Mens verden tørster etter hydrogen, ligger storstilt produksjon av den grønne varianten minst 15 år frem i tid

Europa har enorme ambisjoner for omlegging til mer utslippsfrie energikilder, og 2020 har vært hydrogen-satsingens år.

EU har i sin strategi lagt opp til 40 GW elektrolysekapasitet innen 2030, i tillegg kommer medlemslandenes egne planer.

Det er ventet at Kina vil inkludere store hydrogenplaner i sin neste femårsplan for energi. Og det 5 GW-store anlegget Beijing Jingneng i Indre Mongolia blir, ifølge Rystad, trolig det første anlegget med GW-kapasitet som starter produksjon av grønt hydrogen.

Til og med Saudi-Arabia har gått hardt ut med ambisjoner om et stort anlegg til 50 milliarder kroner.

Rystad Energy har i en ny analyse kommet frem til at det nå foreligger planer om å bygge ut produksjonskapasitet på hele 60 GW grønt hydrogen forskjellige steder i verden.

Lang vei frem

Men det er lang vei fra visjoner til faktisk produksjon. Rystad Energy har liten tro på at brorparten av planene faktisk vil kunne produsere om 15 år.

– På tross av en økende mengde prosjekter, estimerer vi at mindre enn halvparten, altså 30 GW, vil være operasjonelt innen 2035, siden utviklere trenger å få ned kostnadene. Offentlig støtte vil være nødvendig for å få fortgang på dette, særlig for prosjekter som skal få kraft fra havvind, sier leder for fornybar i Rystad Energy, Gero Farruggio.

Flere aktører har pekt på at Norge kan ha en stor rolle å spille i produksjonen av grått hydrogen fremstilt fra naturgass fra Nordsjøen. Gitt de store planene i EU og tregheten med å få på plass storstilt produksjon av grønt hydrogen, har ikke denne muligheten blitt mindre. Norge kan også spille en rolle i produksjonen av grønt hydrogen via elektrolyse med billig kraft.

Rystad Energy peker på at Europa trolig blir tvunget til å utforske havvind for å støtte opp om hydrogenplanene.

100 millioner i budsjettet

Etter en litt famlende start, har Norge så vidt begynt å snuse på hydrogen-mulighetene.

I forslaget til statsbudsjett for 2021 har regjeringen satt av 100 millioner kroner til en ny hydrogensatsing. Midlene kommer i tilleg til 120 milloner bevilget til innnovasjonsprosjekter der hydrogen har en sentral plass tidligere i år.

De friske midlene skal støtte utvikling og etablering av infrastruktur. I pressemeldingen fra regjeringen heter det at «vi ønsker å fokusere på knutepunkter og leverandørkjeder, som legger til rette for bruk av hydrogen».

Et nytt arbeid med et veikart for hydrogen skal bidra til å systematisere denne satsingen videre.

- Hydrogen vil kunne bidra stort til reduksjon av utslipp nasjonalt og globalt, og til å skape verdier for norsk næringsliv. Denne satsingen er historisk og skal bidra til å få fram mange spennende hydrogenprosjekter de neste årene, sier olje- og energiminister Tina Bru.

Det er lagt opp til at Enova får to milliarder mer til å støtte grønne prosjetker neste år, og deler av denne potten vil også kunne komme hydrogenprosjekter til gode.

– Enova må bidra til realisering av større industriprosjekt som benytter seg av utslippsfritt hydrogen. Her må vi også legge til rette for storskala produksjon av grønn hydrogen, ikke bare blå hydrogen, uttalte Liv Elisif Kalland, ZEROs rådgiver på hydrogen.

Tar til luften

Man ser i dag for seg at hydrogenets rolle i en grønn økonomi vil bli begrenset til å drifte store transportmidler, som lastebiler og skip. Også flybransjen har vist forsiktig interesse. Nylig presenterte Boeing visjoner om et hydrogendrevet passasjerfly uten å si noe mer om når eller om det lar seg bygge og sette i produksjon.

Den australske forskningsrådet Csiro peker i rapporten Opportunities for hydrogen in commercial aviation på at flybransjen kan halvere 2005-utslippene av CO2 innen 2050 – blant annet med hydrogenløsninger.

Noen mindre aktører har kommet lengre. Denne sommeren tok det første passasjerflyet – riktignok med rom for bare 6 passasjer, til luftet med hydrogendrevet motor. Selskapet ZeroAvia sier de har planer om å tilby hydrogenfly til markedet innen 2023.

Hydrogensprøhet

Det kan bety at de har funnet en løsning på det som regnes som en betydelig utfordring for storstilt hydrogenbruk i transporten. Hydrogen kan føre til sprøhet i de mest brukte metallene vi har, som aluminium, stål og titan.

Vigdis Olden er seniorforsker ved Sintef Industri:

– Det er imidlertid helt klart at valg av egnede materialer er helt avgjørende for trygg bruk av hydrogen. Men hvordan hydrogenatomet påvirker metaller finnes det god kompetanse og kunnskap både internasjonalt og her til lands, sier hun.

I Norge er kompetansen og kunnskapen i stor grad bygget sammen med Forskningsrådet og industri i prosjekter knyttet til olje og gass, og SINTEF og NTNU har vært og er, sentrale.

– Hydrogenpåvirkning er også en faktor å ta hensyn til i denne bransjen, siden hydrogen utvikles på metalloverflatene under katodisk beskyttelse og diffunderer inn i materialene. Hydrogen utvikles også under korrosjon og kan føre til ekstra utfordringer. Det samme gjelder 'sure felt' med H2S, som også gir hydrogeninntrengning, forklarer Olden.

Hun viser til at hydrogen er først og fremst en materialutfordring når det har kommet inn i materialstrukturen, og da spiller det ingen rolle for materialet hvor hydrogenatomene kommer fra.

– Slik sett er vi godt rustet med hensyn til kunnskap om materialer som har god og tilstrekkelig motstand mot hydrogensprøhet, sier hun og legger til at det er et levende fagfelt som utvikler seg i takt med den økte anvendelsen av H2 som energibærer.

– Vi trenger kunnskap eksempelvis om hydrogeninntrengning som funksjon av trykk og om materialer som kan egne seg til de nye anvendelsene.

Sintef fikk tidligere i år midler av Forskningsrådet til å bygge opp en forskningsinfrastruktur for materialforskning knyttet hydrogen-materialinteraksjon.

Infrastrukturen vil brukes til å ta for seg forskningsutfordringer knyttet til hydrogensprøhet både når det gjelder valg av materialer og egenskaper til materialer og komponenter over tid.

Et av de største problemene med hydrogensprøhet, er at man i dag ikke har oversikt over hva slags merkostnader det vil medføre.

I Csiro-rapporten om flybransjen er hydrogensprøhet nevnt helt kort: «Metaller som oftest brukes i flybransjen, som aluminium, stål og titan er alle utsatt for hydrogensprøhet. Minimering av sprøhet vil sannsynligvis øke kostnadene og kompleksiteten av direkte hydrogenbruk».