verbindingen zoals methaan en steenkool te vormen.

Waterstof is ook een krachtige bron van schone energie. In feite, het heeft de hoogste energie-inhoud van alle brandstoffen die we tegenwoordig gebruiken [bron:U.S. Energy Information Administration]. Waterstof zelf is niet beschikbaar op aarde, maar het kan worden geproduceerd. Het gebruik van waterstofenergie is niet moeilijk voor het milieu, omdat alleen water en warmte als bijproducten vrijkomen. Echter, het proces dat nodig is om waterstof te produceren kan minder milieuvriendelijk zijn.

Om bruikbare waterstof te produceren, het moet worden gescheiden van water, biomassa (plantaardig en dierlijk afval), steenkool, of aardgas. Ongeveer 95 procent van de waterstof die tegenwoordig wordt gebruikt, wordt geproduceerd door een proces genaamd stoomreforming -- scheiden van waterstofatomen van koolstofatomen in methaan [bron:National Renewable Energy Laboratory]. Bij dit proces komen broeikasgassen vrij, wat bijdraagt ​​aan de opwarming van de aarde.

De andere productiemethode, elektrolyse , scheidt waterstof van water. Elektrolyse kan worden aangedreven door hernieuwbare energie zoals wind, waterkracht en zonne-energie, zodat het geen uitstoot veroorzaakt. Het nadeel is dat het duur is. Wil waterstof zijn volledige potentieel als energiebron bereiken, wetenschappers moeten een manier vinden om het goedkoop te produceren uit schone, hernieuwbare bronnen.

Momenteel, de VS produceren elk jaar ongeveer 9 miljoen ton (9 miljard kilogram) waterstof - genoeg om tot 30 miljoen auto's van stroom te voorzien [bron:EIA]. Het grootste deel van die waterstof wordt gebruikt bij de raffinage en behandeling van metalen, ook in de voedselverwerking. NASA gebruikt ook waterstof als brandstof in zijn ruimteprogramma.

De sleutel tot het gebruik van waterstof als energie is de brandstofcel . Een waterstofbrandstofcel zet de waterstofenergie om in elektriciteit. Brandstofcellen kunnen worden gebruikt in auto's, en om elektriciteit te leveren aan landelijke gebieden zonder elektriciteitskabels. Om een ​​auto aan te drijven, de elektriciteit geproduceerd uit waterstof energie stroomt in de batterij, gedraagt ​​zich net als de hybride elektrische auto's van vandaag.

Ga snel naar de volgende pagina voor veel meer informatie over alternatieve energie.

Oorspronkelijk gepubliceerd:25 april 2011

Veelgestelde vragen over waterstofenergie

Is waterstofenergie hernieuwbaar of niet-hernieuwbaar?

Waterstofenergie is een hernieuwbare energie die kan worden geproduceerd met weinig milieu-impact.

Is waterstofbrandstof milieuvriendelijk?

Waterstofbrandstof wordt als milieuvriendelijk beschouwd omdat het tijdens de productie niet hetzelfde afval produceert als fossiele brandstoffen. Maar om bruikbare waterstof te produceren, het moet worden gescheiden van water, biomassa (plantaardig en dierlijk afval), steenkool, of aardgas. Ongeveer 95 procent van de waterstof die tegenwoordig wordt gebruikt, wordt geproduceerd door een proces dat stoomreforming wordt genoemd - het scheiden van waterstofatomen van koolstofatomen in methaan. Bij dit proces komen broeikasgassen vrij, wat bijdraagt ​​aan de opwarming van de aarde.

Wat zijn de voordelen van waterstofenergie?

Waterstof is hernieuwbaar en heeft een minimale impact op het milieu.

Is waterstofbrandstof een schone energie?

Waterstof is een schone brandstof die slechts één bijproduct produceert, water, tijdens de productie. Waterstof kan ook worden geproduceerd door gebruik te maken van een verscheidenheid aan binnenlandse hulpbronnen, wat het kostenefficiënter maakt.

Kan waterstof als energie worden gebruikt?

Ja. Waterstof kan energie vervoeren en kan ook een grote hoeveelheid energie opslaan of leveren. Waterstof wordt gebruikt in brandstofcellen voor de productie van elektriciteit in veel energiecentrales over de hele wereld.

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

• Is er een manier om gratis energie te krijgen?
• 5 gekke vormen van alternatieve energie
• Hoe kan elektriciteit het brandstofverbruik van mijn auto verhogen?
• Kunnen we energie uit de ruimte benutten?
• 5 mythes over hernieuwbare energie

bronnen

• hoeden, Daniël. "De wereldolievoorraden zullen sneller opraken dan verwacht, waarschuw wetenschappers." The Independent. 14 juni 2007. (Betreden 20 april, 2011.) http://www.independent.co.uk/news/science/world-oil-supplies-are-set-to-run-out-faster-than-expected-warn-scientists-453068.html007.
• Nationaal laboratorium voor hernieuwbare energie. "Waterstofopslag." (Toegang tot 20 april, 2011.) http://www.nrel.gov/learning/eds_hydro_storage.html.
• Nationaal laboratorium voor hernieuwbare energie. "Nieuwe horizonten voor waterstof." (Toegang tot 20 april, 2011.) http://www.nrel.gov/research_review/pdfs/2003/36178b.pdf.
• Nieuwe man, Rik. "Waterstof/brandstofcellen." US News en World Report. 11 januari 2008 (Betreden 20 april, 2011.) http://money.usnews.com/money/personal-finance/articles/2008/01/11/hydrogenfule-cells_print.html.
• PBS. OnlineNieuwsuur. "Veroorzaakt waterstofbrandstof milieuproblemen?" (Toegang tot 20 april, 2011.) http://www.pbs.org/newshour/science/hydrogen/environment.html.
• Amerikaanse ministerie van Energie. "Waterstof." (Toegang tot 20 april, 2011) http://www.energy.gov/energysources/hydrogen.htm.
• Amerikaanse ministerie van Energie. "Programma waterstof- en brandstofceltechnologieën:brandstofcellen." (Toegang tot 20 april, 2011.)https://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/doe_h2_fuelcell_factsheet.pdf.
• Amerikaanse Energy Information Administration (EIA). "Energiebronnen:waterstof." (Toegang tot 20 april, 2011.) http://www.eia.doe.gov/kids/energy.cfm?page=hydrogen_home-basics.