Vätgasen har seglat upp som en av energibranschens stora snackisar. Alla pratar vätgas och hoppet till den pånyttfödda gasen är stor. För det handlar mycket om en pånyttfödelse, vätgasen har faktiskt varit känd för oss i flera hundra år. Till exempel började Stockholm redan på 1850-talet använda stadsgas, vilken till hälften bestod av vätgas. Så varför händer det här just nu kan man undra? Svaren är enkla: klimatet och inhemsk försörjning. När vätgasen brinner på rätt sätt blir utsläppen vatten. Det låter lite för bra för att vara sant, men det är sant.

Och hur går det här till då, vilken är den geniala kemiska förklaringen bakom vätgasens egenskaper?

Det handlar om att separera Musse Piggs öron från ansiktet. Vad? Jo, man brukar rita vattenmolekylen som Musse Pigg, där öronen är väte och ansiktet är syre och genom att separera dem skapas vätgas och syrgas. Eftersom vätgas knappt finns i naturen, så måste den produceras av oss människor. Men vattenmolekylen är hård, så för att lyckas med Musse Pigg-proceduren används så kallad elektrolys, en metod som går ut på att med hjälp av el dela på molekylen. Produkten blir vätgas, men även värme och syrgas. När vätgas reagerar med syre, det vill säga brinner, frigörs stora mängder energi och utsläppen är vanligt vatten, men även kvävet i luften kan oxideras och bilda farliga kväveoxider, så det gäller att göra rätt.

Om utsläppen är framsidan av vätgasen så är den enorma mängden el som går åt en baksida som behöver få hållbara lösningar. För det första, ska vätgasen vara ”grön” måste elproduktionen vara grön – stor skillnad mellan vindkraftsproducerad och kolkraftsproducerad alltså. För det andra kan inte elen vara för dyr för då blir framställningen av vätgas dyr. Modellen är att producera vätgas när elen är tillräckligt billig – då det är överskott i elsystemet – och sedan vänta med att använda den till elen är dyr – utbudet av el är litet – det vore precis vad vårt elsystem behöver. Omställningen av vårt elsystem innebär att vår elförsörjning blir alltmer beroende av den intermittenta (väderberoende) elproduktionen. Det uppstår situationer när till exempel vindkraften inte kan producera tillräckligt med el, då kan vätgasen användas och får därmed en viktig lagringsfunktion, precis som ett laddat batteri har. Vätgasen kan även användas för att driva tung trafik, vilket sker med bränsleceller vilka fungerar som batterier, men med skillnaden att vanlig vätgas behövs. De små väteatomernas elektroner leds genom en ledning och bildar en ström som driver mycket effektiva motorer vilka endast släpper ut vatten. Bränsleceller användes faktiskt som strömkälla vid Apollofärderna till månen.

Det finns ytterligare en baksida och den leder oss in på fjärrvärmen som faktiskt omvandlar baksidan till en möjlighet. Vätgasproduktion alstrar nämligen väldigt mycket värme, men istället för att det blir en restprodukt som ingen använder kan vi ta vara på värmen i vårt fjärrvärmesystem och använda till att värma upp nya fastigheter. Värmen är riktigt fin med hög temperatur, 80 grader, och kan därför användas direkt till våra kunder.

Ytterligare en finess är att den syrgas som bildas när man gör vätgas kan användas i vår fjärrvärmeproduktion vid förbränningen av biomassa eller avfall. Kvävgasens andel i rökgaserna minskar, vilket underlättar CCS (avskiljning och lagring av koldioxid), det ser vi i vårt bio-CCS-projekt i Hjorthagen.

Att producera vätgas och ta vara på värmen är en komplex fråga och inte minst så finns fjärrvärmen i urbana miljöer och där är tillgången till el i regel sämre. I vårt förstudiearbete jobbar vi oss framåt för att avgöra hur förutsättningarna för vätgasproduktion här i Stockholm ser ut, vi är i ett tidigt skede av det här arbetet.

Nej, det är ingen tillfällighet att ”alla pratar vätgas”, för lyckas vi hitta en resurseffektiv produktion har vi helt enkelt ett magnifikt genombrott för vår gröna energiförsörjning. Och vem vet, kanske kan vi på Stockholm Exergi också vara med i den utvecklingen.

Författare

Erik Dahlén

Erik driver flera av Stockholm Exergis strategiska FoU-projekt och utvecklar smarta sätt att öka effektivitet och cirkularitet i våra anläggningar, t.ex. bio-CCS och återvinning av viktiga näringsämnen ur aska.

Senast uppdaterad

  • 2021-10-25