Höga kostnader bromsar massiv övergång till vätgas

ARTIKEL

Unipers vätgasanläggning i Falkenhagen i Tyskland lanserades 2019.

Allt fler företag investerar i gröna vätgasprojekt för att ersätta fossila bränslen. För Fortum är utvecklingen av vätgassektorn en central del av företagsgruppens strategi.

TEXT Mikael Sjövall FOTO Mikael Sjövall, Uniper & Canva

Enligt en färsk prognos av vätgasinitiativet Hydrogen Council och bolaget McKinsey kommer det sammanlagda värdet på världens vätgasprojekt att uppgå till omkring 472 miljarder euro 2030. I praktiken rör det sig om endast 360 nya projekt.

- Det som bromsar utbyggnaden är den låga verkningsgraden och den skrala lönsamheten. Produktionen av vätgas kräver mycket energi, säger forskningsprofessor Juha Lehtonen vid VTT.

Vätgas används på 12 orter i Finland och produktionen uppgår till cirka 150 000 ton per år.

- Vi ligger efter den globala utvecklingen i Finland, men då stålindustrin övergår från fossila bränslen till så kallad grön vätgas kommer andelen att stiga, säger Lehtonen.

Fokus på grön vätgas Största delen av den vätgas som används av industrin idag framställs av fossila bränslen via så kallad ångreformering. Utöver detta finns det vätgasprojekt som kombinerar vätgaspro-

duktion med infångning och lagring av koldioxid. Grön vätgas tillverkas så att man med hjälp av elektrolys och förnybar energi spjälker vatten till väte och syre

- Många hoppas att den gröna vätgasen ska bryta vårt beroende av fossila bränslen, men vi är inte där ännu, säger Lehtonen.

Det är framför allt möjligheten att lagra vätgas som väcker ett stort intresse inom industrin. Lagrad vätgas kan omvandlas till bränsleceller som i sin tur kan matas in i elnätet eller användas för att driva fordon.

Vätgasen har potential att ta vara på den överskottsenergi som produceras av till exempel vindkraftsverk.

- Den finska vindkraftsindustrin kommer att ha en installerad kapacitet på 3 till 4 gigawatt redan nästa år. Den snabba utbyggnaden av vindkraft aktualiserar behovet att lagra vindel med hjälp av vätgas, säger Lehtonen.

Fortum satsar stort på vätgasen För Fortum och dess tyska dotterbolag Uniper är utbyggnaden av vätgaskapaciteten en del av strategin då den är avgörande för att klara EU.s klimatmål.

- Det kostar cirka 1 till 2 miljoner euro per megawatt att bygga en komplett elektrolysanläggning, säger Staffan Sandblom, chef för den nordiska affärsutvecklingen inom Fortums och Unipers gemensamma vätgasenhet.

Enligt Sandblom kräver övergången till vätgas en enorm omställning av vårt nuvarande system för energiförsörjning. En kraftfull utbyggnad av fossilfri elproduktion kommer att behövas.

- Vätgasen är inte den allenarådande lösningen på energiomställningen, men på lång sikt kommer vi att kunna ersätta en stor del av alla fossila bränslekällor med hjälp av vätgas, säger Sandblom.

Det kostar cirka 1 till 2 miljoner euro per megawatt att bygga en komplett elektrolysanläggning, säger Staffan Sandblom.

Massiv utbyggnad av vätgasledningar Bollen har redan satts i rullning. I slutet av april meddelade det statliga bolaget Gasgrid i Finland och det svenska bolaget Nordion Energi att de planerar att dra en vätgasledning över Bottenviken. Målet för det stora projektet är att uppnå koldioxidneutralitet och grön industrialisering.

Vätgasledningen involverar enligt planen Vasa, Karleby, Brahestad, Uleåborg och Kemi i Finland medan Luleå, Skellefteå, Örnsköldsvik och Umeå ingår i det planerade nätverket i Sverige.

