Vätgasen lyfter mot nya höjder

2018-04-03 06:00  

Det finns bara 36 vätgasbilar i Sverige och fyra ställen att tanka på. Men nu vädrar förespråkarna morgonluft. Orsaken är stålindustrins gröna omställning.

– Hur många här gjorde knallgasexperimentet i skolan, frågar Mats W Lundberg, hållbarhetsspecialist på Sandvik Materials Technology. De flesta av de cirka 60 åhörarna i konferenslokalen i Sandviken räcker upp armen.

– Gjorde ni bensinångeexperimentet sedan? Nej, det är klart att ni inte gjorde, det är ju jättefarligt, konstaterar Mats W Lundberg.

Hans poäng är att knallgasexperimentet har gjort många rädda för vätgas. Och att det har drabbat vätgasutvecklingen negativt i Sverige.

Vätgas är en vanlig industrigas men har hittills haft en undanskymd roll i Energisverige. Enligt föreningen Vätgas Sverige finns 36 vätgasbilar registrerade i landet och fyra vätgasmackar i drift. I Danmark finns tio stationer och Norge har nio.

Sandviken – Sveriges mecka för vätgas

Här i Sandviken har vätgasen många påhejare. Orten är något av ett mecka i Vätgassverige. Till stor del beror det på företagen Sandvik Materials Technology och Aga.

Sandvik använder vätgas i sin ståltillverkning och Aga förser företaget med gas producerad genom elektrolys. För fyra år sedan byggdes en två kilometer lång pipeline som transporterar vätgasen från Aga till Sandvik.

Därifrån var steget inte långt till att ansluta en tankstation till pipelinen. För två år sedan byggdes den strax utanför Sandviks industriområde.

Stationen är tillgänglig för vem som helst som vill tanka vätgas. Men den används mest av de sju vätgasbilar som finns i Sandviken.

– Men regionen och kommunen har bestämt sig för att ta in två vätgasbussar i reguljärtrafik, så vi förväntar oss att tankstationen kommer att användas mer när de kommer, säger Mats W Lundberg.

Vätgas får oförtjänt liten plats

Vätgasförespråkarna uttrycker ofta irritation över att elbilsbatterier får stort utrymme i medier och den allmänna debatten. De upplever att vätgas får oförtjänt liten plats.

Men nu anas en förändring.

Den viktigaste orsaken är Hybrit, stålindustrins projekt med målsättningen att producera fossilfritt stål i framtiden. De tre bolagen som står bakom satsningen, LKAB, SSAB och Vattenfall, ser vätgas som lösningen för att minska utsläppen från masugnarna.

Det kommer att krävas enorma lager för att förvara vätgasen. För ett fullstort stålverk behövs ett lager som rymmer 20 000–100 000 normalkubikmeter.

Tanken är att vätgasen ska produceras genom elektrolys av vatten. Under Hybrits pilotfas bedöms två elektrolysörer behövas. För att serva ett helt stålverk kommer troligen drygt 100 enheter att behövas.

Ska bli ett vätgasland

Satsningen på fossilfritt stål kommer att leda till att stora mängder vätgas produceras i Sverige.

– Sverige har redan bestämt sig för att bli ett vätgasland. Men det behövs fler tankstationer för att det ska bli verklighet. Jag hoppas att fler beslutsfattare ska börja inse att vätgastekniken är en framtidsteknik, säger Mats W Lundberg.

Men det finns fler anledningar till att vätgas ser ut att kunna spela en större roll i Energisverige. En är det politiska målet om en 100 procent förnybar elproduktion år 2040. Enligt energiminister Ibrahim Baylan innebär det en elproduktion utan kärnkraft.

Då kommer det att behövas mer el från förnybara energikällor, men de ger en ojämn produktion. Alltså måste energi kunna lagras. Och det är här vätgas är en möjlighet.

Vätgas har en hög energitäthet och kan lagra energi över långa perioder. Siemens, som säljer elektrolysörer, bedömer att vätgas är det enda alternativet för storskalig lagring, mer än 10 GWh, över veckor eller månader.

