Helvete och väte

Följande artikel visas i mars/april numret 2007 av Teknikgranskning.

BMW’S Hydrogen 7 sedan bränner väte eller gas i en förbränningsmotor; flytande väte förvaras i en tung trunkmonterad tank.

När Klaus Draeger, BMW:s chef för forskning och utveckling, tog mikrofonen på ett hotell i Berlin i höstas, var de församlade journalisternas magar fulla av mint juleps – och allt började bli vettigt. Kanske skulle världens oljekris och hotet om klimatförändringar kunna hanteras på ett förnuftigt sätt genom att använda väte som transportbränsle. Draeger skissade på den lockande visionen om en framtid där högpresterande lyxbilar förbränner väte och släpper ut mestadels vattenånga. Vätgas skulle en dag kunna tillhandahållas av förnybara energikällor, sa han, och ingen skulle behöva göra några uppoffringar. Och vi journalister skulle få köra de första sådana bilarna dagen efter.

Den här historien var en del av vårt marsnummer 2007

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Ni kommer att bli pionjärer! Du kommer att sitta vid ratten i Hydrogen 7 och köra genom Berlin och landsbygden. Och för första gången kommer du att köra denna vätgasdrivna lyxsalong, utbrast Draeger och använder brittiskhet som sedan. BMW kommer att låna ut 100 av dessa bilar till ännu namnlösa offentliga personer som en del av sin globala reklamkampanj för ren energi. På vissa sätt liknar kampanjen GM:s försök att presentera sitt eget vätgasbilsprogram. GM:s fokus ligger på en futuristisk bränslecellsbil. BMW-versionen använder intern förbränning: den förbränner väte snarare än att skumma bort sina elektroner. Samma budskap, dock: väte är svaret.

Experter kommer att berätta att väte har den största möjligheten att ersätta fossila bränslen, förklarade Draeger, när vinet flödade. Se Hydrogen 7 som ett erbjudande. Vi kan bara göra den här bilen till verklighet med våra partners inom statsvetenskap, affärsvärlden, energiindustrin. Han avslutade med en vädjan till politiker världen över att göra produktion, leverans och lagring av rent väte överkomligt.

Dagen efter fick jag en titt på Hydrogen 7. Från utsidan såg den ut som en vanlig BMW fyrdörrars lyxsedan. Jag öppnade bagageutrymmet och förundrade mig över den tunga ståltanken som innehöll flytande väte vid -253 ºC. Under körningen tryckte jag på en knapp på ratten för att byta från bensin till vätgas; Jag noterade ingen hicka, bara ett högre motorljud. Bilen är väldigt fin. Men är det miljöanpassat?

Det enkla svaret är nej. I samband med den övergripande energiekonomin skulle en bil som Hydrogen 7 förmodligen producera mycket mer koldioxidutsläpp än bensindrivna bilar som finns tillgängliga idag. Och att ändra denna beräkning skulle ta flera genombrott - vilket studie efter studie har förutspått kommer att ta årtionden, om de alls kommer fram. Faktum är att Hydrogen 7 och dess vätebränslecellskusiner är på många sätt helt enkelt flashiga distraktioner som produceras av biltillverkare som borde vidta starkare omedelbara åtgärder för att minska utsläppen av växthusgaser från sina bilar. Från och med 2003 stod transportutsläppen för en tredjedel av alla amerikanska koldioxidutsläpp.

Ingen har gjort detta tydligare än vad Joseph Romm gör Helvete och högvatten . Romm är en MIT-utbildad fysiker som ledde energieffektivitetsprogram i det amerikanska energidepartementet under president Clintons administration och driver nu ett konsultföretag som heter Center for Energy and Climate Solutions. Hans bok ger en korrekt sammanfattning av vad som är känt om global uppvärmning och klimatförändringar, en vettig agenda för teknik och politik, och en primer om hur politisk desinformation har undergrävt klimatvetenskapen. Enligt hans åsikt ger retoriken om tekniska genombrott – inklusive president Bushs och vissa i bilindustrins betoning på en framtida väteekonomi – inte mycket mer än officiell täckning för kortsiktig passivitet.

