Hydrogen / Brint – PtX
Hvad er brint / hydrogen / h2?
Som en enmandsvirksomhed, der rådgiver virksomheder omkring køb af energi og grønne investeringer, er hydrogen – eller brint på dansk – en af de energiformer, jeg har interesse i. Den har enorm bevågenhed i medierne, men vi bør huske på at komme hele vejen rundt omkring dette – så vi ikke bliver fartblinde, men holder fokus på de mest bæredygtige alternativer. På denne side vil jeg beskrive brint, hvordan det kan fremstilles, anvendes og diskutere fordele og ulemper ved denne energiform. Læs mere her om vedvarende energiformer.
Hvad er hydrogen: En farveløs, lugtfri og let antændelig gas, der er den mest udbredte kemiske forbindelse i universet. Det består af et enkelt proton og et elektron, og det kan fremstilles fra en række forskellige råstoffer, inklusive naturgas, biomasse og vand. Brint formel = h2.
Der bruges knap 90 millioner ton hydrogen årligt i verden – et tal, der er spået vil stige til 180 mio ton i 2030 (iea).
Fremstilling
Der er flere produktionsmetoder, men nogle af de mest almindelige metoder er dampreformering af naturgas og elektrolyse af vand. Valg af metode afhænger af flere faktorer, herunder tilgængeligheden af råvarer, energiomkostninger og miljøpåvirkninger.
Dampreformeringen af naturgas er den mest almindelige metode, hvor metanet i naturgassen reagerer med damp for at producere H2 og kuldioxid.
Elektrolyse af vand indebærer brug af elektrisk energi til at dele vandmolekylerne i H2 og oxygen.
Anvendelse
Spektret af anvendelsesmuligheder er bredt;
– Hydrogen fuel; brint som brændstof til transport (fx brændselsceller i biler og busser)
– I industrien til fremstilling af kemikalier, såsom ammoniak og metanol
– Lager for vedvarende energikilder såsom sol og vind
– Eksperimenterende anvendelser i rumfart
– Varme- og energiproduktion
– Ligeledes til stålproduktion
– Militære applikationer
Muligheder og udfordringer ved brug som energikilde
Fordele:
Ren energikilde
Kan være en ren energikilde, der kun afgiver vand som biprodukt. Der er ingen CO2-udledning, hvilket betyder, at det kan få en rolle i reduktionen af drivhusgasemissioner og bekæmpelsen af klimaforandringer
Fleksibilitet
Kan bruges i mange forskellige applikationer, og det kan lagres og transporteres på mange forskellige måder, hvilket giver fleksibilitet i forhold til at imødekomme forskellige energibehov
Høj effektivitet
Brug af brændselsceller med h2 som brændstof kan give en højere energieffektivitet end traditionelle forbrændingsmotorer
Lang levetid
Brændselsceller og elektrolyseapparater, der bruger brint, har en længere levetid end traditionelle batterier, hvilket gør dem mere holdbare og pålidelige
Udfordringer:
Høj produktionsomkostning
Produktionen er stadig en dyr og tung proces, og der skal investeres i teknologi og infrastruktur for at gøre det mere økonomisk bæredygtigt
Lav energitæthed
Energitætheden er lav i forhold til traditionelle brændstoffer som benzin og diesel, hvilket betyder, at store mængder skal transporteres og lagres for at levere samme mængde energi
Sikkerhedsrisici
Det er en eksplosiv gas, og der er visse sikkerhedsrisici forbundet med dens produktion, lagring og brug. Der skal tages passende forholdsregler for at minimere risikoen for ulykker
Manglende infrastruktur
Der er behov for at bygge en nødvendig infrastruktur til produktion, transport og distributionen, hvilket kan tage tid og kræve betydelige investeringer
Uddrag af projekter i Danmark
GreenLab Skive
GreenLab Skive er et demonstrationsanlæg, der har til formål at vise, hvordan forskellige teknologier kan kombineres til at skabe et integreret energisystem baseret på vedvarende energikilder og Power-to-X-teknologier. Anlægget er placeret i Skive og består af en række forskellige teknologier, herunder en vindmølle, solcelleanlæg, batterier, elektrolyseanlæg og brændselsceller.
GreenLab Skive arbejder også med at udvikle og demonstrere brugen af grøn h2 som brændstof til transport og industri. GreenLab Skive ligger på vejen fra mit hjem og op til min far i Roslev, så jeg kører ofte forbi (ligegyldig info).
HØST
HØST er et forsknings- og demonstrationsprojekt, der har til formål at udvikle teknologier til produktion af grøn hydrogen og biomethan fra biomasse. Projektet er et samarbejde mellem Aarhus Universitet, Danmarks Tekniske Universitet og flere virksomheder og er støttet af Energistyrelsen.
HØST-projektet arbejder på at udvikle en række forskellige teknologier, herunder termokemiske processer og biologisk baserede processer, til at producere grøn h2 og biomethan.
H2 Denmark
H2 Denmark var et samarbejde mellem en række virksomheder og forskningsinstitutioner, der arbejdede på at etablere et dansk hydrogenøkosystem. Projektet omfattede både produktion, transport og anvendelse af hydrogen og var støttet af Infrastrukturpuljen.
Smart Energy Systems
Smart Energy Systems er et forskningsprojekt, der arbejder på at udvikle teknologier og løsninger til at integrere vedvarende energikilder og Power-to-X-teknologier i energisystemet. Projektet er et samarbejde mellem flere danske og internationale forskningsinstitutioner og er støttet af EU.
H2RES – Hydrogen Valley Denmark
H2RES-projektet er en samling af projekter, der har til formål demonstrere, hvordan storskala offshore VE-produktion kan anvendes til produktionen af grøn brint via elektrolyse. Projektet er støttet af Energistyrelsen og omfatter både udvikling af teknologier til produktion og anvendelse, samt etablering af infrastruktur til transport og distribution af hydrogen.
Partnere i projektet tæller pr. marts 2023: Everfuel, Ørsted, Green Hydrogen Systems, NEL, DSV, Brintbranchen, Energinet og EUDP.
HyBalance
HyBalance var et projekt, der skulle demonstrere anvendelsen af brint i energisystemerne. H2 produceret fra elektrolyse, skal muliggøre lagring af vindenergi og dermed hjælpe med balancering af elnettet udover at det skal anvendes i transportsektoren og i industrielle virksomheder.
Projektet sluttede i oktober 2020, mens Air Liquide fortsat opererer fabrikken og producerer til egne kunder derfra.
Fremskrivning af elektrificering i Danmark
H2 spiller en stor rolle i Energitilsynets satsning på at nå klimamål i Danmark. For ingen politikere tør udtale sig om, at det er værd at satse på mindre vækst, eller ligefrem degrowth – der skal vækstes, og så er vi tvunget til at finde løsninger på klimakrisen.
Spørgsmålet er, om det lader sig gøre.
For en fordobling af Danmarks elforbrug frem mod 2040 lyder ikke til noget, der er foreneligt med mindre udledning af drivhusgasser, trods produktion af grøn eller tilmed blåt H2. Det kræver, at vi bliver meget bedre til at passe på jordens knappe ressourcer – og energi er og bliver en fast størrelse, der bliver svær at få til at være 100% udledningsfri.