Så mycket vätgas kan en svensk-finsk pipeline rymma 

2021-05-26 06:00  

En 100 mil lång vätgasledning mellan svenska Umeå och finska Brahestad skulle utgöra en rejäl buffert för järn- och stålindustrin. Det skulle underlätta de dagar vindkraftverken inte snurrar. 

I förra veckan presenterade Luleå Tekniska Universitet (LTU) planer på en 100 mil lång pipeline för vätgas. Enligt förslaget ska den gå mellan Umeå och Brahestad i Finland, vilket SVT Norrbotten var först om att berätta.  

Regionen har de senaste åren dragit till sig massiva investeringar i framför allt tillverkning av fossilfritt stål, vilket kommer att kräva stora mängder vätgas. Kanske omkring en miljon ton per år, enligt Rikard Gebart, professor i energiteknik vid LTU. 

Mindre väderkänsligt

Tanken är att tillverka vätgasen i elektrolysörer drivna av förnybar el från till exempel vatten- och vindkraft. Vattenkraften är vid normalt nederbördsår en stabil kraftproducent, värre är det med vindkraften de dagar det inte blåser. En vätgaspipeline kan hjälpa till att jämna ut variationerna. 

– Men en pipeline kan du mata in vätgas på många ställen och plocka ut den på många ställen. Med en nordisk pipeline blir ett sådant system mindre väderkänsligt, säger han till Ny Teknik.

Rikard Gebart, professor och vetenskaplig ledare för Förnybar energi   Foto: Foto: Tomas Bergman 

7 000 ton vätgas

Om vi antar att pipelinen har en inre diameter om 0,8 meter innebär det att 100 mil utgör en reservoar om drygt en halv miljon kubikmeter. Tanken är att lagra den vid omkring 200 bars tryck, enligt Rikard Gebart. Det skulle i så fall innebära drygt 7 000 ton vätgas, vilket alltså skulle räcka att driva svensk fossilfri stålproduktion i några dagar. Ovanstående är ett räkneexempel baserat på de uppgifter om pipelinen som hittills har framkommit.

Läs mer: Svenska kraftnät: Elbrist hotar gröna stålsatsningarna i norr

Bergmekaniker samt väg- och vatteningenjörer vid LTU har även börjat undersöka om lagring i bergrum är möjligt i området, för att ytterligare bygga ut buffertkapaciteten. Inom Hybritprojektet har ett sådant lager redan börjat byggas. Rikard Gebart påpekar att Tyskland redan använder sig av saltgrottor för att lagra naturgas. Men förhållandena i Sverige är annorlunda. 

– I Tyskland är formationerna naturligt täta. I Sverige behöver vi använda oss av stålmembran för att få det tätt. Man måste också ta hänsyn till belastningen på berget. Det är inte okomplicerat att bygga sådana lager, säger han.

Grafik: Jonas Askergren Fakta: Johan Kristensson
 

Ovan mark att föredra

Av säkerhetsskäl är det förmodligen lämpligast en bygga en vätgaspipeline ovan mark, enligt Rikard Gebart. 

– Uppstår en läcka oskadliggörs den snabbt. Vätgas brinner på ett snällt sätt. Man får en vertikal låga som inte strålar ut så mycket åt sidorna. Risken att något antänds runtomkring är inte så stor. En brand skulle förstås innebära en kostnad och driftstörning, men inte katastrof. Erfarenheten från användning av vätgas i kemisk industri är rätt problemfri, säger han. 

En av utmaningarna med vätgasen är att den brinner i blandning med luft i ett jämförelsevis brett koncentrationsintervall, mellan 4–75 procent. För naturgas är intervallet mycket snävare, bara kring 8 procent.

Fördelen är att vätgas är lättare än luft. Byggs pipelinen öppet kan den alltså inte ansamlas någonstans, i väntan på en gnista.

Vätgasledning i Texas

Rikard Gebart påpekar att det redan finns vätgasledningar i drift i världen. Den längsta finns i södra Texas, omkring 150 mil, med ett tryck strax under 200 bar.

Vätgasledningar i USA. Foto: US Department of Energy

Pilotanläggning för produktion av förnybara bränslen i Piteå, LTU Green Fuels, är också med i satsningen. Framtiden för anläggningen har varit osäker under lång tid. För några år sedan räddades den från rivning. 2019 presenterade Norrlandskommuner en plan om att använda anläggningen för att producera biojetbränsle. 

Hur passar pilotanläggningen in i vätgassatsningen? 

– Det finns ett par olika sätt att lagra vätgasen, där komprimering är ett. Ett annat är att binda vätgasen i en kemikalie. De hetaste kandidaterna är ammoniak och metanol. Vi har gjort metanol av syntesgas tidigare, och har räknat på vad som händer om vi blandar in mer vätgas innan metanolsyntesen. Vi kan öka utbytet 2,5 gånger, om man tittar på den marginella verkningsgraden från el till kemisk energi, i och med att vi dockar på en befintlig process, säger han. 

– Fördelen med metanol är att den kan lagras nästan hur länge som helst. Man komprimerar gasen för att lagra den mellan årstider, och komprimerar den för att täcka upp för variationer över timmar och dygn, fortsätter Rikard Gebart.

LTU Green Fuels i Piteå. Foto: Tomas Bergman

Vem ska bygga den här pipelinen? 

– Vi på LTU räknar, tittar på olika alternativ och presenterar resultat. Sen måste kommersiella aktörer agera. På finska sidan finns redan flera initiativ, där bland annat Fortum och ST1 är med. 

Så något liknande initiativ krävs även på svenska sidan? 

– Ja, något liknande Öresundsbrokonsortiet. Det gäller att hitta finansiering och komma igång och bygga. Det finns ju pengar. Se bara på Northvolt, det tog bara några år för dem att samla ihop finansieringen, säger Rikard Gebart. 

Regeringsinitiativet Fossilfritt Sverige lyfte nyligen fram vätgaspipelines som något regeringen borde satsa på i höstbudgeten.  

Pipelinen ingår i ett nystartat forskningsprojekt med fokus på vätgas vid LTU, Center for Hydrogen Energy Systems Sweden. Inom tio år vill universitetet även ha utbildat 500 ingenjörer inriktade mot vätgasteknik, vilket Ny Teknik rapporterat om tidigare.

 

Artikeln har uppdaterats.

Fakta: Stål- och gruvjättar deltar i projektet 

Center for Hydrogen Energy Systems Sweden är en forsknings- och kunskapssatsning vid Luleå tekniska universitetet med inriktning mot vätgasanvändning i industriella processer och energisystem. 

Medverkar gör i nuläget: LKAB, SSAB, Hybrit, H2 Green Steel, Vattenfall, Skellefteå kraft, NTNU Energi Team Hydrogen vid Norges Teknisk-Naturvitenskapelige Universitet (NTNU) och Piteå kommun. 

Johan Kristensson

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.

  Kommentarer

Debatt