Tidningen Energi 1
Analys Vätgas Växande intresse för omstridd gas V
ätgas ser ut att få en av nyckelrollerna i Europas energiomställning. Men varför har intresset ökat så mycket nu och vilka är de stora utmaningarna? F örväntningarna på vätgas har från tid till annan varit skyhöga, men grusats, slutat med förskräckelse eller pyspunka. När luftskeppet Hindenburg försvann i ett eldhav 1937 innebar det slutet på ett lovande energisnålt och bekvämt sätt att genomföra interkontinentala resor. Kring millennieskiftet var förhoppningarna stora om att vätgasdrivna bränsleceller snabbt skulle erbjuda en ren lösning på bilismens avgasproblem, men det har gått långsamt. 2018 var endast 11 200 fordon utrustade med bränsleceller, i hela världen. Nu är vätgas åter väldigt mycket i ropet. Både från politiskt håll och i företag är intresset stort att skapa en ”väteekonomi”, till exempel i EU:s nya strategiska satsningar som presenterades i somras (läs mer på sid 48). Det finns flera skäl till det växande globala intresset. Vätgas har väldigt många möjliga användnings områden 52 NR 5 2020 TIDNINGEN ENERGI och ses som en möjliggörare för att uppnå en ren, säker och ekonomiskt hållbar energiförsörjning. Tillgången på miljövänlig vätgas väntas öka tack vare att den kan framställas med hjälp av överskottsel från vindkraftverk och solpaneler och därmed också lösa ett stort energilagringsproblem. Efterfrågan väntas öka, för att ersätta fossila bränslen där batterier inte är ett realistiskt alternativ, till exempel i tunga transporter, flyg och sjöfart. Det gäller även för industriella processer, där det är svårt eller omöjligt att byta från fossila bränslen till el, till exempel vid framställning av stål, cement och kemikalier. Outvecklad teknik Så kan den nuvarande synen på vätgasens framtid mycket kortfattat sammanfattas. Men faktum är att vätgas redan har en mängd industriella användningsområden, som dessutom ökat under lång tid. Sedan 1975 har den globala efterfrågan stigit från cirka 18 miljoner ton till 75 miljoner ton. De huvudsakliga användningsområdena är för närvarande raffinering av oljeprodukter, som står för drygt 38 miljoner ton, och tillverkning av ammoniak till framför allt konstgödsel, som svarar för 31,5 miljoner ton. Nästan all vätgas framställs för närvarande med hjälp av naturgas eller stenkol, vilket leder till mycket stora koldioxidutsläpp. Sammantaget handlar det om 830 miljoner ton årligen enligt IEA, eller lika mycket koldioxid som Storbritannien och Indonesien släpper ut tillsammans. Bara en mycket liten del av dagens vätgas produceras genom elektrolys, en process där vatten spjälkas upp i syre och väte med hjälp av stora mängder el. Det går åt cirka 50 kWh för att producera ett kilo vätgas, en volym som ger 33 kWh energi. Ett grundläggande problem är dock att elektrolysörer fortfarande är så dyra att den gröna vätgasen inte är ekonomiskt konkurrenskraftig. Det krävs stödåtgärder eller regelverk för att produktionen ska komma igång. Även om tekniken är gammal, så är tillverkningen av elektrolysörer inte alls lika utvecklad som tillverkning av solceller och batterier, där stora volymer och teknikutveckling drivit ned kostnaderna markant. Europa som är marknadsledande har en tillverkningskapacitet på 1,2 GW per år, och mycket ny kapacitet är på gång. Sjunkande priser Även om elektrolysörer fortfarande är dyra går priserna ned och förhoppningen är att prisutvecklingen med stigande volymer ska komma att likna den vi sett för litiumjonbatterier och solceller. För att det blir så talar att många av de landvinningar som görs inom batteriteknik också är applicerbara på elektrolysörer, som bygger på samma elektrokemiska principer. Detsamma gäller för bränsleceller, som fortfarande är avskräckande