Finns politisk vilja till omställning

På Gotland har flera företag, under ledning av gasnätsägaren Swedegas, undersökt möjligheten att lagra överskottsel från vindkraft i vätgas genom elektrolys. I ett andra processteg är tanken att vätgasen ska reagera med koldioxid och bilda metan, som sedan kan användas som drivmedel i fordon.

Flera stora biltillverkare ägnar sig åt att ta fram bilar som drivs av vätgas med hjälp av bränsleceller. En viktig drivkraft är den politiska viljan att förbättra luftkvaliteten genom dieselfria städer.

– Batterier är bara ett steg i omställningen, säger Per Wassén, vd för svenska Powercell, som tillverkar bränsleceller.

Han pekar på framför allt två flaskhalsar som innebär att batteribilar inte kan bli den enda lösningen: elnäten har bristande kapacitet i de flesta stora städer och det skulle bli dyrt att täcka behovet av laddstationer i storstäderna.

Verkningsgraden ökar och kostnader sjunker

Något som brukar hållas emot vätgasen är den förhållandevis låga verkningsgraden. Björn Aronsson, verksamhetsledare på Vätgas Sverige, framhåller att det går att minska energiförlusterna genom att ta tillvara på värmen som utvecklas som biprodukt.

– När man går från el till vätgas har man en verkningsgrad på 60–70 procent. Men tar man hand om det varma vattnet som bildas, och använder den i till exempel fjärrvärmenät, kan man nå 95 procent. I bränslecellen får man 50–60 procents verkningsgrad, beroende på applikation. I fordon kan man använda värmen till kupén, säger Björn Aronsson.

Samtidigt går utvecklingen vidare. Verkningsgraden ökar och kostnader sjunker.

– Tillverkarna har blivit bättre på att kapa kostnader och gått från småskalig produktion till pilotskala, vilket gör att man får bättre prispress genom mer volym. Prestandan har förbättrats och billigare material används. Men det finns mycket kvar att göra, man har inte kommit upp i massmarknadsvolymer än, säger Mats W Lundberg.

Även om batteribilar ibland ställs emot vätgasbilar anser både Mats W Lundberg och Per Wassén att båda typerna behövs i framtiden.

Vätgas i Sverige

  • Enligt föreningen Vätgas Sverige finns 36 vätgasbilar och fyra vätgasmackar i Sverige.
  • Malmö var först ut med en vätgasstation redan 2003. När nya globala standarder utfärdades ersattes den med en ny version 2013. Den var projektfinansierad och när projektet tog slut stängdes stationen 2015.
  • Samma år öppnade först stationen i Arlanda och strax därefter ett tankställe i Göteborg.
  • Tankstationen i Sandviken öppnade 2016 och i januari 2017 kom det fjärde tankstället i Sverige. Det placerades i Mariestad.

Vätgasen svår att lagra och transportera

  • Vätgas består av två väteatomer och har den kemiska beteckningen H2. Vid rumstemperatur och normalt tryck är väte gasformigt. Vid minus 253 grader Celsius övergår den till vätskeform.
  • Vätgas används i stora mängder som råvara vid produktion av ammoniak, metanol, väteperoxid, polymerer och lösningsmedel. Mycket vätgas går också åt vid oljeraffinaderier för att hydrera bensin och diesel.
  • I dag produceras vätgas huvudsakligen genom reformering av naturgas, vilket ger koldioxidutsläpp. I framtiden kommer sannolikt förnybar energi att användas i större utsträckning för att framställa vätgas via elektrolys. Då bildas bara vätgas och syrgas.
  • Energidensiteten i vätgas är hög per massenhet, men låg per volymenhet. Därför är det svårt att lagra och transportera vätgas effektivt. De vanligaste sätten att lagra vätgas är i komprimerad form, vid 200–700 bar, eller i flytande form.

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Aktuellt inom

Debatt

COMSOL