Vätgas – hur vettigt är det?

 

vate

I ett par trådar härförleden på KU har vätgasen ivrigt diskuterats. Det har under flera decennier funnits idéer om att vätgas skulle vara lösningen på alla problem med koldioxid. Dels skulle stora behållare med vätgas kunna användas som back-up energi när vind och sol inte producerar. Dels har många tänkt sig att ersätta fossilt bränsle med vätgastankar under bilen. Inget av detta har hittills visat sig vara teknologiskt och ekonomiskt hållbart.

Här är ett par artiklar om det oerhörda slöseri med energi och pengar som denna dröm skulle kosta.

Vår vän på andra sidan kölen, Morten Jödal, skrev ett intressant inlägg i februari :

Enorme energitap
I juli 2020 presenterte EU-kommisjonen fellesskapets nye hydrogenpolitikk. Den går ut på å bruke fornybar energi (fra vind og sol) til å produsere hydrogen gjennom elektrolyse. Dette hydrogenet skal så brukes som drivstoff i såkalte brenselcellemotorer. I en slik brenselcelle blandes hydrogen og oksygen, og det produseres strøm. En brenselcellemotor er altså en elektrisk motor. Når man konverterer fornybar energi til hydrogen gjennom elektrolyse, og så konverterer denne tilbake til elektrisitet gjennom en brenselscelle, taper man 70 prosent av energien. Prosessen finnes ikke effektiv, og vil aldri få noen industriell anvendelse uten enorme og vedvarende subsidier. Nettopp dette har man sett utallige ganger tidligere, men nå har hydrogenideen dukket opp på nytt som en følge av panikken for drivhusgasser. Det gjør den ikke mer fornuftig.”

Hydrogenets begrensinger
Allerede på starten av 1980-tallet var det flere som så for seg at hydrogen skulle erstatte bensin og diesel som drivstoff i kjøretøyer. I tillegg skulle denne komprimerte gassen erstatte andre energikilder i hjemmet, til matlaging, oppvarming og luftavkjøling. Det skjedde ikke. Delvis er grunnen enorme kostnader, delvis energisløsing. Regnestykkene går nemlig ikke opp.”

Hydrogenbruk i Norge
I vårt land produseres det ikke hydrogen. Til driften av fergen MF Hydra, som skal trafikkere strekningen Hjelmeland-Nesvig-Skipavik, skal det derfor transporteres  hydrogen på lastebil fra Leipzig i Tyskland, til Ryfylke. Hver tredje uke skal  denne energibæreren fraktes 1 335 kilometer på veiene. Den er laget av naturgass, hvor det i industriprosessen slippes ut CO2. Aktørene i Norge, blant annet styrelederen i Norsk Hydrogenforum (Steffen Møller-Holst, også markedsdirektør i SINTEF), påstår at CO2-regnskapet går i pluss. Han tar da ikke hensyn til utslippene som skjer gjennom industriprosessene i Tyskland. Så folk kan jo tenke selv.”

Ny Teknik om hur bl.a. Volkswagen ser på vätgasdrivna bilar:

“– Vi kommer inte att se vätgas användas i bilar, inte ens inom tio år. Detta eftersom fysiken bakom det hela är oförnuftig. Du kan inte skala upp och ner bränsleceller på samma sätt som en förbränningsmotor. Så du behöver ytterligare ett 10 kW-batteri och en elmotor för att köra bränslecellen, säger Herbert Diess, chef för Volkswagen i en kommentar till tidningen.

“Och den tyska företagschefen är inte ensam. Även den nybildade jätten Stellantis tittar snett på tekniken och menar att det mer är en panikåtgärd att satsa på bränsleceller. I varje fall när det kommer till personbilar. Till Financial Times antyder Carlos Tavares, vd för Stellantis Group, att de som förordar vätgasdrivna bilar är de som själva har halkat efter när det kommer till batterier och elbilar.”

Vätgasentusiasterna kan ju ignorera kostnaderna och de tekniska svårigheterna. I Sverige så blir de säkert rikligt uppbackade med skattepengar.

Ingemar Nordin

 

Kommentarer

Kommentera längst ner på sidan.

