H2 vs EL

De er forskere – og uenige om hva slags kjøretøyer verden trenger, hvis vi skal løse klima- og miljøproblemene. Mannen til venstre vil ha hydrogenbiler for å dekke folks behov for transport på en miljøvennlig måte også når de skal på hytta.

Mannen til høyre kaller ideen om hydrogensamfunnet en «hype». Han hevder at elbiler vil utnytte verdens energiressurser mye mer effektivt enn hydrogenbiler, og at det er vanvittig å bygge opp et distribusjonsapparat for hydrogen når vi allerede har et strømnett.

Brenselceller vs. batterier

Krangelen gjelder to biltyper som begge drives fram av elektriske motorer – den hydrogendrevne brenselcellebilen og den batteridrevne elbilen.

Begge bilene er utslippsfrie når de først er kommet på veien. Og utslippene fra transportsektoren må ned. Det er debattantene enige om.

Men der slutter harmonien.

Amanuensis Trond Andresen (61) ved NTNU er en av de mest radikale og aktive debattantene innen norsk teknologisk forskning. Han er en av få her til lands utenfor elbilindustriens rekker som er fagspesialist på batteridrevne elbiler.

Som ansatt ved Institutt for teknisk kybernetikk har han vært opptatt av batteridrevne elbiler siden slutten på 1980-tallet. Da fikk han ansvaret for å utvikle demonstrasjonsbilen som SINTEF lanserte til sitt 40-årsjubileum i 1990, en av verdens første hybridbiler.

«De hydrogenbaserte demonstrasjonsbilene er en blodig dyr miljø-pop-greie som får fossil- og bilindustrien til å framstå som miljøvennlig, mens den driver «business as usual.»

Amanuensis Trond Andresen

Samme år fikk en fersk sivilingeniør stipend fra SINTEFs jubileumsfond for å starte sitt doktorgradsarbeid på brenselceller. Forskningsleder Steffen Møller-Holst (43) ved SINTEF Materialer og kjemi leder i dag Hydrogenrådet som Samferdselsdepartementet og Olje- og energidepartementet oppnevnte i 2005.

Den gutteaktige bergenseren har snart viet halve livet sitt til hydrogenteknologi. Det er ikke bare her hjemme han er med og tar viktige beslutninger når det gjelder satsing på hydrogen som energibærer. Ute i verden sitter han sentralt i styret for non-profit-stiftelsen som på EUs vegne leder den felleseuropeiske forskningen på brenselceller og hydrogenteknologi. En satsing til en milliard euro.

På disse sidene vil du se at de to debattantene er uenige om mer enn biler og energiregnskap. Striden går helt ned til synet på hva som driver samfunnsutviklingen.

Utstrakt hand

Steffen Møller-Holst har riktignok strukket hånden ut mot elbil-leiren fra første stund. For også han vil gi batteribilene enerett som framtidas by-biler.

Sjøl viser han til etableringen av Transnova, transportsektorens ferske svar på Enova. Det statlige organet ble til etter forslag fra Møller-Holst og Hydrogenrådet – og har alt bevilget 50 millioner til ladestasjoner for batteribiler!

– Men til lengre turer trenger vi hydrogenbilen, fordi den er batteribilen totalt overlegen når det gjelder rekkevidde, og er stor nok for familien, framholder SINTEF-forskeren.

Derfor fyker fillene fortsatt.

Flengende kritikk

Det startet i fjor vår. I et debattinnlegg i Universitetsavisa i Trondheim kalte Trond Andresen den nasjonale handlingsplanen fra Hydrogenrådet for «siste runde i noe som minner om en religiøs vekkelse» og konstaterte at «viktige motforestillinger glimrer ved sitt fravær».

Som leder av Hydrogenrådet svarte Steffen Møller-Holst at det regjeringsoppnevnte Hydrogenutvalget staket ut kursen på dette feltet for Norge alt i 2004. Utvalget slo fast at Norge bør satse på hydrogen som energibærer ved siden av strømnettet.

Rådslederen forklarte at Hydrogenrådet ble nedsatt året etter. Og at medlemmene konsentrerte seg om sitt mandat, som var å supplere innstillingen til utvalget med en handlingsplan. Etter dette ble det stille.

«For ille», synes vi i Gemini.

For i år har vaklende bilfabrikker i USA fått beskjed av verdens mektigste president om at han ønsker mer miljøvennlige biler. Her hjemme har regjeringspartner SV erklært at partiet vil ha forbud mot bensinbiler om seks år.

Derfor sendte vi debattantene i ringen igjen – for å få vite hva verden bør gjøre på kjøretøyfronten. Først ville vi ha Trond Andresen til å utdype sitt nei til hydrogenbiler. Derfra gikk debatten videre langs fem akser.

