Vätgas - motorn för industrins gröna omställning?

Vad är vätgas?

Vätgas är en energibärare – precis som elektricitet – och kan framställas av olika slags energikällor. Hur vätgasen produceras är det som avgör om den är förnybar, fossilfri eller fossil.

 

Vätgas produceras oftast genom ångreformering, vilket innebär att vätgasen tillverkas av naturgas i en ångprocess. Ett annat sätt är att producera vätgasen genom en elektrolysör. Då spjälkas vatten upp i vätgas och syre med hjälp av el. Om elen är förnybar eller fossilfri så är även vätgasen det. Det är möjligheterna att producera vätgas genom elektrolys som gör den intressant just nu. I Sverige är elproduktionen fossilfri till 99 procent, vilket gör att även vätgasen som produceras kan bli det. Det innebär rejält minskade koldioxidutsläpp jämfört med om vätgasen produceras med naturgas.

 

I nuläget är dock naturgas billigare än el, vilket gör att vätgas från naturgas blir billigare, men i takt med allt hårdare klimatkrav ökar intresset för grön vätgas. En nackdel med att producera vätgas genom ångreformering eller elektrolys är den förhållandevisa låga verkningsgraden och att 20–30 procent av energiinnehållet går förlorad i omvandlingen från el till vätgas. En del av detta går dock att tillvarata som spillvärme. Det pågår också forskning och utveckling för att öka verkningsgraden.

 

Vätgas i ett fordon eller tåg kan användas med bränsleceller och då omvandlas vätgasen till el som i sin tur driver en elmotor. Då blir avgaserna rent vatten. Det går även att använda vätgasen i en förbränningsmotor eller gasturbin.

 

Var ska elen komma från?

 

Att producera stora volymer vätgas i en elektrolysör kräver mycket el. Tillsammans med elektrifiering visar prognoser på att elanvändningen i Sverige kan fördubblas fram till 2045. De närmaste tio åren förväntas tillskottet av ny el huvudsakligen komma från produktion av land- och havsbaserad vindkraft och sol. Därefter kan det även komma ett tillskott på kärnkraft, men det beror till stor del på kostnadsläget och vilket riskavlyft som staten kommer att göra.

 

Vad är vätgasderivat?

 

Vätgasderivat innebär att man förädlar vätgasen ytterligare ett steg till andra tillämpningar som exempelvis:

• ammoniak (tillverkas genom att kombinera vätgas och kväve)
• metanol (tillverkas genom vätgas och koldioxid)
• syntetiska bränslen som exempelvis flygbränsle (då kombineras vätgas med koldioxid eller kolmonoxid).

Förädlingen innebär en energiförlust, men leder också till en värdeökning av råvaran och underlättar lagring.

Vilka fördelar har Sverige kring vätgassatsningar?

 

Den svenska elproduktionen är till 99 procent fossilfri och tillhör därmed de mest koldioxidsnåla i världen. Det gör det möjligt att tillverka fossilfri vätgas. Dessutom har Sverige en tradition och ett kunnande i hur man bygger industri, vilket är en stor fördel nu när man ska anlägga nya industrier.

 

Hur ser det ekonomiska läget ut för vätgas?

 

Det ekonomiska läget med hög inflation och stigande räntor har varit tufft för räntekänsliga bolag, inte minst inom bygg- och energisektorn. Dessutom har Rysslands krig mot Ukraina drivit upp kostnaderna för material och komponenter. Det har också lett till flaskhalsar i produktionen av elektrolysörer och idag kan man få vänta i två år på en elektrolysör.

Enligt teknikleverantörerna går det dock att förutse en tydlig reduktion av kostnaderna när man får upp volymerna på tillverkningen. De arbetar också på att utveckla produkterna så att dyra och begränsade material ersätts med billigare alternativ.

 

EU satsar stort på vätgas – hur kan Sverige ta del av EU-medel för vätgas? 

 

EU har flera program kopplade till vätgas och det finns en total finansiering av vätgasrelaterade projekt på omkring 800 miljarder euro under perioden 2021–2027. När näringslivet får EU-medel ställs det nästan alltid krav på att företaget måste lägga en minst lika stor andel pengar som de fått. Ett fåtal svenska bolag är duktiga på att skaffa EU-medel. Många företag väljer dock hellre att enbart ta del av svenska medel till sina satsningar. Här menar bland annat Teknikföretagen och Vätgas Sverige att fler svenska företag bör försöka få EU-medel till sina satsningar. De anser också att svenska myndigheter borde bli bättre på att hjälpa till med att informera om vad det finns att söka medel för, hur man går till väga, hur man kan arbeta i projekt och hur man redovisar till EU. Många företag upplever det som ett hinder att förstå hur de kan få tillgång till EU-medel.

 

Hur ser utvecklingen ut för vätgas i Sverige? 

