Vätgas
EnglishSwedishContact Us

Vision 
Vätgas 
Nyheter 
Fordon 
Elektronik 
Villor 
Länkar 
Utbildning 
Affärsutveckling 

 

[Home][English][Swedish][Contact Us]

 

Vätgas,  bäraren av framtidens energi?

Bränsleceller drivs med vätgas och syre. Vanlig luft innehåller 21% syre och det räcker för att klara bränslecellens behov. Vätgas däremot måste produceras och tillföras.

Några enkla basfakta

Väte är förmodligen världens vanligaste beståndsdel. Tyvärr hittar man den sällan som rent väte, utan som beståndsdel i vatten (H2O) och i organiska föreningar. Väteatomen gillar att gå i armkrok med en annan väteatom och bildar då molekylen (H2). Väte är den lättaste av alla gaser. Exempelvis 16 gånger lättare än luft. Kokpunkten ligger på minus 252,7 grader Celcius. Vid transport eller lagring av vätgas krävs nedkylning till minus 253 grader C. Detta kräver energi.

1 kg vätgas innehåller lika mycket energi som 2,1 kg naturgas eller 2,8 kg bensin.  

Andelen vätgas i vanligt vatten är 11,2 viktprocent.

I världen produceras, lagras och transporteras varje år ca 500 miljarder kubikmeter vätgas. Den används framför allt inom den kemiska industrin. 190 miljarder kubikmeter uppkommer som restprodukt i oljeraffinaderier.

I Ruhrområdet i Tyskland har vätgas transporterats i rörledningar (ca 100 km) under 40 år. I hela världen finns mer än 1000 km rörledningar för vätgas. Tekniken är med andra ord väl känd.

Produktion av vätgas

Det finns tre metoder att tillverka vätgas

1.  elektrolys                                           (elektricitet leds genom vatten. Vattenmolekylen H20 delas då i                                                                H2 (väte) och O (syre)

2.  reformering                                         (vattenånga leds genom en  kolväteförening, exempelvis                    metanol, etanol, bio- eller naturgas)

3.  torrdestillering                                     (torrdestillation av kol, används vid tillverkning av stadsgas)

 

Metod                    Nackdelar                           Fördelar

Elektrolys                 Energiförlust ca 25 %              Vätgasen kan lagras                         

Reformering              Koldioxid ur kolväte frigörs        Inga andra avgaser

Copyright: Hynet

 

Lagring av vätgas

Det finns flera metoder att lagra vätgas;

-under tryck i specialkonstruerade behållare. Idag upp till 700 bar

-under nerkylning till minus 253 grader C

-i metallhydrider (metallpulver), där väteatomer lagras mellan metallatomerna

-vätetabletter (väte förenas med kväve till ammoniak som utfälls i saltkristaller (magnesiumklorid). Hela 9,1% av tablettens vikt är väte. 1 liter vätetabletter ger i en bränslecellbil samma effekt som 1 liter bensin i en Ottomotor.     1g H2 = 1 liter H2. Metoden utvecklad av Dansk Teknisk Universitet (DTU).

Varje metod har sina för- och nackdelar. Idag används mest tryckbehållare, men utvecklingen går snabbt. Både metallhydrider och vätetabletter verkar lovande, inte minst ur volym och säkerhetssynpunkt.

Vätetablett från DTU. Copyright Danmarks Radio

Vätetabletten antänds ej vid kontakt med öppen eld

 

Vätgas genom fotosyntes och kanske även med hjälp av bakterier?                                                                                                                    

Det pågår försök att med hjälp av konstgjord fotosyntes producera vätgas. Projektet, som nu ligger på EU-nivå med deltagare från många länder, leds av professor Styring vid Ångströmlaboratoriet vid Uppsala universitet och bedöms som mycket intressant. Kommersiell produktion av vätgas genom fotosyntes lär dock dröja till efter 2015.

Försök pågår även att med hjälp av bakterier producera vätgas. Försöken leds av professor Peter Lindblad vid Uppsala universitet. Lindblad som är biolog, har lyckats att med hjälp av modifierade cyanobakterier producera vätgas. Vägen är dock lång till industriell produktion.

Under övergångstiden produceras  vätgas genom reformering av kolväte och elektrolys

 

Avskiljning av koldioxid                                                                                                       

På några oljeplattformar i Nordsjön pågår avskiljning av koldioxid från olja/naturgas som utvinns. Koldioxiden led ner i oljefältet, där den förväntas stanna i hundratals år.

I USA, Tyskland och Australien projekteras nu  liknande metoder för avskiljning av koldioxid vid kolförbränning. Världen förråd av kol är enormt och förväntas räcka i många hundra år, till skillnad från reserverna av olja som kanske bara räcker till någon gång 2030 – 2060. De sista dropparna blir dyra att utvinna.

Räcker världens tillgångar av råolja?

Bland de oljeanalytiker som studerar tillgång/efterfrågan av råolja är meningarna delade. Vissa menar att efterfrågan är på väg att överstiga nya oljefyndigheter. Detta skulle innebära ständigt stigande oljepriser. En bidragande orsak är att världens oljeraffinaderier är gamla och har svårt att täcka efterfrågan. Kina och Indien har också kraftigt ökat sina oljeinköp. Efterfrågan är för närvarande (våren 2005) större än tillgången och då stiger priset.