  1. Evert+Andersson

    När bara en femtedel av elproduktionen från vindkraften används direkt och fyra femtedelar måste ta vägen någon annanstans är det ju lockande att göra vätgas med den. Det låter ju bra. Men precis som Morten Jödal skriver är ju verkningsgraden förödande. Och de lagringsutrymmen och tekniska krav på dessa för att det ska kunna ske i en skala för reglerkraft i elkraftsystemet är så svindlande att det kan inte vara förstått av förespråkarna.

  2. Lasse

    Under årens lopp har vätgas från vind visats upp i Ny Teknik.
    Det verkar inte vara lätt och projekten har varit av experimentell art.
    Men det finns förhoppningar eller affärsmän som gör sig nyttiga?
    https://www.siemensgamesa.com/products-and-services/hybrid-and-storage/green-hydrogen

  3. Lennart Bengtsson

    Jag föreslår läsning av Samuele Furfaris bok “The Hydrogen Illusion. Finns för nedladdning och kan varmt rekommenderas

  4. Jan-Erik Nowacki

    För att kunna introducera vätgas som drivmedel behövs en “low hanging fruit”, där en fördel med vätgasen utnyttjas maximalt. Flytande vätgas för t ex stridsflygplan eller drönare är en sådan tillämpning där bränslet blir 2,5 gånger lättare, kan tillverkas lokalt och dessutom bidra till kylningen.

  5. Sven Hanssen

    #3 Lennart Bengtsson

    Köpte och läste boken efter att du rekommenderade den för ett tag sedan. Instämmer i din rekommendation. Den är läsvärd och tankeväckande

  6. Håkan Bergman

    #3
    Läst dom tre första kapitlen, för den som inte tänker läsa boken räcker följande citat från bokens början.
    “The first principle of energy policy is to avoid or limit transformation because at each step some energy content is lost”

  7. Johan, Uppsala

    Kopplat till utvecklings- och investeringskostnaderna för de framtida vätgaslagren är idag en artikel i Aktuell energi med rubriken ”Vinden håller elpriset nere”. Där står bland annat:

    ”Tack vare de djupa lågtrycken och vinden var elpriset efter påskhelgen negativt i hela landet. Det vill säga att konsumenter egentligen skulle fått betalt för sin el med rätt sorts avtal.”

    Jag kan inte låta bli att reagera på ordvalen ”tack vare” och ”rätt sorts avtal”. Bara positivt med gratis el (om du är smart nog att ha rätt avtal det vill säga)! Ingen reflektion i det ohållbara i en affärsmodell med ”gratis” energi. Som bekant finns inga gratisluncher i affärsvärlden. Vem betalar notan i slutändan? Det hade varit intressant att få en reflektion över i artikeln.

    https://aktuellenergi.se/vinden-haller-elpriset-nere/

  8. Sigge

    Jan-Erik Nowacki #3

    Det finns minst en “ganska lågt hängande frukt” där vätgas börjar bli intressant. Det är att ersätta andra gaser i industriprocesser med vätgas där det går, t ex i härderier.

    I höstas blev jag uppmärksammad på att det nu finns ganska små elektolysörer för vätgas att köpa som är kompletta med kompressor och lagringstankar med 30 bars tryck. De är med PEM-teknik och har hyfsad verkningsgrad, c:a 65% och då ingår el för pumpar och kompressorer.

    Utvecklingen med vätgas har gått fort de senaste åren. Kostnaden för elektrolysörer med PEM-teknik minskat en hel del. Då blir det ganska enkelt för en mindre industri att skaffa en egen elektrolysör som framställer vätgasen under natten då elbehovet är mindre.

  9. Lars Cornell

    #4 Jan Erik “low hanging fruit”
    Tyvärr, det kommer inte att hända. Vätgas blir mycket tungt om man inkluderar behållare och beaktar verkningsgraden.
    Förr använde man vätgas vid rymdflygningar. Det går man från och använder nu något fotogenliknande. Förluster i vätet som kokar bort och volym/vikt blev för stora.

    #7 Johan.
    För en tid sedan var priserna negativa. Då skall vi exportera. Men vad hände? Jo, vi importerade från Tyskland och Danmark för där var priserna ännu lägre.

