waterstofgas

Zuiniger en schoner rijden door waterstofgas bij de brandstof te mengen? Klinkt mooi, maar kloppen de verhalen van aanbieders van systemen die dat doen wel? Het gaat om apparaten die met stroom van de dynamo water splitsen in waterstofgas en zuurstof. Dat mengsel, knalgas dus, wordt vervolgens weer aan de luchttoevoer van de motor toegevoegd. Het waterstofgas zou de verbranding van de brandstof veel efficiënter maken en ook de concentratie van schadelijke stoffen in de uitlaatgassen sterk verlagen. Een brandstofbesparing van wel 30% zou mogelijk zijn. Let wel: het gaat hier niet om zogenaamde ‘hybride’ auto’s die waterstofgas tanken bij een pompstation!

Dit artikel is op 8-1-2012 iets aangepast na contact met Automotive Ecology. Zie het naschrift.

Eén van de bedrijven dat zo’n apparaat aanbood, was Oil Drum Limited. In 2008 won het nog de Kent Innovation Challenge. Het volgende gelikte filmpje (onderdeel van de prijs) schetst het mooie verhaal en er blijkt duidelijk uit dat de Universiteit van Kent er veel toekomst in zag.

http://www.youtube.com/watch?v=GK0PmuB1bqM

De wetenschappelijke onderbouwing is op zijn zachtst gezegd nogal wankel. Het is nog niet zo erg dat de leveranciers zeggen dat het waterstof zélf de extra energie levert, want dat zou te makkelijk aan te merken zijn als onzin. Het kost namelijk minstens zoveel energie om het water te splitsen als dat er vrij komt door de verbranding van het knalgas. En die energie die je erin stopt, wordt door de motor zelf geleverd.
Nee, het verhaal is dat het waterstofgas de verbranding van de benzine of diesel zou verbeteren. Dat is ook nogal kras, want de brandstoffen worden al voor 99% of meer verbrand, dus erg veel winst lijkt er niet te halen. Dat de efficiëntie van een brandstofmotor veel lager is, komt doordat een groot deel van de energie wordt omgezet in warmte (en herrie) en niet in draaiing. Hoe het toevoegen van waterstof daar een positieve bijdrage aan zou moeten leveren, wordt niet echt duidelijk gemaakt.
Er zijn wel onderzoeken waaruit zou blijken dat toevoeging van knalgas het verbrandingsproces verbetert, maar dan gaat het om veel grotere hoeveelheden dan een elektrolyseapparaat kan leveren als het afhankelijk is van een autodynamo. Een aantal kritische artikelen (uit 2008) op het Nieuw-Zeelandse blog Aardvark Daily doen het rekenwerk.

Een BBC-documentaire van mei 2010 getiteld “University Challenged” licht het verhaal van Oil Drum Limited door (30 min). De documentaire staat online, maar alleen voor kijkers vanuit het Verenigd Koninkrijk (of je moet iets doen met je IP-adres). [Edit door Pepijn: de documentaire blijkt inmiddels niet meer online beschikbaar bij de BBC] In een wat kleiner formaat staat de documentaire ook op het blog van Jon Starbuck, die nogal fel tekeer gaat tegen ‘HHO scams’, zoals hij ze betitelt. [blog is verouderd, hieronder de video uit andere bron]

https://vimeo.com/12107511

De testresultaten van de meting in labaratoriumomstandigheden lieten juist een hoger verbruik zien als de Fuel Saver aanstaat (3 to 9% hoger verbruik afhankelijk van het soort verkeer dat gesimuleerd werd). De Universiteit van Kent probeert vervolgens het eigen straatje professioneel schoon te vegen door de betrokkenheid met het bedrijf opeens veel kleiner voor te stellen. De affaire is ook na te lezen in een artikel uit de Kentish Gazette. In ieder geval ging Oil Drum Limited in juni 2010 failliet.

