Aktuelt

Power-to-X og hydrogen i flere farger

Med ambisjonen om å lede an i utviklingen av bærekraftige samfunn har Rambøll opparbeidet seg kompetanse og erfaring til å slå fast at Power-to-X-teknologier blir nøkkelverktøy for å dekarbonisere energi-, industri- og transportsektoren.

Arbeidet med å begrense den globale oppvarmingen til under 2°C over førindustrielle nivåer, definert i Paris-avtalen, krever netto null-utslipp innen 2050. Dette innebærer dekarbonisering og bruk av ny teknologi i mange sektorer. Fossilt brensel må erstattes av fornybar energi som vind, sol og vannkraft.

–Når vindmøller og solceller skal erstatte fossilt brennstoff, vil vårt energisystem i høy grad fremover baseres på elektrisitet. Varmepumper og elbiler er eksempler knyttet til henholdsvis oppvarming og persontransport som fint kan baseres på elektrisitet. Vanskeligere blir det å finne gode alternativer til fly, skip og lastebiler. Det samme for industrien og landbruket som i dag er avhengige av stoffer basert på olje og gass. En vesentlig del av fremtidens løsninger er en rekke teknologier som vi samlet kaller «Power-to-X», sier Rambølls egen Power-to-X-ekspert, Eva Ravn Nielsen. Til daglig jobber hun for Ramboll Energi i Danmark, og har mer enn tjue års erfaring fra energisektoren og arbeid med nye energiteknologier og bærekraftig energi. Seinest i april i år ble hun av The Sustainable Energy Council nominert til tittelen «Hydrogen Person of the year». Til Industriuka 2022 kommer hun for å fortelle hva Power-to-X, grønt hydrogen og elektrodrivstoff egentlig handler om.

En liten smakebit av innholdet skal du få allerede nå. Utgangspunktet er altså balansen mellom fremtidens energibehov og behovet for å begrense den globale oppvarmingen. Uttrykket «Power-to-X dekker prosesser hvor energien i fornybar kraft omdannes til («to») et eller annet stoff «X». Her kan X være en gass, enten hydrogen eller metan (syntetisk naturgass), eller X kan være et flytende syntetisk brensel, for eksempel metanol, ammoniakk eller kerosen, som brukes som drivstoff for fly. Drivstoffene fra Power-to-X omtales også som «electrofuels».

Nøkkelteknologien i Power-to-X er elektrolyse, hvor strøm brukes for å spalte vann til oksygen og hydrogen. Hydrogen kan syntetiseres videre til de andre X’er ved reaksjon med CO2 eller med nitrogen. Mens nitrogen kan utvinnes fra luft, må CO2 fremskaffes ved karbonfangst (Carbon Capture and Utilisation), for eksempel fra biomassedrevne kraftvarmeverk eller fra biogass.

Det snakkes mye om grønt hydrogen, hva innebærer egentlig det?
–Hydrogen er en fargeløs gass. Likevel refereres det jevnlig til hydrogen i nesten alle regnbuens farger. Fargebetegnelsene brukes til å beskrive hvordan hydrogen er fremstilt, og hvor stor CO2-utskillelsen er i forbindelse med produksjonen. Når hydrogen lages ved hjelp av elektrolyse, og når strømmen kommer fra bærekraftige energikilder som sol og vind, kaller vi det «grønt» hydrogen, forklarer Ravn Nielsen.

Den tradisjonelle måten å fremstille hydrogen på i dag er ved reformering av fossil naturgass, hvor man får CO2 og hydrogen. Når CO2 skilles ut til atmosfæren, snakker man om «grå” hydrogen. Den klart største delen av hydrogen på verdensmarkedet i dag er grå hydrogen.

En mer klimavennlig tilgang er å fange CO2 som dannes ved reformering, og lagre den permanent i grunnen. Med denne «Carbon Capture and Storage»-tilgangen oppnår man «blå» hydrogen. Opprinnelsen av blå hydrogen er dermed fossilt, men CO2-avtrykket minimeres.

Men tilbake til Power-to-X som begrep. Er det Hype eller Hope, som tittelen på et Rambøll-webinar var for et drøyt år siden?
–Når vi snakker om hydrogen er ikke det en løsning for alle fremtidige utfordringer med global oppvarming og som gir tilstrekkelige CO2-utslippsreduksjoner. Likevel kan vi slå fast at grønt hydrogen og elektrodrivstoff vil være hovedløsningen for sektorene som er vanskelig å elektrifisere fra 2030 og fremover, sier Eva Ravn Nielsen og avslutter:
–Power-to-X kan revolusjonere energisektoren. Ved å knytte sammen energi, industri og transport åpner det seg nye forretningsmuligheter for visjonære bedrifter.

Oversikt over prosesser og anvendelsesområder for Power-to-X. Kilde: Rambøll.