    En usel energibalans har vi tack vare miljöpartiet om vi tycker det är bra, annars på grund av. “På grund av” är standardkommando när man navigerat fel. De som bygger solpaneler får bidrag gratis. Gratis blir det eftersom någon annan betalar.

    Det nya miljöpartiet heter förresten moderaterna numera eftersom det gamla miljöpartiet blev så fokuserat på att skaffa mycket miljö att de lade bra och dålig miljö i samma byk för att det skulle bli mycket.

    Tips: Håll ögonen på metanol, CH3OH. Det kan dyka upp som bästa kompromiss där en ingrediens i tillverkningen är just vätgas.

  10. Enough

    Toyota uttalade för något år sedan att de tänkte satsa på bränsleceller i jakten på fossila bränslen. De kan ju omöjligtvis elektrifiera Tokyo t.ex. att klara laddning av batterier.

    Däremot vet jag inte om de tänkte använda vätgas i bränslecellen…….Inte heller om de kanske tänkt om….Har för mig att Volvo ett tag var väldigt inne på bräsleceller…

    Det blir tvära kast i jakten på antropogent CO2, man får hoppas att verkligheten framöver ger svar på hur mycket vi egentligen påverkar.

  11. tty

    #4

    “Flytande vätgas för t ex stridsflygplan eller drönare är en sådan tillämpning där bränslet blir 2,5 gånger lättare, kan tillverkas lokalt och dessutom bidra till kylningen.”

    Flytande vätgas finns naturligtvis inte. Däremot flytande väte. Och det är ingalunda enkelt för flygplan p g a att även flytande väte har mycket låg energitäthet. Vätedrivna flygplan blir därför mycket större än konventionella flygplan med samma räckvidd. Och kom ihåg att väte kokar vid -253 grader och har en kritisk temperatur av -240 grader. Det är alltså långt ifrån trivialt att tillverka, hantera och lagra. Tankarna måste t ex vara mycket väl isolerade om man inte skall få problem med nedisning (som är livsfarligt för flygplan). Att bygga jetmotorer som går på väte är däremot inget problem.

  12. Hans H.

    I ett långt inlägg i Oppen Tråd igår försökte jag – som har jndustriell erfarenhet av lagring av många farliga kemikalier och dessutom av farlighetsstudier gentemot myndigheterna i många länder – att påpeka:

    1.) Farlighetsresonemanget kring ett vätgaslager nere i berget är överdrivna förutsatt att man man tänkt ogenom alla risker ordentligt. Men:

    2.) De tekniska svårigheter som ska övervinnas i det försök med ett pilotlager som Hybrit nu bygger upp får inte underskattas! De är STORA.

    Och, det kan ta flera år innan dessa problem visar sig. Vad gör man med tankar ingjutna i betong nere i berget om med tiden börjar läcka?

    Samtidigt som skalan på “pilotlagertanken” – endast 100 m3 volym – kan vara för liten för att avslöja en del av de kommande problemen!

    Eftersom byggstart utmålas “så fort pilotprojektet visar resultat” och detta därför står under ett enormt politiskt tryck kan vi mycket väl komma att hamna i en situation om fyra-fem år då vi hunnit bränna av många många miljarder utan att ha en rimligt billig FUNGERANDE lagersituation, Det vill till att ingenjörer med ryggrad säger ifrån…

    Det som pågår är teknisk forskning, inget annat. Att skriva ut en framgångsbiljett i förväg är mycket dumt.

    Min kemistkollega johannes – som ägnat hela sitt yrkesliv åt elektrolys – påpekade härtill i tråden svårigheterna som redan idag finns med bland annat tillgången på iridium, en nyckelmetall. Härtill kommer uppskalningsproblematik.

    I mitt gamla företag hade jag även kolleger som ägnat hela sitt yrkesliv åt elektrolyt av natriumklorid, koksalt. Vi elektrolyserade långt över en miljon ton salt årligen i mer än dussinet anläggningar i världen. Jag har den största respekt för svårigheterna med tekniken.