- Kriget i Ukraina har påskyndat behovet av alternativ energi som bryter beroendet av rysk naturgas och stenkol. EU har ställt målet att bygga ut den inhemska vätgasproduktionen till 40 gigawatt. Olika aktörer inom EU har redan meddelat om investeringar i vätgasprojekt som omfattar 10 gigawatt, säger Sandblom.

Fortums mål är att investera i vätgasreaktorer som har en sammanlagd effekt på mer än en gigawatt före 2030.

Sandblom tror å andra sidan att det finns vissa tendenser till överetablering inom branschen, vilket höjer risken för en så kallad vätgasbubbla.

- Vätgasen ses av många som helt nödvändig för att bryta det fossila gasberoendet och klara omställningen av industri- och transportsektorn och det skapar förstås ett stort intresse. I likhet med andra teknikskiften tror jag därför att vi kommer ha en period där många olika affärsmodeller och lösningar kommer att växa fram och prövas, säger Sandblom.

ARTIKEL

Sjöfarten tvekar Inom sjöfarten lär det däremot dröja innan vätgasen blir ett gångbart alternativ.

- Infrastrukturen för lagringen av vätgas saknas tills vidare ombord på fartygen. Eftersom det rör sig om ett explosivt ämne är det inte något man bygger ut i en handvändning, säger Kenneth Widell, projektchef på Wärtsilä.

Trots detta är rederierna hårt pressade att satsa på miljövänligare bränslen. Europeiska unionen utarbetar just nu ett nytt folkrättsligt direktiv som kräver att 2 procent av allt bränsle som används av fartygen ska vara förnybart från och med 2025.

- Vätgasen finns än så länge inte på kartan. Rederierna har hittills satsat på metanolbaserade bränslen, metan eller ammoniak som alternativ till tung eller lätt fossil brännolja, säger Widell.

De alternativ som nu testas inom fartygsindustrin är inte heller problemfria. - Förbränningen av ammoniak föder utsläpp av lustgas, vilket i sin tur kräver att det installeras större katalysatorer ombord på fartygen.

Lustgas är en mycket kraftfull växthusgas som därtill skadar ozonskiktet i atmosfären. Av bland annat dessa skäl finns det ett stort intresse för tekniska lösningar som kunde bana väg för vätgasen också inom fartygsindustrin.

- Vi är med i ett projekt som finansieras av Business Finland där vi utreder möjligheten att övergå till vätgas inom sjöfarten. En sådan övergång förutsätter att vi utarbetar tekniska lösningar som kan trygga säkerheten ombord, säger Widell.

Utöver detta har Arbets- och näringsministeriet finansierat ett projekt där Wärtsilä och energibolagen EPV och Vasa Elektriska investerar i ett nytt kraftverk som ska producera grön vätgas som sedan ska lagras och konverteras till el för vätgasdrivna fordon. Investeringar i vätgas

• Just nu planeras 359 storskaliga vätgasprojekt i världen till ett värde av 472 miljarder euro. • Största delen av investeringarna riktar sig till

Europa, Asien och Nordamerika. • Den sammanlagda effekten av alla operativa vätgasreaktorer är för närvarande cirka 600 megawatt. • I Finland tillverkas cirka 150 000 ton vätgas per år. • Den finska vätgasproduktionen är koncentrerad till Borgå, Fredrikshamn,

Villmanstrand, Tavastehus,

Uleåborg, Karleby, Harjavalta, Äetsä, Sotkamo,

Joutseno, Kuusankoski och

Kouvola. • Enligt VTT finns det potential att producera upp till 300 000 ton vätgas i

Finland före 2030.

Källor: Hydrogen Council, McKinsey, IEA, VTT

Avdelningen för

Energiteknik inom TFiF arrangerade evenemanget ”Power to gas!” den 26.4 där Juha Lehtonen, forskningsprofessor på VTT, Kenneth Widell, Sr Project Manager, Smart Technology Hub, Wärtsilä samt Staffan Sandblom, Head of Hydrogen Technology, Fortum behandlade dessa frågor.