Förnybara energikällor

Den nyrenässans vätgasen fått bygger helt på förnybar vätgas. Den förnybara vätgasen kommer bli en viktig pusselbit för att nå Sveriges mål om att år 2045 har noll utsläpp av växthusgaser. El från sol, vind och vatten och biomassa kan omvandlas och lagras som vätgas. I Sverige har vi gott om förnybar energi i vårt elsystem, dessutom är den förnybara energin billig idag och priserna förväntas sjunka.

Kärnkraft

Vätgas kan framställas från elen som produceras i kärnkraft eller med hjälp av nästa generationens kärnreaktorer. Forskningen tittar på att använda nya kylmedium istället för vatten, direkt från värme och en katalysator. Det sistnämnda gör att den totala verkningsgraden från värme i reaktorn till vätgas kan bli mycket högre, eftersom värmeförlusterna i elgenereringen undviks. Det kräver dock att nästa generationens reaktorer färdigställs och kommersialiseras.

Det finns flera sätt att använda kärnkraft för att producera vätgas, här är några existerande samt framtida tekniker:

  1. Vanlig elektrolys (lågtemperaturelektrolys) med hjälp av el från kärnkraft. Ska ske vid kärnkraftverket eller på annan plats genom elanslutning. Värmen från kärnreaktorn används inte.
  2. Högtemperaturelektrolys (fastoxidelektrolys (SOEC) är den teknik som kommit längst) med hjälp av el och värme från kärnreaktorn. Ca 25 % av energin tillförs i form av värme, då hög temperatur krävs för processen. Tekniken börjar kommersialiseras.
  3. Termokemisk uppdelning använder enbart värme vid hög temperatur för att dela vatten i syre och väte. Fördelen med detta är att steget där värme omvandlas till el med hjälp av ångturbiner kan tas bort, där annars runt 70 % av energin går förlorad. Denna teknik är inte kommersiell ännu, utan forskning bedrivs. Den totala verkningsgraden beräknas till mellan 40 och 50 % från värme till vätgas, vilket är ungefär det dubbla mot om elen bara används direkt i en lågtemperaturelektrolysör och värmen inte tas tillvara. För att uppnå temperaturerna som krävs kan även riktad solenergi användas.

Naturgas och biogas

Omvandling av naturgas är det vanligaste sättet att framställa vätgas inom industrin, men där är vätgasen till största delen bara ett kort mellansteg till produktion av exempelvis ammoniak och metanol.

Olja och kol

Även andra kolväten som olja och kol kan användas för att framställa vätgas, vilket görs i stor omfattning i den traditionella industrin.

Biprodukt

Stora mängder vätgas uppstår som en biprodukt inom industrin, som till exempel inom klor/klorat-produktion. Där processen går ut på att dela upp salt i beståndsdelarna natrium och klor genom elektrolys av saltvatten. Denna vätgas tillvaratas ofta i kemikluster, men mycket arbete kvarstår för att göra detta på ett miljömässigt och ekonomiskt optimalt sätt.