1997 fanns det ca 600 miljoner bilar i världen och snart är den samlade bilparken 1,2 miljarder. Varje år tillkommer 70 miljoner bilar. Det innebär att en minskning med 25% av bilarnas förbrukning inte räcker för att stabilisera eller reducera oljekonsumtionen.

Bensin, diesel och skatterna

Staten är dock den som tjänar mest på bensin och diesel. Mer än 50% av priset vid pump i Sverige. (Vid ett pris vid pumpen på 10:86 utgör summan av skatterna 6:88. Det ger ett utrymme för bensinbolagen på 3:98 inkl inköpskostnaden).Tanken är att på sikt förmå konsumenterna att välja andra transportalternativ och övergå till naturgas, biogas och etanol.

Etanol

Inblandning av etanol i 95-oktan bensin är för närvarande 5%, men det går även att tanka E85 (85% etanol och 15% bensin). Etanol levereras huvudsakligen (80%) från Brasilien (sockerrör). På sikt kan kanske Sverige konkurrera, men produktionskostnaden här är väsentligt högre. Skulle Sveriges bilpark på 4 miljoner gå över till etanoldrift, så krävs hela den samlade skogsproduktionen. Alternativet grödor från jordbruket skulle ta hela landets areal för livsmedelsproduktion i anspråk. Försök pågådock i både Örnsköldsvik och Värnamo att effektivare använda råvaran. Skulle dessa försök bli framgångsrika, vilket verkar sannolikt, skulle enbart skogsavfall räcka långt för produktion av etanol.

2004 tillverkades i Sverige 66 miljoner liter etanol, varav 26 miljoner användes som bilbränsle. Resten exporterades till bättre priser. Planer finns på fyra nya fabriker med skogsråvara som bas. De beräknas ge 400 miljoner liter etanol.

Kostnaderna att ställa om en bil till ren etanoldrift är ca 15000:-.

Energivärdet i etanol är lägre än för bensin, så besparingen för den enskilde konsumenten är måttlig.

Antalet pumpar med E85 är fortfarande lågt. Kostnaden för inköp/installation är 300000. I Sverige fanns i augusti 2005 ca 17000 etanolbilar, men antalet pumpar ökar snabbt och då fördubblas dessa fordon snabbt. Volvo och Saab lär vara på hugget med nya modeller.

Diesel utan partikelutsläpp

Diesel har tidigare haft dåligt rykte i Sverige med sina massiva partikelutsläpp. Dieselfordon med partikelfilter finns nu och diesel skulle dessutom kunna kraftigt minska utsläppen av CO2 .

Pumpar för gas behövs

Naturgas och biogas finns för fordon på ett fåtal platser. Pumparna vid macken är mycket dyra att installera, så utbyggnaden går extremt långsamt. Laholm i södra Halland är en av föregångskommunerna. Här uppgraderar man metangas från en lokal rötningsanläggning för gödsel och slakteriavfall. Den renade metangasen blandas sedan med naturgas. I Sverige fanns i slutet av 2005 ca 7000 personbilar som drivs med naturgas.

Skrota gamla bilar

Statsministerns miljöguru Stefan Edman presenterade 2005 sin utredning "Bilen, biffen, bostaden) SOU 2005:51. På sidan 109 ff föreslår han bland annat en "utskrotning av äldre fordon". Det låter klokt och vore förmodligen det snabbaste sättet att reducera CO2. Huruvida det är politiskt möjligt är en annan fråga. Edman har i andra sammanhang 2005 förutspått ett bensinpris inom 5 år på 25:- Det låter häftigt, men skulle påskynda introduktionen av fordon med bränslecelldrift

Vätgasmackar

Det tyska institutet LBST.se har lagt upp en databas över världens operativa och planerade vätgasmackar. Det aktuella antalet hösten 2005 är 227 stycken. 

Sverige hade 2005 två (Malmö-Stockholm), men stockholmsmacken är nu såld till Norge eftersom försöket med de tre bränslecellbussarna är avslutat. Tyskland har 15 i drift och fyra planerade. Norge planerar för sex vätgasmackar.

På länken http://www.netinform.net/h2/H2Stations/Default.aspx hittar Du detaljerad information. Klicka på aktuellt land och klicka vidare på respektive markering (punkt). Du får då upp fakta om aktuell vätgasstation.

 

Intressanta länkar

US Department of Energy DOE (engelska)

 

http://www.hydrogen.energy.gov/

 

The European Thematic Network on Hydrogen

http://hynet.info/

 

IEA: Hydrogen Production and Storage  (pdf 38 sidor engelska)

http://www.iea.org/Textbase/papers/2006/hydrogen.pdf

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-59464915-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

                                             Bengt Hirseland

Copyright (c) 2005. Bengt Hirseland , Sweden. All rights reserved.

[Home][English][Swedish][Contact Us]

info@hirseland.se