Vätgas: Vi är redo

Vätgas: Vi är redo

Väte - H₂ - är en viktig faktor för att minska koldioxidutsläppen från den befintliga energiförsörjningen och är otroligt mångsidigt. Användningsområdena sträcker sig från väteinsprutning i naturgasnätet för uppvärmning av hushållen till processvärme inom industrin och bränsleceller för stationär eller mobil användning.

Vätgas kan i viss utsträckning lagras tillfälligt i det befintliga gasnätet. Samtidigt kan denna energibärare i sig självt användas idealiskt som lagringsmedium - till exempel för solenergi. Båda minskar de tekniska hindren samt de ekonomiska kostnaderna för att ställa om vår infrastruktur och våra produktionsanläggningar.

Detta gör ämnet intressant för många aktörer: utrustningstillverkare, energileverantörer, tekniska planerare, journalister, hantverkare och husägare, investerare och byggföretag; alla har lika stor nytta av tillräckligt välgrundad information.

Vi informerar företag och alla som är intresserade av detta ämne om vätgas och hjälper även till att tillgodose energibehovet i byggnader på ett mer hållbart sätt med framtidsinriktade lösningar.

Väte: grunderna

Väte är en gas. Den finns rikligt på jorden, men nästan uteslutande i kemiska föreningar med t.ex. vatten, syror, kolväten osv.

Vätgas fås genom att vatten (H₂O) delas upp i syre (O) och molekylärt väte (H₂). Om detta sker med hjälp av elektrisk ström kallas det elektrolys. Den avgörande fördelen för klimatet är att den el som behövs lätt kan produceras från förnybara energikällor och därmed samtidigt bidra till att lagra dem oberoende av efterfrågan.

Dessutom släpps endast vatten ut som "avfallsprodukt", ingen koldioxid, detta gäller inte bara under produktionen utan även under transporten och användningen av vätgas för att generera värme eller annan typ av energi.

Det pågår även samtidigt forskning om andra lovande processer, t.ex. pyrolys av metan eller naturgas, där väte och fast kol (kolpulver) erhålls.

Vad är fördelarna med vätgas?

Förutom de fördelar som redan nämnts, krävs vätgas särskilt för att minska koldioxidutsläppen från gasnätet. I europeiska termer är detta befintliga nät en länk mellan den europeiska industrin och täcker mer än 40 % av hushållens värmeförsörjning i EU och 15 % av elproduktionen i EU. Biogas är visserligen en viktig faktor, men det kommer inte att finnas tillgängligt i den skala som krävs. Elektrifiering med värmepumpar kan ersätta naturgas för uppvärmning av nya byggnader, men det kräver kostsamma eller ibland till och med omöjliga ombyggnader i gamla byggnader, som står för 90 % av koldioxidutsläppen från byggnader. Fullständig direkt elektrifiering skulle också leda till stora säsongsmässiga obalanser i efterfrågan på el, vilket i sin tur skulle kräva en storskalig mekanism för lagring av el.

Vätgas kringgår dessa hinder och kan fungera som ett komplement till värmepumpar. Tillverkare kan distribuera en del av vätgasen genom att föra in den i det befintliga nätet utan större ombyggnader, men det är möjligt att göra mycket mer; i slutändan kan elbolagen bygga om näten så att de kan drivas med ren vätgas.

Alternativt kan naturgas ersättas med syntetisk naturgas (SNG), som framställs av vätgas och koldioxid. Alla gasbaserade uppvärmningssystem kan öka sin energieffektivitet genom att använda (bränslecellsbaserad) kraftvärme.

1. Balansera produktion och efterfrågan

I takt med att efterfrågan på el ökar och mer och mer energi kommer från förnybara källor kommer obalansen mellan utbud och efterfrågan att öka på både kort och lång sikt. Detta kräver ökad anpassning under hela året och säsongsbaserad energilagring. Batterier och åtgärder på behovsnivå kan ge kortsiktig flexibilitet, men väte är den enda teknik som finns tillgänglig i stor skala för långsiktig energilagring. Den kan använda befintliga gasnät, saltgrottor och uttömda gasfält för att lagra energi under längre perioder till låg kostnad.

2. Transportera energi

Vätgas är en länk mellan regioner med förnybar energi till låga kostnader och efterfrågecentra - till exempel som en länk mellan regioner med rikligt med geotermisk- och vindkraft i norra Europa och fastlandet, eller som ett sätt att importera förnybar energi från Nordafrika. Vätgas gör det möjligt att transportera energi långa sträckor i rörledningar, fartyg eller lastbilar, oavsett om den är i gasform-, flytande eller lagrad i andra former, till mycket lägre kostnad än kraftledningar.

3. Omfattande acceptans

För det tredje är övergången till vätgas anpassad till kundernas önskemål och bekvämlighet. Detta är avgörande, eftersom alternativ med låga koldioxidutsläpp som inte uppfyller kundernas önskemål kommer sannolikt att bli svåraccepterade. Inom transportsektorn erbjuder vätgas samma räckvidd och tankningshastighet som fordon med förbränningsmotor. Energiföretagen kan leverera vätgas eller syntetisk metan till gasnätet via kraftverk för omvandling till gas, och omvandlingen är "osynlig" för konsumenterna. En senare konvertering till 100 % vätgas kräver uppgradering av utrustning och rörledningar, men den nuvarande infrastrukturen för uppvärmning av byggnader förblir intakt.

