Hydrogen – Fremtidens olje?

Tysk Norsk bokmål

I november 2016 vedtok den tyske regjeringen «Klimaschutzplan 2050». Det langsiktige målet for strategien er å bli klimanøytral innen 2050. For å nå det ambisiøse målet, er det avgjørende at energiforsyningen omstilles til bærekraftige kilder og at fossilt brensel forlates. Såkalt Power-to-X-teknologi og hydrogen for energilagring kan spille en nøkkelrolle på veien til klimanøytralitet.

De siste årene har fornybare energikilder som vindkraft og solenergi blitt bygget ut i stor skala i Tyskland. Men som energileverandører er de upålitelige: Strøm kan bare produseres når sola skinner eller vinden blåser. På dager med svært mye vind må vindmøller faktisk kobles ut for å ikke overbelaste strømnettet. Dette problemet skal i fremtiden løses med Power-to-X-teknologi. En av prosessene som kan spille en nøkkelrolle på veien til klimanøytralitet, er elektrolyse. Den gjør det mulig å spalte vann til hydrogen og oksygen ved hjelp av overflødig grønn energi. Hydrogenet kan så lagres i tanker, akkurat som olje. Når det senere forbrennes, oppstår det energi og vann.

Ettersom denne teknologien fortsatt befinner seg i pilotfasen, er produksjonskostnadene for hydrogen fremstilt med fornybar energi fortsatt svært høye. I dag koster det om lag ti dollar å produsere ett kilo «grønt» hydrogen, mens det kun koster én til to dollar for ett kilo såkalt blått hydrogen fremstilt fra naturgass.

– Hydrogen må bli det avgjørende skrittet i Energiewende, og nå som vi har fått lovfestede klimamål, har vi også en forpliktelse alle må forholde seg til.

Michael Westhagemann

Fremdeles produseres 90 prosent av alt hydrogen fra naturgass. Med henblikk på klimaet ser imidlertid stadig flere politikere og bedrifter en fremtid i grønt hydrogen. En av disse bedriftene er Hans-Reimer Thießens selskap Wind2Gas Energy.

– Vi kan ikke lenger akseptere at vindparker reguleres ned på grunn av dårlig utbygde strømnett, sier grunnleggeren på foretakets hjemmeside. – Hvis det grønne skiftet skal lykkes, må vi gjøre mer enn bare å bygge ut fornybar energi, vi trenger et helhetlig perspektiv for energisektoren, heter det videre fra bedriften.

Målet for Wind2Gas Energy er å legge til rette for verdikjeder for fornybar energi. For at ikke store mengder strøm skal forbli ubenyttet også i fremtiden, har Thießen og hans partnere opprettet et Power-to-Gas-anlegg i Brunsbüttel-regionen. Anlegget er nå utvidet med batterilagring, hydrogen-gassnettforsyning og en drivstoffstasjon med hydrogen.

Hydrogen – også en fremtidsmodell for mobilitet

Sistnevnte drives av H2 Mobility Deutschland GmbH, et fellesforetak mellom selskapene Air Liquide, Daimler, Linde, OMV, Shell, Total og flere andre partnere som BMW, Volkswagen og Toyota. Prosjektet mottar støtte fra det tyske departementet for samferdsel og digital infrastruktur. H2 Mobility har satt seg fore å bygge opp en heldekkende infrastruktur for hydrogen i Tyskland. Målet for dette næringslivsinitiativet, som er unikt internasjonalt, er å sikre forsyning av privatbiler med brenselcellemotor, og å støtte opp om teknologiutviklingen knyttet til dette. Ifølge H2 Mobility gir hydrogenmobilitet komfort og de samme fordelene som elektriske motorer, pluss fordelen ved at det kun tar noen minutter å fylle tanken og man har en garantert rekkevidde på 500 kilometer og mer.

For tiden åpner fellesforetaket i gjennomsnitt en ny hydrogenstasjon annenhver uke. I løpet av 2020 vil det dermed være 100 offentlige stasjoner i Tyskland. Appen www.h2.live viser hvor det befinner seg åpne hydrogenstasjoner, og gir en oversikt over utviklingen av nye anlegg.

Pilotfasen går mot slutten

Hamburgs partiuavhengige senator for næringsliv, samferdsel og innovasjon, Michael Westhagemann, skapte store overskrifter i september i fjor da han kunngjorde byggingen av verdens største elektrolyseanlegg for grønt hydrogen ved havnen i Hamburg. Det skal få en kapasitet på 100 megawatt. Hittil har ingen Power-to-X-anlegg nådd en tiendedel av dette: Anlegget fra Wind2Gas Energy i Brunsbüttel produserer eksempelvis 2,4 megawatt. Til sammenlikning hadde det tidligere kjernekraftverket samme sted, som ble stengt i 2007, en kapasitet på 771 megawatt.

