Bussen in Malmö rijden op mengsel van methaan en waterstof
Een waterstofpomp
In het Zweedse Malmö rijden een groot aantal milieuvriendelijke bussen op aardgas en biogas. Om de milieuprestaties nog verder te verbeteren, doet men nu proeven met de toevoeging van waterstof aan het gas.
Projectbeschrijving
De stad Malmö en het energiebedrijf Sydkraft startten al in 1985 een samenwerking om de stadsbussen van diesel op aardgas te laten overschakelen. In de regio Skåne rijden nu 330 bussen, 80 vrachtauto’s en een duizendtal personenauto’s op aardgas of op het klimaatneutrale biogas. Methaan is de hoofdcomponent in aardgas en biogas. Een aardgasvoertuig kan zonder meer op biogas dat is opgewerkt tot aardgaskwaliteit rijden. Het voordeel van biogas is, dat er geen broeikaseffect door emissie van CO2 is. De uitlaatgassen van bussen op aardgas of biogas zijn aanmerkelijk schoner dan die van een dieselbus. Voor de luchtkwaliteit zijn vooral de lage emissies van stikstofoxiden (NOx) en fijn stof van belang.
In Malmö onderzoekt men of de aardgasmotor nog zuiniger en schoner kan werken door waterstofgas aan de brandstof toe te voegen. Sydkraft Gas heeft in Malmö een installatie voor de bereiding en opslag van waterstofgas gebouwd. Het gas wordt bereid door elektrolyse van water; per m3 waterstofgas is 4,2 kWh elektriciteit nodig. De installatie produceert 36 m3 waterstof per uur. Het gas wordt onder een druk van bijna 400 bar opgeslagen in een tank.
Auto’s en bussen met een brandstofcel kunnen pure waterstof tanken. De voertuigen met een gasmotor kunnen een mengsel van methaan met 8% waterstof en met 20% waterstof kiezen.
Productie (electrolyse) en opslag van waterstofgas
Het mengsel met 8% waterstof kan zonder problemen door de bestaande stadsbussen met aardgasmotor worden gebruikt, het aanpassen van de motor is daarbij niet nodig. Dat geldt niet voor het mengsel met 20% waterstof. Daarvoor is een aanpassing van het brandstofsysteem en het ontstekingstijdstip van de motor vereist.
Twee bussen zijn een jaar lang getest op methaan met 8% waterstof. Onderzoek door de universiteit van Lund wees uit dat het rendement van de Volvo TG100 gasmotoren aanmerkelijk hoger was door de toevoeging van waterstof. Daarnaast draaiden de motoren ook nog stabieler. Het effect op het rendement is te danken aan een meer optimale verbranding van het arme mengsel in de motoren, die in Malmö draaien op een luchtovermaat van 50 tot 60%. Door de snellere verbranding zijn ook de emissies van CO en koolwaterstofverbindingen wat lager, maar is de emissie van NOx wat hoger.
In het laboratorium heeft men onderzoek gedaan naar de effecten op rendement en emissies door de toevoeging van 20% waterstof aan aardgas. Dit mengsel wordt vanaf begin 2005 ook in de praktijk getest bij twee aangepaste bussen. In de toekomst wil men voor alle bussen overgaan op methaangas met een toevoeging van waterstof. Ook met enkele personenauto’s met aardgasmotor heeft men ervaring opgedaan met het rijden op methaan met 8% waterstof.
Bus op het methaan / waterstof mengsel