    Att det skärs en del vätgaspipor i vassen i dagens läge i mindre skala ändrar inte bedömningen. Det kan finnas nischer för tekniken. Men Hybrit är Hybris än så länge! Särskilt ihop med vindkraft!. Möjligen större chans till framgång – om stålet har fördelar – i kombination med småskaligt kärnkraftverk där värmen kan tillvaratas för något som ger pengar. Så strömmen kan prissättas lågt.

  13. Peter+Stilbs

    För drygt 10 år sedan publicerade en Abbott i Australien ett par artiklar om ett eventuellt framtida vätgasbaserat energisamhälle (långt in i framtiden, alltså – när andra alternativ upphört)- och inte bara för bilar, då. Det var i IEEE-tidskrifter, och finns i kondensat och länkar här https://phys.org/news/2009-08-solar-hydrogen-economy-world-energy.html – originalen kanske ligger bakom betalvägg. Jag minns att det var intressant läsning.

  14. Björn

    På nuvarande stadium är inte vätgas tillämpligt i större skala på grund av hög kostnad för framställning och på grund av outvecklad säkerhet vid lagring. Egentligen är alla former av gas svåra att hantera utan att olyckor skall uppstå och speciellt när dessa lagras under högt tryck. Det låter så bra med vätgas och bränsleceller för fordonsdrift och batterier för ellagring, men tänk om vi är nära ett fysikaliskt optimum där vätgas och bränsleceller inte förmår att skapa den effekt som behövs, eller att det inte går att lagra tillräckligt med energi i batterier, vars kapacitet måste vara högre för att kunna ersätta den kraft eller effekt som behövs för verklighetens behov. Kan detta med vätgas, bränsleceller och batterier, vara en återvändsgränd med tanke på praktiken? De gröna idealiserar kring något som kanske är ouppnåeligt, kanske i liten skala, men inte där det krävs hög effekt. (Nedan en länk till ett examensarbete om “Vätgas som energibärare).

    https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/31072/Lupala_Toni.pdf?sequence=1

  15. Peter #13,

    Intressant artikel. Men jag tycker att abbot spelar ned kärnkraften jämfört med soltermiska speglar i öknar.

    Som påpekas här och annorstädes så krävs transport och lagring och det menar han optimistiskt att det fixar sig i framtiden. Och solen tillhandahåller enorma mängder energi. Men det krävs massor med metaller och annat också. Om inte annat så måste solfångarna byggas och underhållas över vidsträckta områden.

    Med modern kärnkraft VI (och i förlängningen fusion) så får vi också i praktiken en oändlig energikälla. Som vi kan placera där de behövs. Och då undrar man ju om det inte finns annat än väte som kan framställas på ett tryggare och enklare sätt?

  16. Peter

    Anledningen till att vi ska hålla på med dessa fullkomligt idiotiska projekt som defacto strider mot allmän fysik som var känd redan på Newtons tid, är att vi genom manipulation tror att CO2 är farligt för planeten. Något som också är bevisat inte stämma eller vara en mycket liten del av sanningen.
    Då kärnkraft har en sådan enorm överlägsenhet i energidensitet jämfört kemisk energi och mekanisk så kan man som barn förstå åt vilket håll vi måste röra oss om vi ska ha någon utveckling på denna planet.
    Det känns som att vi är på väg mot ett nytt skräckvälde och går tillbaka till någon sorts medeltid där sekter, dogmer och allehanda trosuppfattningar får råda.
    Vad är grejen? Ska våra barn växa upp i misär?
    Är mottot att ALLA ska ha det lika illa?

  17. Hans H.

    Ett litet Gen 1V kärnkraftverk av SMR-typ producerar både el och värme. Värmen kan vara av hög temperatur.

    Med kärnkraft behövs inte ett väldigt stort vätgaslager för vindstilla perioder. Man kan också ställa sig frågan om ens all vätgas behöver komma via elektrolys?

    Förgasning – pyrolys vid hög temperatur – av biomassa kan generera vätgas. Men med rätt lågt utbyte när den sker i närvaro av luft.

    Om pyrolysen utföres med syrgas istället ökar utbytet starkt samtidigt som andelen annat minskas. Normalt är inte syrgas en industriell option, Men vid elektrolys av vatten får man syre “över” som biprodukt….