In de documentaire is ook te zien hoe het bedrijf Automotive Ecology de licentie voor de Benelux binnenhaalt. Aan het eind van de documentaire, als duidelijk is geworden uit de test dat het systeem niet werkt zoals geclaimd, wordt nog opgemerkt dat Automotive Ecology juridische stappen heeft ondernomen tegen Oil Drum Limited. Wat die stappen precies inhouden, wordt niet duidelijk, want het bedrijf wilde de BBC niet meer te woord staan. Ik heb ze ook gemaild, maar kreeg uiteindelijk een paar vervelende mails van Automotive Ecology, zie het naschrift.

Automotive Ecology is nog steeds bezig is met het Save Fuel System, ook onder de naam AquaFuelSystem. In 2011 is er een onderzoek geweest van een aantal bedrijven uit Hardenberg, mede gefinancierd door de Provincie Overijssel. Bij transportbedrijf Brink Transport werd op een aantal vrachtwagens het Save Fuel System als test geïnstalleerd. De documentatie staat allemaal online, lekker transparant.

Met Brink Transport heb ik nog wat gemaild over dat onderzoek: het is opgestart door de betrokken bedrijven zelf, omdat er in Nederland geen ‘officiële’ instituten naar wilden kijken. En de grote vrachtwagenproducenten zouden (al dan niet terecht) niet zo happig zijn om te kijken naar mogelijke verbeteringen die aangedragen worden door kleine ondernemingen.
Op zich is het redelijk nuchter aangelopen, maar wel met de ‘praktijkbril’ op. Tijdens het project waren ze wel op de hoogte van de commotie in het Verenigd Koninkrijk rondom Oil Drum Limited en de Universiteit van Kent. In het eindrapport wordt ook wel opgemerkt dat er scepsis is (vet gemaakt door mijzelf):

Tijdens de demonstratiebijeenkomsten kwam er verdeeldheid t.a.v. de doelmatigheid van inspuiting van waterstofgas. Centrale vraag is of het inspuiten van een hoeveelheid waterstofgas mogelijk is, zonder verlies van motorvermogen en zonder dat dit te kostbaar wordt.
Hierin zijn 2 stromingen:

1) de ‘tegenstanders’ met een klassieke scheikundige visie waarbij ‘input is output’ centraal staat. Daarbij stelt men dat de omzetting naar waterstofgas dermate veel vermogen (en dus brandstof) kost dat dit nooit resulteert in een zelfde motorvermogen dat beschikbaar is
voor transport. Kortom de auto zal daardoor meer verbruiken.

2) de ‘voorstanders’ die zich op het standpunt stellen dat er onvoldoende rekening wordt gehouden met de verbrandingfaciliterende werking van waterstofgas. Daardoor is de gehele motor schoner, en kan tot betere prestaties komen met een geringere hoeveelheid brandstof. ‘Dit laat zich niet volgens de klassieke theorieën uitleggen’, zegt ook Geerard
Colijs van Save Fuel, ‘we zijn daarom op een zoektocht om ervaringen in de praktijk te onderzoeken.’  Het duurt langer dan 1 jaar voordat deze effecten zichtbaar worden, ondersteunt ook Volker Stevin Materieel, die tevens proefprojecten hebben lopen.

Dit praktijkonderzoek liet een kleine brandstofbesparing zien van 2-2,5%. Bij 3% zou het economisch rendabel zijn (afhankelijk van de brandstofprijzen natuurlijk). Dit is natuurlijk wel ver af van de besparingen tot 30% die Automotive Ecology op zijn website belooft. Ook lager dan de minimumdoelstelling van 10% die Brink erop gezet had.

Er is ook wel wat af te dingen op de opzet. Zo is het niet blind; er is telkens één vrachtwagen met het systeem geïnstalleerd vergeleken met een zelfde type vrachtwagen waarin het niet was aangebracht. Aan alle foto’s en de beelden in de documentaire kun je meteen zien dat het volstrekt duidelijk is óf er een Save Fuel apparaat is geplaatst op een vrachtwagen. Bij de BBC-test hadden ze dat beter gedaan, door het systeem ‘blind’ aan en uit te zetten.
Zonder goede blindering kan er een placebo-effect optreden. Door al dan niet bewust je rijstijl aan te passen is het goed mogelijk dat je procenten zuiniger rijdt. Dat wordt ook al aangegeven in de BBC-documentaire. Een chauffeur die in een vrachtwagen met Save Fuel systeem rijdt, weet dát zijn verbruik gemeten wordt, alleen dat al kan de test beïnvloeden. Brink vertelde wel dat dat een reden was geweest om de proef zo lang te laten duren; in de veronderstelling dat zo’n placebo-effect dan zou uitdoven en chauffeurs in hun normale rijgedrag zouden vervallen.

