Zorgt watergekoelde verbrandingsmotor op waterstof voor revolutie?

Is de elektrische auto op batterijen het enige alternatief voor de toekomst van de mobiliteit? Misschien niet. Andere technologieën worden onderzocht, zoals de verbrandingsmotor op waterstof, die steeds meer een valabele oplossing lijkt.

De transitie naar de emissieloze auto (in gebruik dan toch) is volop bezig en lijkt niet meer te stoppen. Toch beginnen bepaalde constructeurs te twijfelen omdat de markt (en de verkoop) niet zo fel groeit als ze oorspronkelijk gehoopt hadden.

Los daarvan, geloven de autoriteiten en veel constructeurs dat de enige oplossing in batterij-elektrische auto's ligt. Maar dit geldt nog niet voor iedereen. Toyota, de grootste autobouwer van de wereld, heeft al verklaard dat het niet gelooft in één universele oplossing en dat de mobiliteit van morgen gebaseerd zal zijn op diverse mogelijkheden, waaronder hybrides, maar ook auto's op waterstof.

Van brandstofcel tot verbrandingsmotor

Als het gaat over een waterstofauto, denken we altijd aan een model dat uitgerust is met een brandstofcel waarin waterstof wordt gebruikt als energiedrager, in die zin dat het door elektrolyse wordt omgezet in elektriciteit, die op zijn beurt een kleine batterij (1 of 2 kWh) voedt om de auto aan te drijven.

Er bestaan echter nog andere technieken. En die evolueren. Zo onderzoekt (onder meer) Toyota de directe injectie van waterstof in een verbrandingsmotor. In principe vervangt waterstof hier benzine of diesel. Dit is een techniek die BMW al twintig jaar bestudeert, maar nooit volledig heeft kunnen ontwikkelen, vooral door de pompverliezen van de motor, maar ook omdat het moeilijk is om de verbranding van licht ontvlambare waterstof onder controle te houden.

Waterinjectie als oplossing

Als onderdeel van zijn onderzoek heeft de Japanse constructeur onlangs een nieuw patent aangevraagd voor een motor met enkele speciale eigenschappen, zoals een oplossing voor de grootste moeilijkheid bij verbrandingsmotoren op waterstof: de koeling.

Om de verbranding onder controle te houden, hebben de ingenieurs een systeem ontwikkeld om water in de cilinders te injecteren. Het principe is als volgt: tussen de verbrandingsfases waarin waterstof wordt geïnjecteerd en daarna verbrand, wordt water geïnjecteerd om de binnenwanden van de cilinder af te koelen, waardoor het proces verbetert.

Deze techniek lijkt sterk op een systeem van motorspecialist AVL Racetech. Dat bedrijf heeft een systeem ontwikkeld dat heet water injecteert om gelijkmatiger te verbranden en het risico op zelfontbranding te verminderen door de licht ontvlambare aard van waterstof. Het verschil? Het systeem van AVL Racetech injecteert het water tegelijk met de waterstof. En blijkbaar werkt het, want er draait al een motor op deze manier. Hij ontwikkelt 400 pk en haalt tot 6.500 tr/min. Klinkt veelbelovend.

Het valt nog af te wachten of deze techniek op lange termijn werkt en betrouwbaar is. En dat is nog niet alles: we moeten ook rekening houden met de noodzakelijke hoeveelheid water. Je moet namelijk twee keer tanken: één keer waterstof en één keer water. Tot slot moet waterstof ook op grote schaal geproduceerd worden om deze oplossing te laten slagen. En het liefst groene waterstof, uit hernieuwbare energiebronnen. Wordt ongetwijfeld vervolgd.

Bron www.gocar.be