RUF eller brint i transportsektoren ?

Civ.ing. Palle R Jensen, RUF International

Medierne har på det seneste slået det stort op at der er sket et gennembrud for lagring af brint. Den såkaldte brint-pille er blevet slået op som et gennembrud for anvendelsen af brint i transportsektoren. Holder det for en nærmere analyse?

Der er ingen tvivl om, at det er interessant at kunne lagre brint mere effektivt end de meget dyre alternativer i form af trykbeholdere eller metalhydrider. Brintpillen indeholder dog ikke brint, men ammoniak, så det er kun en indirekte lagringsmetode. Der vil dog sikkert komme mange interessante anvendelser af denne teknologi i fremtiden.

Transportsektoren er imidlertid en vanskelig størrelse. Den er uhyre vigtig og uhyre energikrævende. Det er derfor meget vigtigt at minimere energiforbruget i denne sektor. Kan brint bidrage til denne reduktion? Det er desværre tvivlsomt.

Overgang fra benzinmotor teknologi til elmotorer er et vigtigt skridt fremad. En elmotor har en virkningsgrad på over 90 % så når vi indregner kraftværkernes virkningsgrad på 45 %, så er resultatet betydelig bedre end for benzinbilen.

Elbiler står derfor overfor en renaissance i kraft af konkurrencedygtighed med benzinbilen. Alle normale elbiler lider dog under præcis de samme problemer som benzinbilerne. De skaber bilkøer og unødige forsinkelser.

Hvordan klarer brintbilen sig i denne sammenligning?

Brint forurener ikke, der kommer kun vand ud af processen. Det er eet af de store slagnumre når brintbilen omtales. Det samme gælder imidlertid for en traditionel elbil. Der kommer ikke engang vand som spildprodukt.

Hvordan brint pillen skal distribueres er endnu uafklaret. Opbygningen af en helt ny infrastruktur er ikke simpelt. Elbiler kan udnytte elnettet som distributions medium og opladning af batterier passer godt sammen med elværkernes produktions profil. De almindelige elbiler kræver dog en kraftig installation for at kunne levere strøm til et batteri med 150 km rækkevidde.

Brint er ikke en energikilde, men kun en energibærer og som sådan er den ikke særlig effektiv. Først bruger man strøm til at producere brint. Så omdanner man brint til ammoniak, som kan opløses i magnesiumklorid for at få en brintpille. Brintpillen distribueres til tankstationer hvor de så kan påfyldes biler. I bilen skal brintpillen nu opvarmes så ammoniakken kan frigives og ledes til en særlig brændselscelle, som producerer strøm. Denne strøm skal delvist oplade et batteri for at kunne trække strøm nok til accelerationer og først derefter går strømmen til elmotoren.

Hvert trin i denne proces koster energi, som tabes til omgivelserne. Alt i alt er det en besværlig proces, som ikke kan konkurrere med opladningen af et batteri direkte. Den eneste fordel er, at der kan medbringes mere energi pr vægtenhed i en brintpille end i et batteri. Det er en vigtig fordel i det traditionelle bilkoncept.

I RUF konceptet, hvor elbiler kører det meste af turen på en monorail og strømforsynes fra skinnen, er energiproblemet løst på en meget mere effektiv måde.

For det første kræver ruf’en langt mindre energi til at bevæge sig pr km. Det skyldes at typisk 10 ruf’er kobles sammen til et lille tog inden den 5 km lange strækning på monorail’en tilbagelægges med en topfart på 150 km/t. Se: www.ruf.dk/ruftrain.exe

Ved sammenkoblingen kan luftmodstanden reduceres kraftigt og på skinnen er rullemodstanden reduceret. Resultatet er at der kan køres 3 gange så langt på en energienhed som med almindelig bil.

Når en almindelig bil bremser, er bremseenergien spildt. En elbil kan genvinde en lille del af energien og oplade batteriet, men i RUF systemet kan bremseenergien sendes tilbage i skinnen og dermed forsyne andre ruf’er med strøm. 75% af energien kan genindvindes.

Når en ruf kører på skinnen får den strøm fra skinnen direkte. Det betyder at der er meget få tab fra kraftværk til elmotor. Effektiviteten er langt højere end for brintbiler.

Elbilens rækkeviddeproblem løst. Ruf’erne kan nøjes med små batterier, da der normalt kun er max. 3 km til den nærmeste skinne opkørsel. Små batterier betyder lav vægt og dermed lavere energiforbrug ved vejkørsel. Ved længere kørsel med en ruf udnyttes muligheden for at påkoble en hybridenhed i den tomme kanal under ruf’en når denne er væk fra skinnen. Denne hybridenhed kan evt. drives med brint piller.

En fremtidssikret trafikal infrastruktur vil derfor blive langt bedre både trafikalt og energimæssigt ved at opbygge et netværk af RUF skinner i de store byer.

Ude på landet kan man med fordel køre på rapsolie og brinten kan bruges til RUF systemets hybridenhed og evt. til den kollektive maxi-ruf.

Det samfund der opbygger den mest effektive trafikale infrastruktur vil komme mest smertefrit gennem den olieforsynings krise, som er under udvikling.

RUF systemet repræsenterer en unik mulighed for Danmark til at blive førende i verden på dette felt og det er ikke nær så langsigtet som brint teknologien. RUF er kun en intelligent kombination af vel afprøvede teknologier, men konsekvenserne er meget attraktive.