    Allt som genererar avsättning för inte bara elektriciteten utan även för värmen är av intresse för kärnkraftverkets ekonomi och därmed för vätgasens kostnad. Flytande syre är hyggligt enkelt att lagra!

  18. Gunnar Strandell

    Metanol framställd från vatten och koldioxid är en utmärkt energibärare och en god utgångspunkt för tillverkning av läkemedel och en stor mängd nyttiga produkter.

    Tas koldioxiden ur atmosfären har vi i dessutom återvinning.

    För transport och lagring finns redan en infrastruktur, som dock behöver förstärkas för att metanol har lägre energitäthet per volym än längre kolväten.

    Detta har varit känt så länge att en del patent bör gå ut snart.

    Lycksökarna samlas istället i kring väte och arbetsmarknadsministern uppmanar arbetslösa att flytta till Norrland.

  19. Jonny

    Kommentarer till Hysilabs som har en tillsats för frakt av flytande väte i rumstemperatur?
    I samarbete med Shell. Vad kan bli av detta?

    https://hysilabs.com/

  20. Lars Cornell

    Det Björn #14 och Peter #16 tar upp är intressant.
    Vad som är bäst kristallerar ut sig med tiden. Men det kan vara bra att rensa bort de värsta misstagen i tidigt skede.

    “Gröna idealister – ouppnåeligt” är viktigt att ta fasta på.
    “Klimatmålet kommer inte att nås, det går helt enkelt inte till rimliga samhällsekonomiska kostnader. Det vet alla. Och ingen säger emot mig, för ingen pratar om det.” / Trafikprofessor Maria Bratt Börjesson

    Miljöpartister stirrar sig blinda på bränslet. Förnybar energi är också ändliga resurser eftersom de kräver mark- och landskapsyta. Om den ytan är för liten tar även sådan energi slut. Det skulle krävas fyra klot att förse mänskligheten med enbart ‘förnybart’ energi. Men vi har bara ett.
    De maskiner, vindkraftverk och solpaneler som behövs, kräver stora mängder av jordens ändliga resurser. Även av det skälet är inte ‘förnybart’ detsamma som ‘långsiktigt hållbart’.

    Jag har skrivit en remiss på Västerviks kommuns Energi- och klimatstrategi. Är det någon som kan hjälpa mig att förbättra beskrivningen av bakomliggande politik, högst en sida. Sid 25 i,
    http://www.tjust.com/2021/vvik-plan-20210418.pdf
    vit@tjust.com

    Någon frågade vad vi skall göra med syrgasen som blir över vid hydrolys eller termolys. Varför inte bränna sopor med den? Visserligen blir det för varmt men det går att kyla genom att återföra avgaser från skorstenen så att pannor och turbiner får behaglig temperatur. Det skulle öka verkningsgraden mycket.

  21. Rolf Mellberg

    #17 Hans H

    Helt rätt tänkt om gen4 kärnkraft. Ett krux är dock att Nuscale och BWRX 300 från Hitachi/GE kör med vatten, d.v.s inte så höga temperaturer. De ligger nog bäst i tiden medan Molten Salt eller gaskylda SMRs är de som effektivast kan koka väte. Hoppas de kommer snart.

  22. jensen

    Varför debatteras inte basala frågan bland allvetarna ?
    Solen eller homo?
    Hur länge skall denna helt bortses? När skall verkligheten få betydelse?

    https://notrickszone.com/2021/04/18/so-far-germany-seeing-coldest-april-in-104-years-second-coldest-since-1881-snowiest-since-1986/

    Bara väder?

  23. Lennart Svanberg

    #22 Jensen – du tar fram grym fakta och vi får kämpa på. Tänk på Berlinmuren som ‘plötsligt’ bara föll. Även om det verkar otroligt så kan opinionen ändras blixtsnabbt så det gäller för oss att fortsätta belysa fakta om väder.

  24. tty

    #19

    “Kommentarer till Hysilabs som har en tillsats för frakt av flytande väte i rumstemperatur?”

    Flytande väte vid rumstemperatur finns inte. Vad de påstår sig ha är tydligen en vätska som kan lösa mycket stora mängder väte och sedan avge det igen vid behov.

    Fan tro´t sa Rellingen.