 

Eftersom vätgas kan appliceras på så många områden är utvecklingen olika beroende på bransch. Exempelvis har industrin använt vätgas sedan länge, framför allt inom raffinering av oljeprodukter och vid tillverkning av ammoniak och metanol. Samtliga är viktiga råvaror för konstgödsel och kemiska produkter.

 

I takt med den gröna omställningen förväntas produktionen och användningen av fossilfri vätgas öka rejält och då även till nya slags industrier och applikationer. I Sverige pågår ett 40-tal industriprojekt (se mer info i nedan) där vätgas är central. Det handlar exempelvis om fossilfritt stål, elektrobränsle till sjöfarten och vätgasdrivna lastbilar.  

 

Sverige är dessutom bland de bästa i världen på forskning om material som är avgörande för tillverkning av elektrolysörer. Så det sker mycket spännande inom så väl näringslivet som akademin.

 

Sverige tillhör dock ett av de sista länderna i EU att anta en vätgasstrategi. Den ska på ett strukturerat sätt – och med en tidplan – visa hur vätgas kan bidra till att uppnå klimatmålen och stärka energisäkerheten. Regeringen har hittills inte velat besluta om strategin och väntar in en rapport från Energimyndigheten angående deras samordningsuppdrag om vätgas. Rapporten förväntas vara klar i december i år, vilket gör att strategin sannolikt kan vara på plats under 2025.

Vilka är de stora utmaningarna med vätgas?

 

Produktion av vätgas och efterfrågan på de produkter som industrin tillverkar måste gå i fas. Erfarenheter från både Sverige och Finland visar att detta är en stor utmaning. Industriföretagen vill inte riskera att stå med en dyr produktionsanläggning, men inga köpare av produkten. De måste också veta att de får tillräckligt med el för att kunna producera den vätgas som behövs. Här krävs ett tätt samarbete mellan aktörerna för att satsningarna ska gå i lås. Det kan också krävas ett mer formaliserat samarbete i form av Joint Venture, där man kan dela på riskerna och vinsterna.  

 

Vilka är de stora möjligheterna med vätgas?

 

Genom att använda vätgas tillverkad av fossilfri el, i stället för att använda fossilbaserade lösningar, får man stor klimatvinst då det inte blir några utsläpp av växthusgaser. Vätgas innebär också att det går att lagra el när det finns ett överskott. 

Vätgas har fördel vid tunga transporter genom lång räckvidd, snabb tankning och lägre vikt jämfört med batterier.

 

Varför är vätgas så intressant just nu?

 

Vätgas kan produceras utan koldioxidutsläpp och bli viktig för olika branscher så att de klarar allt tuffare klimatkrav och där de kan ha svårt att få ner sina utsläpp genom elektrifiering. Det handlar i första hand om industrier, men också om bränsle till sjöfart och flyg. Vätgas kan dessutom användas som energilager och på det sättet bidra till ett mer flexibelt och stabilt energisystem.

 

Miriam Munnich är näringspolitisk expert inom energi och klimat på Teknikföretagen, hon menar att vätgasen kommer bli en viktig pusselbit inom industrin för att få ihop energisystemet i sin helhet

 

-Den stora fördelen är att vätgasen kan produceras till en låg kostnad och lagras när det blåser mycket i en region då el-infrastrukturen inte har kapacitet att ta emot all produktion vid dessa tillfällen. Vätgasen bör sedan användas direkt inom industrin i stället för att konverteras tillbaka till el eftersom stora energiförluster då sker.

Industriprojekt i Sverige

I Sverige finns det långtgående planer på ett fyrtiotal nya industriprojekt där vätgas utgör en central del, bland dem finns:

• Stegra (tidigare H2 GreenSteel) i Boden som ska bygga anläggningar för tillverkning av fossilfritt stål.
• Liquid Wind som utvecklar anläggningar i Sundsvall och Umeå för produktion av elektrometanol till fartyg. Uniper planerar att bygga en liknande anläggning i Östersund.
• Det spanska bolaget Fertiberia som har inlett ett samarbete med Lantmännen och Nordion Energi för att skapa Sveriges första fossilfria mineralgödselproduktion i Luleå.
• Ovako i Hofors som var först i världen med att värma stål med fossilfri vätgas före valsning. 

Även bolag som tillverkar produkter för vätgas ser nya affärsmöjligheter och det finns en stor global marknad:

• Alfa Laval har en ny affärsenhet i Lund inom vätgas, där de utvecklar och tillverkar produkter och lösningar inom elektrolysörer och bränsleceller.
• Göteborgsbolaget PowerCell utvecklar och producerar bränsleceller och bränslecellsystem till bland annat fartyg och fordon.

Transporter är en annan sektor där vätgas kan bli viktig och då särskilt för tunga fordon som lastbilar, bussar och tåg.  

• Scania och Volvo AB investerar båda i utveckling av vätgasdrivna lastbilar.