Waterstof in de Vitovalor PT2 en 300-P

Van alle chemische elementen is waterstof het meest voorkomende element in het universum. Het is het eerste element in het periodiek systeem en heeft het atoomnummer 1. Het is een bestanddeel van water en de meeste organische verbindingen zoals aardgas, olie en suiker - en is de brandstof voor de Vitovalor PT2 (voorheen Vitovalor 300-P) samen met zuurstof en aardgas.
 

Waterstof als brandstof en energieopslagmedium

In termen van massa heeft waterstof met 33,33 kWh/kg de hoogste energiedichtheid van alle brandstoffen. Ter vergelijking: methaan heeft een massa-gerelateerde energiedichtheid van 13,9 kWh/kg, voor benzine is het 12 kWh/kg. Eén liter waterstof bevat dus bijna evenveel energie als drie liter benzine. Waterstof is ook het lichtste gas. De volumegerelateerde energiedichtheid bedraagt slechts 3 kWh/Nm³, terwijl die van benzine 8.800 kWh/Nm³ bedraagt. Het standaardvolume, Nm³ genoemd, is een meeteenheid voor gashoeveelheden bij gelijke druk en temperatuur. Waterstof wordt dus ofwel sterk gecomprimeerd of vloeibaar gemaakt voor gebruik als brandstof. 

In tegenstelling tot aardgas, olie en steenkool, die als primaire energiebronnen worden beschouwd, wordt waterstof als secundaire energiebron gebruikt. Het komt immers niet in zijn pure vorm in de natuur voor, maar moet eerst geproduceerd worden. Het verschilt ook in veel opzichten van andere brandstoffen. Zuivere waterstof is één van de energiebronnen: 
 

  • Niet-explosief
  • Niet zelfontbrandend
  • Niet-afbreekbaar (bv. acetyleen)
  • Niet-oxiderend (brandgevaarlijk)
  • Niet-giftig
  • Niet corrosief
  • Niet radioactief
Darstellung der Brennstoffzellenheizung - Wasserstoff in der Vitovalor PT2

Waterstof in de Vitovalor PT2

Waterstof heeft zijn geschiktheid als energieleverancier voor brandstofcellen in voertuigen en schepen al meerdere malen bewezen. Het wordt ook steeds vaker in huis gebruikt. Alleen al in Japan, waar de technologie zeer gewaardeerd wordt, is het aantal verkochte brandstofcellen voor stationaire toepassingen sinds 2009 gestegen tot meer dan 200.000. De Commissie is van mening dat het aantal brandstofcellen dat wordt verkocht voor stationaire toepassingen sinds 2009 is toegenomen. Een van de kachels met deze schone en baanbrekende technologie is de Vitovalor PT2 (voorheen Vitovalor 300-P). Het is een gezamenlijk product van Viessmann en het Japanse technologieconcern Panasonic. De waterstof wordt geproduceerd met behulp van een katalysator in een gasreformer. Het uitgangsmateriaal is aardgas, de fossiele brandstof met de laagste uitstoot.

In een elektrochemisch proces wordt de waterstof gescheiden van de startbrandstof gesplitst en er wordt gelijktijdig zuurstof toegevoerd. Dit levert zowel elektriciteit als warmte op. De verbranding vindt niet plaats zoals bij conventionele condensatieketels. Het elektrochemische proces wordt ook wel koude verbranding genoemd. Vanuit het oogpunt van een expert is CO₂ een van de belangrijkste redenen voor de opwarming van de aarde. Waterstof daarentegen geeft tijdens het proces water af in de brandstofcel en is dus zeer klimaatvriendelijk. Het gebruik ervan vermindert ook het verbruik van beperkte fossiele brandstoffen. De overheidssubsidie voor de Vitovalor PT2 is dus uitzonderlijk hoog.

Waterstof als veilige brandstof?

Zoals reeds in de laatste paragraaf vermeld, kan waterstof op verschillende manieren worden gebruikt. Of het nu gaat om drijfvermogen voor zeppelins, zoals 100 jaar geleden het geval was, of als energiedrager voor het lassen, zoals dat vandaag de dag nog steeds gebruikelijk is: waterstof vormt, om het eenvoudig te zeggen, geen grotere risico's dan conventionele fossiele brandstoffen - in tegendeel. In vergelijking met gas en olie wordt waterstof gekenmerkt door zijn zeer positieve eigenschappen. Bovendien is waterstof niet kankerverwekkend en verbrandt het geen residuen.

In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, is waterstof op zich niet explosief en dus ook niet gevaarlijk. Dit vereist zowel een oxidatiemiddel zoals zuurstof als een actieve ontstekingsbron. Het explosiegevaar van waterstof is over het algemeen laag - vooral in verband met de Vitovalor PT2. Dit komt omdat er geen brandstofopslag is zoals bij conventionele kachels. In plaats daarvan wordt waterstof "just in time" opgelost en alleen in de benodigde hoeveelheid uit het bronbrandstof aardgas. Bovendien worden de waterstofatomen bij koude verbranding afgebroken, waardoor een reactie van de waterstofatomen met het zuurstofgas vanaf het begin onmogelijk is. De waterstof in de Vitovalor is niet gevaarlijker dan het in de handel verkrijgbare aardgas. Meer informatie over waterstof is ook te vinden in de Vitovalor PT2-gids.

Wasserstofftankstelle - Wasserstoff in der Brennstoffzellenheizung Vitovalor PT2