Logotyp Vätgas Sverige

Lagring och distribution

Precis som energibäraren elektricitet måste vätgasen transporteras från en energikälla till det ställe där energin behövs, vilket kan vara till byggnader, portabel elektronik eller fordonsbränsle. När det gäller lagringen av energin, står både elektriciteten och vätgasen inför vissa svårigheter. För att vätgas ska bli ett seriöst alternativ till fossilt fordonsbränsle behöver lagringen bli både billigare och mindre skrymmande.

Vätgasen kan produceras på en storskalig, centraliserad produktionsanläggning och sedan distribueras ut till användarna, vilket är det vanligaste i dag. Den kan också tillverkas lokalt, i mindre skala, vilket är en fördel eftersom det minskar sårbarheten och beroendet av andra energileverantörer. Vätgasförsörjningen kan också baseras på ett distributionssystem för en annan energibärare, som metanol, etanol, el, natur- eller biogas, för att sedan omvandla denna till vätgas hos användaren. Sådana vätebärare har en högre energidensitet, vilket gör att transportvolymerna blir mindre och mer lätthanterliga.

Väte är gasformigt under normal temperatur och normalt tryck. Den kan förvaras i komprimerad form i gasflaskor. Inom industrin komprimeras vätgasen i regel till 200 bar och förvaras i flaskor av rostfritt stål. När vätgas ska användas som fordonsbränsle komprimeras den till 350 eller 700 bar. Komprimeringen leder till energiförluster på 5–10 procent. Dessutom är dagens tankar både skrymmande och dyra, eftersom de tillverkas i kolfibermaterial med avancerad produktionsteknik.

Ett annat sätt att transportera vätgas är att kyla ner den till flytande form, –253 grader, och förvara den i kryotankar. Resultatet blir att lagringen då kräver mindre utrymme. Nedkylningen ger dock en energiförlust på cirka 30 procent och dessutom sker en avdunstning med tiden, vilket bidrar till ytterligare energiförluster. Trycksatt och flytande vätgas transporteras med lastbil respektive tankbil. Tåg är ett annat möjligt alternativ som ännu inte är så vanligt.

Det går också att distribuera vätgas i pipelines. Fördelen är då att det även går att förvara vätgas i ledningen vid de tillfällen då tillgången är störreän efterfrågan. Nackdelen är att det i dag saknas ett utbyggt system med ledningar som kan hålla vätgas, och investeringskostnaden är relativt hög. Vätgas kan troligtvis distribueras i befintliga naturgasledningar, men det behöver utredas ytterligare. Om efterfrågan på vätgas ökar kan ett ledningssystem löna sig på sikt. I Europa finns det för tillfället cirka 1600 km vätgasledning.

Det går också att lagra vätgas i så kallade metallhydrider. Sådana legeringar finns i hundratals olika sorter. Fördelar med denna metod är att den är säkrare och kräver betydligt mindre volym. Nackdelar är att metallhydriderna ofta är tunga och att hastigheten på hur snabbt vätgasen kan tas ut kan vara begränsad

 

Så produceras vätgas

Idag produceras vätgas huvudsakligen av naturgas, genom så kallad ångreformering, eftersom det är mest kostnadseffektivt. Men även biogas, olja och kol kan användas som energiråvara. De huvudsakliga produkterna blir då vätgas och koldioxid. Det finns flera synergier mellan vätgas och natur- och biogas. Till exempel kan tankstationer för fordonsgas kompletteras med vätgas genom att en småskalig reformering till vätgas görs på plats. På så vis kan den befintliga infrastrukturen för fordonsgas i Sverige också användas för vätgas.

Ett annat sätt att framställa vätgas är genom så kallad elektrolys. Det innebär att elektricitet från exempelvis vindkraft, solenergi och vattenkraft, används för att spjälka upp vatten i vätgas och syre. I dag är detta ett relativt dyrt sätt att tillverka vätgas, och cirka 30–40 procent av energin förloras genom elektrolysen. Effektiviteten förväntas dock bli bättre och på sikt betraktas elektrolys som en viktig metod för att tillverka vätgas från förnybara energikällor.

En av vätgasens fördelar som energibärare är just att den kan lagra energi från alla energikällor, såväl förnybara som fossila och kärnkraft. Vilken källa som är lämpligast att använda för att tillverka vätgas beror på vilka lokala förutsättningar som finns, som till exempel en förgasningsanläggning. Även miljökraven påverkar valet av energikälla, till exempel om vätgasen ska ingå i ett system för förnybar energi.

Inom den kemiska industrin uppstår stora mängder vätgas som en biprodukt. Den kan användas till exempel som fordonsbränsle. På så vis kan den utgöra en viktig källa innan produktion av vätgas ur förnybara källor kommer igång i större skala.

Kostnaden för vätgas beror på priset för den energi som används för att framställa den. Om till exempel naturgas framöver blir dyrare, medan vindkraft blir billigare, förändras också förutsättningarna för att producera förnybar vätgas.
På lång sikt bedrivs det forskning på metoder där man använder levande, mikroskopiska organismer eller koncentrerat solljus i kombination med olika kemiska ämnen för att producera vätgas.

Det finns för tillfället ingen utförlig sammanställning på svenska över olika sätt att framställa vätgas och hur de står sig i jämförelse med andra alternativ. Men tills ett sådant dokument har tagits fram hänvisar vi till en tysk rapport som getts ut av European Hydrogen Association, EHA, 2007. Texten är på engelska och du kan ladda ner den i pdf-format på EHAs hemsida.

 

Skog

I Sverige är förgasning av biomassa till vätgas en möjlighet eftersom det finns stora skogstillgångar här.