I: ENERGITAPENE

T.A.: For å ta batteribilen først: Den lades fra nettet. Batteriet gir strøm til motoren via en omformer. Forsyningskjeden har noen små, men uunngåelige energitap.

Så hydrogenbilen: Til å drive den, brukes først strøm på å spalte vann – til hydrogen og oksygen. Så må hydrogenet komprimeres.

Gassen er så tynn at den må trykkes kraftig sammen om du skal få nok på tanken. Hydrogenet går til bilens brenselcelle. Denne lager strøm, som via en omformer driver en elektrisk motor.

Energitapene i disse trinnene er betydelige. Ja, så store at over tre ganger mer primærenergi må til for at hjulene skal få like mye energi som batteriet gir. Forskjellen er så dramatisk at hydrogenbilen burde vært forkastet for lengst!

S.M-H.: Trond ser bort fra en vesentlig ting: I Europa og resten av verden dominerer fossile kraftkilder. Slik blir det i mange tiår til. Trond hopper galant over utslippene og energitapene i disse kraftverkene. Vi snakker altså om kraftproduksjon der i gjennomsnitt over halve primærenergien går tapt før strømmen når ladestasjonene!

Folkerike land som Kina vil trolig bygge ut kullkraftverk i lang tid. Lades elbilen med kullkraft, slipper den ut 20 prosent mer CO2 enn hybridbilen Toyota Prius. Da kan vi like gjerne fortsette med bensin.

Inntil de fornybare kildene dominerer, kan hydrogen lages i fabrikker som effektivt spalter naturgass til hydrogen og CO2. En bil forsynt med hydrogen fra naturgass, og en batteribil som lades med kraft fra et gasskraftverk, vil utnytte omtrent like mye (ca 45 prosent) av energien i gassen. Energimessig er de altså likeverdige!

II: VENTE – ELLER HANDLE NÅ?

T.A.: De hydrogenbaserte demonstrasjonsbilene er en blodig dyr miljø-pop-greie som får fossil- og bilindustrien til å framstå som miljøvennlig, mens den driver «business as usual».

Hydrogenbilen og CO2-håndtering i kraftverk og fabrikker er noe fossilindustrien egentlig ikke vil ha. Folk derfra snakker om ei framtid der kull gassifiseres og til slutt blir til hydrogen, mens CO2 fra prosessen lagres i bakken eller under havbunnen. Noen slike anlegg kan det nok bli, men altfor få til å monne. Det blir for dyrt og komplisert. Men befolkningens forestillinger om at dette kommer, gjør at industrien kan fortsette utslippene.

Innføring av batteridrevne elbiler handler om politikk. Sender vi flere og flere elbiler ut på veiene, vil dette tvinge fram en overgang til fornybar kraft. Jeg er enig med Steffen i at det vil gå lang tid før fornybare kilder dominerer. Men det kan gå fort å få fornybarandelen i elforsyningen så høy at det vil monne med tanke på transportsektoren.

Mye el kan frigjøres til elbiler, om vi blir flinkere til for eksempel å bruke geovarme til oppvarming av hus. Og elbilen er her i dag. Vi kan begynne nå, vi! Hydrogenbilen er ikke her. Den var lovende for 20 år siden, og «lovende» er adjektivet som brukes ennå. Hører du ironien i stemmen min her?

S.M-H: Elbilene har vært her i mer enn ett århundre, men fortsatt dekker de ikke folks behov for transport. Jeg ønsker elbilene velkommen og håper like mye som Trond at de fornybare kildene skal overta. Men dette vil ta tid.

T.A.: Jeg tror i alle fall ikke på spådommen om at den konkurransedyktige hydrogenbilen er her snart. Jeg har hørt like optimistiske spådommer i 20 år. Men vi vet at plug-in-hybriden (hybrider som kan lades fra strømnettet, red. anm.) er like rundt hjørnet. Og hydrogenbilen må nødvendigvis bli mye dyrere enn den.

III: REKKEVIDDEN TIL BILENE

S.M.-H.: Også litiumbatterier har en svært høy kostnad, og atskillige utfordringer gjenstår før den teknologien er moden. Det samme gjelder brenselcellene, men: Toyotas siste versjon av brenselcellebilen, som jeg hadde gleden av å prøvekjøre i Tokyo i høst, er en fullverdig familiebil og kjører mer enn 800 kilometer på én tank hydrogen. De beste elbilene klarer fortsatt ikke mer enn maks 200 km per lading. Og dette er biler med store, tunge batteripakker og plass til to.

«Elbilene har vært her i mer enn ett århundre, men fortsatt dekker de ikke folks behov for transport.»