– Hydrogen må bli det avgjørende skrittet i Energiewende, og nå som vi har fått lovfestede klimamål har vi også en forpliktelse alle må forholde seg til, sier Westhagemann til Handelsblatt.

Planene fra Hamburgs senator viser tydelig hvilket potensial som ligger i teknologien. For øyeblikket er den globale kapasiteten fra elektrolysører omtrent 500 megawatt. Et prosjekt som i Hamburg ville altså øke produksjonskapasiteten i verden med én femtedel. Det viser også hvor raskt markedet kan vokse de kommende årene. Og det vil ha en positiv virkning på kiloprisen for grønt hydrogen.

– Etterspørselen etter grønt hydrogen vil bli langt større enn man hittil har antatt.

Anja Karliczek

Men Westhagemann har enda større planer: Sammen med delstatene Bremen, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen og Schleswig-Holstein vil han bygge opp en egen nordtysk hydrogennæring. Innen 2035 skal det være tilnærmet heldekkende forsyning for industrien og transportsektoren ifølge næringssenatoren. I november 2019 presenterte de fem delstatene en fremdriftsplan: Innen 2030 skal det opprettes fem gigawatt elektrolysekapasitet i Nord-Tyskland. Den grønne strømmen som trengs skal komme fra vindkraftanlegg på land og til havs, som de fem delstatene har mer av enn resten av Tyskland til sammen.

Håp for en energihungrig industri

Ifølge eksperter ligger ikke den største merverdien for hydrogen i bilmotorer eller gassvarme, men i industrien. Også innen skipsfart og luftfart har man store håp for hydrogendrift ettersom omstilling til elektrisk og flere tonn tunge batterier for øyeblikket er utenkelig. Særlig i energikrevende bransjer har hydrogen blitt et nytt håp de senere årene. Sektorene som har produsert størst mengder CO2 står under press for å gå bort fra karbondrivstoff. I stålindustrien oppstår det 1,3 tonn CO2 per tonn råstål som produseres. Det er dermed heller ikke overraskende at stålkonserner som Thyssenkrupp allerede innen ti år ønsker å fyre opp masovnene med klimanøytralt hydrogen i stedet for kull.

Planene for hydrogen-infrastruktur står

For å gjennomføre omstillingen i industrien må hydrogenet fraktes fra de store produksjonssentrene i Nord-Tyskland til storforbrukerne vest og sør i landet. I slutten av januar i år fremla de store tyske gasstransportbedriftene en plan. Utkastet fra Forbundet for gassnettoperatører (FNB Gas) ser for seg en utbygging av et 5 900 kilometer langt hydrogennett i Tyskland. Sammen drifter medlemsforetakene i FNB Gas forskjellige ledningsnett på over 40 000 kilometer, som de til dels vil bruke for transport av hydrogen. Mer enn 90 prosent av det planlagte hydrogennettet skal baseres på det allerede foreliggende gassnettet, og kan deretter bygges ut kontinuerlig. Operatørene drar nytte av at det ofte foreligger flere ledninger i parallelle løp, slik at det bare unntaksvis skal være nødvendig å bygge nye hydrogenledninger.

Til tross for høyt energioverskudd under produksjon av grønn strøm, vil ikke Tyskland alene kunne betjene etterspørselen etter grønt hydrogen i fremtiden. Men også for dette har gasstransportforetakene et forslag til løsning. Hydrogennettet kan knyttes til infrastrukturen i europeiske naboland, slik at det blir mulig å importere hydrogen via rørledninger og tankskip.

Den tyske regjeringens nasjonale hydrogenstrategi

Med planene for et hydrogennett ligger bransjen allerede et skritt foran de politiske aktørene. Men også for den tyske regjeringen står temaet høyt på agendaen. Næringsminister Peter Altmaier la frem et utkast til nasjonal hydrogenstrategi rett før dette nummeret gikk i trykken. Ifølge strateginotatet skal det bygges ut elektrolysekapasitet på minst tre – og helst fem – gigawatt i Tyskland i løpet av de neste ti årene. Strategien ser også på muligheten for at Tyskland skal kunne innta en ledende internasjonal rolle innen utvikling og eksport av hydrogenteknologi.

Utkastet skal nå avstemmes med de andre departementene. At det er et stort behov for en slik strategi, er hele regjeringen enige om. Utdannings- og forskningsminister Anja Karliczek uttaler at strategien må fullføres snarest fordi etterspørselen etter grønt hydrogen vil bli langt større enn man hittil har antatt.

oversatt av Snorre Fjeldstad