“We zitten gevangen in een kip-ei-kwestie”

Onderwerp: (Duurzame) energie

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

Zo luidde de titel van een artikel op 5 februari 2019 in de Gelderlander. Het citaat is van de eigenaar van een benzinestation in Den Haag, Jan Paul Kerkhof. Hij opende een waterstofvulpunt bij zijn tankstation. De heer Kerkhof noemt waterstof de missende schakel in de energietransitie. De kip-ei-situatie uit de titel is volgens hem als volgt te omschrijven: geen waterstofauto’s: geen waterstofpompen. Geen pompen: geen auto’s. Kerkhof probeert dat te doorbreken door zelf een waterstofpomp, de derde in Nederland (!), te openen. Er rijden in Nederland nog maar 65 waterstofauto’s rond.

Toch ziet Jan Paul Kerkhof toekomst voor de waterstofauto.  Op het plaatje zie je een waterstofauto.

a) Zoek op hoe een waterstofauto werkt.

Waterstof wordt in een brandstofcel in contact gebracht met zuurstof uit de lucht. Daarbij reageert de waterstof met de zuurstof uit de lucht tot water. Verder komt er in de cel energie vrij in de vorm van elektriciteit en de elektriciteit wordt gebruikt om de auto aan te drijven met een elektromotor. Zie bijvoorbeeld oponeo.nl.

We gaan de waterstofauto vergelijken met een elektrische auto.

b) Zoek op wat de voordelen van een waterstofauto zijn.

1. Er komen geen vervuilende uitlaatgassen vrij. Alleen water en waterdamp.
2. Waterstof tanken gaat veel sneller dan een batterij opladen
3. De auto is veel lichter dan de elektrische auto, omdat je geen zware batterijen/accu’s hoeft mee te slepen.
4. De actieradius van de auto is groot, d.w.z. ongeveer 600 km.

Zie bij voorbeeld oponeo.nl.

c) Zoek op wat de nadelen van een waterstofauto zijn.

1. Er zijn (nog) geen waterstoftankstations.
2. Het rendement van de brandstofcel is maar 60%.
3 Hij is (nog) heel duur.

d) Zoek op wat de voordelen van een batterij-auto (elektrische auto) zijn.

1. Er zijn veel oplaadstations.
2. Geen vervuilende uitlaatgassen.

e) Zoek op wat de nadelen van een batterij-auto zijn.

1. Actieradius is beperkt (maar wordt steeds meer).
2. Batterij is zwaar en dat maakt de auto zwaar.
3. Het opladen duurt lang.

f) Alles tegen elkaar afwegende: welke auto zou jij kiezen? De waterstofauto of de volledig elektrische auto?

-

g) Wat zou er moeten gebeuren om de waterstofauto meer kans te laten maken in het verkeer?

-

Opmerkingen

Een opdracht om in een groep in de klas te laten uitwerken. Je zou ook de ene groep de elektrische auto uit kunnen laten zoeken en de andere groep de waterstofauto. In een debat kan dan het beste alternatief gekozen worden.