Grön vätgas ska rädda klimatet

EU:s ambition är ett klimatneutralt Europa till 2050. En nyckel i omställningen är grön vätgas som tillverkas av el från vind och sol. I sin nya vätgasstrategi hoppas EU-kommissionen på mångmiljardinvesteringar och massor av nya jobb när produktionen av grön vätgas skjuter fart.

I dag tillverkas nästan all vätgas av fossil naturgas. Den används framförallt i oljeindustrin och den kemiska industrin för att tillverka ammoniak och metanol.

Grön vätgas görs istället genom att spjälka vatten genom elektrolys. Om processen drivs med förnybar el blir vätgasen ”grön” och enda utsläppet när den används är vatten. 

Förhoppningen är att den gröna vätgasen ska ställa om industrier som annars har svårt att bli fossilfria. Stålindustrin är ett exempel. I Sverige driver ståltillverkaren SSAB tillsammans med Vattenfall och LKAB projektet Hybrit (läs en längre artikel i F&F 10/17 här) för att ersätta koks och kol i masugnarna med grön vätgas tillverkad av vindkraftel. En pilotanläggning har precis invigts i Luleå. 

Vätgas i bränsleceller kan också bli lösningen för att ställa om tunga fordon, fartyg och flyg. Tidigare i år presenterade lastbilstillverkaren Volvo en satsning på bränsleceller tillsammans med tyska Daimler.

En annan fördel är att vätgas kan användas för energilagring. När sol och vind ger mer el än vad som behövs kan överskottet lagras i form av vätgas.

Länder som Japan, Sydkorea och Tyskland har presenterat egna vätgasstrategier. Även i Sverige börjar intresset för vätgas att vakna från att tidigare varit ganska svalt. På Kungliga tekniska högskolan i Stockholm leder Göran Lindbergh, professor i elektrokemi, ett nytt forskningscentrum som med 50 miljoner kronor från Stiftelsen för strategisk forskning ska ta ett samlat grepp om den svenska vätgasforskningen, från produktion och lagring till användning.

För det finns en rad problem som behöver lösas innan drömmen om den gröna vätgasen som klimaträddare kan bli verklighet. Dagens elektrolysörer är till exempel för dyra och inte anpassade till storskalig drift som dessutom varierar med vädret.

– De måste klara sol- och vindenergins svängningar. För att komma ner i pris behövs också nya typer av membran och katalysatorer utan exotiska metaller, säger Göran Lindbergh.

Detta är en av utmaningarna som forskarna i det nya centret ska ta sig an. En annan är hur vätgasen ska lagras. I dag sker det oftast i trycksatta tankar men i vissa fall kan det vara bättre att låta vätgasen reagera med till exempel koldioxid för att bilda flytande bränslen som metanol.

– Här kommer vi att göra systemstudier och räkna på när olika typer av lagring lönar sig bäst. Det beror bland annat på volymer och lagringstid, säger Göran Lindbergh.

Centrets forskare, som förutom på KTH finns på Chalmers i Göteborg, universiteten i Lund och Umeå samt vid forskningscentret Rise, ska även utveckla effektivare bränsleceller.  Även om det i dag är en kommersiell produkt som sitter i bilar från tillverkare som Toyota och Hyundai finns mycket kvar att göra. Ett av projekten går ut på att höja arbetstemperaturen i en vanlig typ av bränsleceller med membran av plast, så kallad PEM.

– Det skulle göra underverk för både effektiviteten och priset, säger Göran Lindbergh.

Bränslecellerna skulle då kunna innehålla mindre mängder av den dyra metallen platina som sitter i katalysatorn, samtidigt som effekttätheten ökar och bränslecellen kan göras mindre.