De volgende tabel laat zien dat de spreiding in het brandstofgebruik sowieso nogal groot is. Het hangt af van de chauffeur, route en belading. Al die zaken zijn in een praktijktest niet heel goed controleerbaar. De geconstateerde besparing van een paar procent kan dus goed in overeenstemming zijn met een eigenlijk hoger verbruik, zoals dat door de BBC werd vastgesteld.

Opvallend is wel een forse reductie aan schadelijke stoffen in de uitlaatgassen. Met name de NOx-concentratie was fors lager in de uitlaatgassen van de motor met het Save Fuel systeem. Uit een onderzoek uit 2004, waarin de toevoeging van knalgas onderzocht wordt onder labaratoriumomstandigheden, komt naar voren dat het gehalte aan NOx een nogal chaotisch gedrag vertoont bij verschillende toerentallen. Het zegt dus misschien niet zoveel en de fijnstofemissies lijken juist toe te nemen.

De conclusie van het rapport is dat het weinig zin heeft om het systeem bij moderne motoren te gebruiken. Er wordt nog wel verder onderzocht naar mogelijk nut bij scheepsmotoren e.d. die veel minder ver uitontwikkeld zijn. De algehele conclusie lijkt me wel terecht:

Uit het project is – nog duidelijker dan voorheen – naar voren gekomen dat emissiebeperking zeer nauw verbonden is met brandstofbesparing. Verwachting is dat optimalisatie van motoren nog slechts beperkt extra brandstofbesparing kan realiseren, en daarmee maar beperkt kan bijdragen aan emissiereductie. De rijstijl van chauffeurs kan waarschijnlijk meer bijdragen aan besparing dan uitsluitend te focussen op motor. De grootste besparing is te realiseren door ‘niet te rijden’. Het is dus van belang om als je rijdt, zo veel mogelijk te vervoeren per liter gebruikte brandstof.

Ik begrijp de zoektocht naar brandstofbesparende maatregelen heel goed, maar denk dat we het echt niet moeten zoeken in dit soort ‘wonderapparaten’. Die interesse is blijkbaar wel zodanig groot dat ondernemers het nog eerst zelf willen uitzoeken met een praktijktest en niet helemaal af willen gaan op de geluiden uit wetenschappelijk hoek. Nu zijn die geluiden ook wel enigszins besmet geraakt als je de betrokkenheid van de Universiteit van Kent bekijkt bij Oil Drum Limited.

Overigens worden deze waterstofgeneratoren niet alleen aangeboden aan transportondernemingen om in vrachtwagens in te bouwen. Er zijn ook websites te vinden die ze aanbieden voor de particuliere markt; ook in Nederland.  Op de site van Jon Starbuck is er ook nogal wat over te vinden, maar dan vooral over de producten die in het Verenigd Koninkrijk, de Verenigde Staten en Canada worden aangeboden.

Naschrift 8-1-2012: Op 5 januari heeft Automotive Ecology gereageerd op mijn oorspronkelijke mail en het geplaatste stuk. Het bedrijf stelt dat mijn ‘online gepubliceerd verhaal incorrect is‘ en dat ‘uw toegekende informatie op uw blog vandaag de dag foutief is‘. Op herhaaldelijk verzoek aan te geven wat er dan concreet niet in orde is, heeft Automotive Ecology geen enkel antwoord gegeven. Ook is het bedrijf niet ingegaan op het herhaalde aanbod om hun kant van de zaak op de site toe te lichten. Het enige wat ze ‘vriendelijk’ gevraagd hebben, is om het hele stuk offline te halen. Daarvoor zagen Maarten Koller en ik vooralsnog geen reden en we hebben de gestelde deadline van 48-uur dan ook genegeerd. We vernemen nog steeds graag het verhaal van Automotive Ecology.