Romm påminner oss om den växande vetenskapliga konsensus: vi måste snabbt minska utsläppen av växthusgaser för att undvika de värsta effekterna av den globala uppvärmningen. Därför, menar Romm, är de politiska ledarnas jobb tydligt. Bland annat måste de snabbt anta strängare effektivitetsstandarder för hem, kontor och industri; kräver strikta ökningar av bilbränsleekonomin, vilket innebär en utbredd användning av ultraeffektiva bilar, inklusive hybrider; och bygga så många vind- och solkraftverk som möjligt, samtidigt som kärnkraften byggs ut försiktigt. Romm hävdar till och med att vi skulle kunna minska de rikstäckande koldioxidutsläppen med två tredjedelar utan att öka någons årliga elräkning. Han citerar Kaliforniens tre decenniers rekord av aggressiva investeringar i renare energiteknik och energieffektivitetsprogram. När dessa investeringar skrivs av förblir kostnaderna oförändrade samtidigt som strömförbrukningen och koldioxidutsläppen sjunker. Idag, skriver Romm, har en kalifornisk elräkning som inte är större än den genomsnittliga amerikanen, men genererar bara en tredjedel av koldioxiden.

Anledningen till att vätgasdrivna bilar skulle ge mer koldioxidutsläpp än vanliga bilar börjar med att det krävs energi för att skapa vätgas. Ett sätt att producera väte är att utvinna det direkt från fossila bränslen; faktiskt, en 2004 National Academy of Sciences studie förutspådde att fossila bränslen skulle vara den huvudsakliga källan till väte i flera decennier. Det andra sättet är att dela vattenmolekyler med hjälp av elektricitet. Naturligtvis talar BMW om detta tillvägagångssätt och föreställer sig el som i slutändan skulle levereras av förnybara källor. BMW-broschyrer visar Hydrogen 7 parkerad framför vindkraftverk och glänsande solcellspaneler. Men förnybara källor tillhandahåller bara 2 procent av världens elektricitet (vattenkraftens 16 procent räknas inte med). Kol, däremot, levererar 39 procent - och är den värsta utsläpparen av koldioxid, watt för watt. Uppenbarligen är en stor användning för förnybar kraft att ersätta kolkraft. Men är det värt att avleda ens en liten del av det till uppgiften att tillverka vätgas?

Enligt Romms analys fungerar inte matematiken för vätgasbilar helt enkelt. Att bränna kol för att generera en megawattimme el producerar cirka 2 100 pund koldioxid. Det följer att en megawattimme förnybar kraft kan förhindra dessa utsläpp. Att använda den elektriciteten för att göra vätgas skulle ge tillräckligt med bränsle för en bränslecellsbil att färdas cirka 1 000 mil, säger Romm. Men att köra dessa 1 000 mil i en bensindriven bil som får 40 mil per gallon skulle producera bara 485 pund koldioxid. I denna mening, säger Romm, skulle ett fordon som drivs av vätebränsleceller indirekt skapa fyra gånger så mycket koldioxidutsläpp som dagens mest effektiva bensinbilar.

Och siffrorna för Hydrogen 7 är sämre, eftersom det brännskador väte. Förbränning producerar spännande vridmoment, men det är mycket mindre effektivt än bränslecellsteknik. Som också räknas mot Hydrogen 7 är det faktum att det lagrar väte som en vätska; Att kyla väte och komprimera det till flytande form förbrukar mer energi än att lagra det som en komprimerad gas. Det är säkert att säga att det här är en meningslös aktivitet, säger Romm. BMW har lyckats utveckla det minst effektiva tänkbara fordon som du kan uppfinna.

BMWs nya bil är ett fantastiskt stycke ingenjörskonst. Men det är också en distraktion från de verkliga problemen: vi måste bränna mindre fossila bränslen och minska våra utsläpp av växthusgaser idag. Innovativa biltillverkare som BMW borde vända sina anmärkningsvärda färdigheter till att göra bilar som är mer effektiva – som BMW:s nya 118d ekonomi halvkombi, som i genomsnitt når 50 miles till gallon. Men Hydrogen 7 är knappast den nya standarden för hållbar rörlighet utan föroreningar som BMW utropar. Draegers erbjudande är ett vi skulle göra klokt i att tacka nej till.

Helvete och högvatten: Global uppvärmning – lösningen och politiken – och vad vi bör göra
Av Joseph J. Romm William Morrow, 2007, $24,95

Dölj