Forskningsleder Steffen Møller-Holst

T.A.: Jo, men i Norge er det mest korte bilturer. I 2002 kjørte norske personbiler i gjennomsnitt 37 kilometer daglig. Til småkjøring vil jo også Steffen ha elbiler!

Langkjøring kan løses med plug-in-hybrider. På litt lengre sikt kan rekkevidden til elbilen økes ved at noen av dagens bensinstasjoner utvides til å bytte batteri kjapt i biler tilpasset for dette. Selskapet «Better Place» er i ferd med å realisere denne ideen.

S.M.H.: Plug-in-hybrider har tilnærmet null utslipp kun så lenge de kjører på fornybar strøm ladet fra nettet. Men rekkevidden på de første bilene er forventet å bli fra 15 til 30 kilometer. Etter dette blir CO2-utslippet det samme som fra en vanlig hybridbil.

T.A.: Disse hybridbilene veit vi kommer i salg om et par år. Mens hydrogenbilen forblir et dyrt, luftig prosjekt uten infrastruktur!

S.M.H.: Når oljeselskaper, som StatoilHydro, er opptatt av hydrogen, er det fordi de forbereder seg på at dette blir morgendagens business.

IV: LEDNINGER ELLER RØR?

T.A: Alt snakket om hydrogensamfunnet får folk til å glemme at vi allerede lever i elektronsamfunnet. Elforsyningsnettet er infrastruktur som er ferdig utbygd til alle boliger og bedrifter i industrilandene. Sammenlikn dette med å bygge et landsdekkende nett av rør og distribusjon og tanker for lagring av hydrogen. Hva tror dere det koster?

Strømnettet frakter svære effekter nesten vedlikeholdsfritt. I alle moderne samfunn har det ledig effektkapasitet om natta til å lade batterier. Selvsagt vil det kreve mer el-energi og enøk. Men om Norges to millioner personbiler gikk på strøm, og alle kjørte dagens gjennomsnittslengde på 15 000 kilometer årlig, ville det kreve bare seks terawattimer – fem prosent av dagens norske vannkraftproduksjon.

S.M-H.: Trond maler et skremselsbilde. Beregninger viser at investeringer på 12 milliarder kroner gir et landsdekkende nett av fyllestasjoner for hydrogen i Norge, inkludert produksjon og distribusjon. Det tilsvarer tre operabygg. Ikke fortell meg at vi ikke har råd til det, når staten tar inn over 50 milliarder kroner per år i bil- og drivstoffavgifter!

T.A.: Jeg tror ikke 12-milliardersanslaget holder. Og jeg holder fast ved påstanden om at det blir mye dyrere å etablere en hydrogenforsyning enn å foreta de minimale opprustningene som skal til i strømnettet for å få inn elbiler i stor skala.

S.M-H.: Store investeringer må til for å få på plass ladestasjoner til elbilene. For ikke å snakke om Tronds batteriskifte-stasjoner. Og enkelt blir det ikke å ha nok batterier på rett sted til enhver tid. Konkrete kostnadsberegninger må på plass før Tronds påstand kan bekreftes eller avkreftes.

Trond nevner dessuten bare i-landene. Den store veksten i bilparken kommer i land som ikke har det samme robuste strømnettet som vi har, og der vesentlige andeler av befolkningen ikke engang har tilgang til elektrisitet.

V: LAGRING AV ENERGI

S.M-H.: Glem heller ikke behovet vi får for å lagre energi når de fornybare kildene overtar. En kjempeutfordring! For disse kildene gir energi som bokstavelig talt farer forbi. Om vi ikke kan bruke den der og da, må den lagres. Hydrogen er et velegnet energilagringsmedium. Hva vil Trond ha i stedet?

T.A: Lagring over døgnet kan faktisk tas med fornybare kilder. Deltakerne i et stort nettverksprosjekt har lansert ideen om å bruke en liten del av Nord-Afrikas ørken til å lage svære mengder elektrisk solenergi ved hjelp av varmekraftmaskiner, som dampturbiner, og sende den til Europa i likestrømskabler, som har små tap. Overskuddsvarme fra dagen skal lagres til natta i smeltede salter.

Angående sesongvariasjoner, vet jeg ikke hvor stort lagringsbehovet blir. På offshore vindmøller vil det blåse mye hele året. Noe kan reguleres med vannkraft. Og kanskje kan det bygges buffere i form av kraftverk som går på andre generasjon biodrivstoff?

Om det skulle gå mange tiår før fornybare kilder dominerer, kan det innen da ha skjedd så mye i energiforsyningen at det er vanskelig å spå om noe som helst. Det blir nesten som å spørre Edison om han kunne se for seg lysdioden!