Waarom auto’s op waterstofbrandstofcellen niet klaar zijn voor prime time

6

Waterstof is een element met een notoir laag ontstekingspunt. Die chemische realiteit creëert een specifieke reeks veiligheidsproblemen die niet zullen verdwijnen alleen maar omdat ingenieurs willen dat brandstofcellen de automarkt domineren. Voordat je zelfs maar over wijdverbreide adoptie kunt praten, moet er een enorme infrastructuurkloof worden overbrugd. We ruilen niet alleen gastanks in voor waterstoftanks; we hebben het over het bouwen van een geheel nieuw logistiek web.

Dit vereist een netwerk van pijpleidingen, vrachtwagentransportsystemen, elektriciteitscentrales en tankstations in de Verenigde Staten. Elk afzonderlijk knooppunt in deze keten – van de fabriek tot de pomp – moet fysiek, chemisch en mechanisch veilig zijn. Eén zwakke schakel brengt het hele systeem in gevaar.

Het gewichtsprobleem en voertuigontwerp

Zelfs het opbergsysteem in de auto zelf levert unieke technische problemen op. Waterstof is verrassend zwaar vergeleken met vloeibare benzine. Om een ​​conventioneel rijbereik van 300 mijl (ongeveer 480 kilometer) te bereiken, heeft het voertuig een aanzienlijke hoeveelheid opgeslagen brandstof nodig.

Deze massa creëert een dilemma. Autoframes moeten aanzienlijk steviger zijn om het gewicht aan te kunnen, of wetenschappers moeten een manier vinden om het hele waterstofbrandstofcelsysteem lichter te maken. De huidige materialen en ontwerpen hebben moeite om beide doelen tegelijkertijd te bereiken. Je kunt bereik hebben, of je kunt efficiëntie hebben, maar het verkrijgen van beide zonder de veiligheid of de kosten in gevaar te brengen is nog steeds een onopgeloste puzzel.

Noodreactie en systeembeveiliging

De gevolgen voor de veiligheid reiken tot ver buiten de oprit. Brandweerlieden, medisch noodpersoneel en politie zullen allemaal nieuwe processen moeten ontwikkelen voor ongevallen waarbij waterstofbrandstofcelvoertuigen betrokken zijn. Standaardprotocollen voor benzinebranden zijn hier niet van toepassing.

Elk incident in het waterstofnetwerk – of het nu een crash, een lek in een pijpleiding of een probleem bij een elektriciteitscentrale is – vereist een specifiek veiligheidsplan dat is ontworpen om waterstofexplosies aan te pakken. Het risicoprofiel is anders. De ontstekingsenergie is lager. De vlam is onzichtbaar.

Het is echt de verantwoordelijkheid van de ingenieurs van waterstofbrandstofcellen om ervoor te zorgen dat ze een veilig en betrouwbaar systeem ontwerpen.

Totdat dat systeem op elk punt in de toeleveringsketen robuust is gebleken, blijft waterstof een veelbelovend maar precair alternatief. De technologie bestaat. De auto’s bestaan. De infrastructuur niet. En om dit te verhelpen is meer nodig dan alleen betere batterijen; het vereist een volledige heroverweging van de manier waarop we een van de meest vluchtige elementen van het universum opslaan, transporteren en hanteren.