Varför har SANHA engagerat sig i vätgas?

SANHA har länge bedrivit en aktiv och ambitiös CSR-politik. Förutom socialt och kulturellt engagemang omfattar detta sociala ansvarstagande naturligtvis också ett så ekologiskt hållbart beteende som möjligt när det gäller miljö- och klimatskydd. Eftersom vätgas har en betydande potential att begränsa den globala uppvärmningen av de skäl som nämns ovan är det mycket viktigt att vätgas används i stor utsträckning inom industri och handel, bostäder och transporter och många andra sektorer.

Därför har vi i flera år arbetat aktivt med att utveckla lämpliga rörsystem - med framgång, eftersom SANHA®-Press Gas-serien redan har certifierats av certifieringsinstitutet KIWA för användning av upp till 100 % vätgas år 2020. Alla genomförda tester var framgångsrika. Detta gör SANHA till den första tillverkaren av rörsystem som har ett vätgascertifikat. Sedan 2022 har vi dessutom kvalitetsmärket H2ready för upp till 100 % vätgas från tyska DBI - Gastechnologisches Institut gGmbH vid DVGW.

Vi arbetar också i olika nationella och internationella kommittéer för att snabbt uppnå bästa möjliga standardisering och synkronisering av tekniska föreskrifter och standarder - detta är en nödvändig förutsättning för att skapa en hållbar CO2-fri och flexibel vätgasekonomi.

Mångsidig energikälla

Energiomställningen i EU kräver en nästan helt koldioxidfri elproduktion, vilket innebär att förnybara energikällor måste integreras i nätet. Vätgas är den enda storskaliga "sektorkopplingstekniken" som kan omvandla el till en användbar form, lagra den och transportera den till slutanvändare för att möta efterfrågan. Med andra ord kan elektrolysatorer omvandla el från förnybara källor till en gas som är lika flexibel som naturgas men som inte ger upphov till några koldioxidutsläpp.

Denna flexibilitet gör vätgasen attraktiv för nästan alla sektorer och tillämpningar. Hittills har vätgas främst använts inom den kemiska industrin, t.ex. vid produktion av kvävegödsel, i oljeraffinaderier för raffinering av mineralolja eller vid produktion av syntetiska bränslen. Industriella processer som endast kan elektrifieras med stora kostnader (ståltillverkning eller ammoniaktillverkning) lämpar sig särskilt väl för H₂användning.

Därtill kommer värmeförsörjningen för bostadsbyggnader. I nya byggnader kan detta i framtiden ske med bränslecellsvärmare. Men det finns också en stor potential i befintliga byggnader. Moderna värmeapparater lämpar sig till exempel allt bättre för att leverera naturgas med en vätgashalt på upp till 20 % och är DVGW-certifierade.

Vätgas inom fordonssektorn: (tunga) transporter utan koldioxidutsläpp?

Även inom transportsektorn är eldrift inte alltid ett alternativ; särskilt den tunga godstrafiken kräver mycket energi på grund av fordonens vikt. Därför behövs det en relativt stor mängd elektricitet för att täcka de nödvändiga räckvidderna. Med en bränslecell kan dessa problem dock undvikas.

Vätgas kan - med ytterligare åtgärder - också förädlas till syntetiska bränslen som sedan används i förbränningsmotorer. De första projekten finns för tågtransporter, medan eldrift är praktiskt taget uteslutet för flygplan och helikoptrar. Även här kan H₂ vara en lönsam lösning.

Särskilt på landsbygden, där det inte finns några elledningsnät och där diesellok körs för närvarande, kan utsläppen sparas på detta sätt. Detsamma gäller för sjöfarten, där användningen av tjockolja kan ersättas.ll en användbar form, lagra den och transportera den till slutanvändare för att möta efterfrågan. Med andra ord kan elektrolysatorer omvandla el från förnybara källor till en gas som är lika flexibel som naturgas men som inte ger upphov till några koldioxidutsläpp.

Denna flexibilitet gör vätgasen attraktiv för nästan alla sektorer och tillämpningar. Hittills har vätgas främst använts inom den kemiska industrin, t.ex. vid produktion av kvävegödsel, i oljeraffinaderier för raffinering av mineralolja eller vid produktion av syntetiska bränslen. Industriella processer som endast kan elektrifieras med stora kostnader (ståltillverkning eller ammoniaktillverkning) lämpar sig särskilt väl för H₂användning.

Därtill kommer värmeförsörjningen för bostadsbyggnader. I nya byggnader kan detta i framtiden ske med bränslecellsvärmare. Men det finns också en stor potential i befintliga byggnader. Moderna värmeapparater lämpar sig till exempel allt bättre för att leverera naturgas med en vätgashalt på upp till 20 % och är DVGW-certifierade.