Vätgasproduktion på macken kan påskynda introduktionen av vätgas

Framtidens multitankstation kan komma att producera fossilfri vätgas på plats för sina kunder. Det visar en ny utvärdering av hur vätgasen bäst introduceras på marknaden.

Vätgas kan spela en viktig roll för att reducera miljöpåverkan från tunga vägtransporter. För närvarande utvecklar flera tillverkare tunga fordon som kombinerar vätgas och el. Samtidigt planeras Sveriges första nät av tankstationer för grön vätgas. Fler än 30 tankstationer har fått stöd inom ramen för Klimatklivet och planeras stå klara senast 2026.

Tankstationer, som redan har en infrastruktur och befintliga kunder, skulle kunna underlätta introduktionen av vätgas ytterligare genom att erbjuda flera olika drivmedel, såsom vätgas, biogas och el. Men vilken systemlösning gör störst nytta ekonomiskt och för klimatet?

Optimal systemlösning

Vätgas kan produceras direkt vid tankstationen eller centraliserat i större skala, genom elektrolys av vatten eller reformering av biometan.

En forskargrupp har nu utvärderat kostnad och klimatprestanda för vätgasproduktion för flera olika systemlösningar från ”well-to-tank”, det vill säga för produktion, distribution och lagring.

Generellt visar analysen att systemen med den större kapaciteten ger ett lägre pris per kg vätgas, och att elektrolys av vatten är billigare än reformering av biometan.

Reformering ger dock lägre nettoutsläpp av växthusgaser jämfört med elektrolys, eftersom svensk mix av biometan delvis produceras av gödsel vilket ger negativa utsläpp jämfört med konventionell användning i lantbruket.

Prismässigt bästa alternativet

Det prismässigt bästa alternativet är att producera vätgas med elektrolys på plats på en lite större tankstation, med kapacitet att tillhandahålla 10 GWh vätgas om året. Med ett elpris på 1 kr/kWh skulle produktionspriset då bli cirka 75 kr/kg vätgas, vilket motsvarar 2,25 kr/kWh.

Enligt projektets industripartners bör en konkurrenskraftig kostnad för vätgas ligga runt 50 kr/kg för att göra det ekonomiskt möjligt att investera i ett vätgasfordon, som idag är dyrare än motsvarande dieselfordon.

Finansierar vätgastankstationer

- Vi bedömer att vätgasen kommer att bli billigare i takt med sjunkande investeringskostnader för framför allt elektrolysanläggningen och tankstationen. Under det kommande decenniet förväntas kapaciteten öka starkt, säger Anders Hjort, forskare vid IVL Svenska Miljöinstitutet.

Energimyndigheten väntas inom kort komma med en utlysning som bland annat kan finansiera inköp av vätgastankstationer. Under 2022 ska 550 miljoner fördelas till aktörer som vill gå samman för att bygga upp en regional infrastruktur med strategiskt placerade publika ladd- och tankstationer för el och vätgas. Det skulle betyda att systemen kan demonstreras i praktiken. Det öppnar också för möjligheten för forskarna att följa lastbilar i verklig drift, för att jämföra prestandan hos batteri, HVO, biometan och vätgas.

Värdefulla restprodukter

En bonus är att produktionen av vätgas även ger värdefulla restprodukter, som spillvärme. Den kan nyttjas för uppvärmning. Andra intäkter kan komma från insamling av syrgas som uppstår vid elektrolys och koldioxid som uppstår vid reformering av biometan.

- Vi hade gärna gjort en uppföljande studie för att se över möjligheterna att ha hand om och sälja restprodukterna för att få ner priset på vätgas, säger Anders Hjort.

-----------------

Bakgrundsfakta

• Vätgas kan framställas genom elektrolys av vatten i en elektrolysör. Denna process använder elektrisk kraft för att elektrokemiskt dela upp vatten till väte och syre. Tekniken utvecklas snabbt för närvarande och får stor uppmärksamhet från beslutsfattare, teknikutvecklare, industriella konsumenter, fordonstillverkare och allmänheten.
• Metan kan omvandlas till vätgas genom en process som kallas ångmetanreformering (SMR). Idag produceras cirka 96 procent av den globala väteproduktionen av SMR från fossila resurser. I denna studie har biogas som uppgraderats till ren biometan använts som råvara för produktion av vätgas.

-----------------

Projektet Multitankstationer

Forskningsresultaten presenterades i ett webbinarium den 29 mars.

Rapporter och länkat material.

Projektgrupp: Anders Hjort (projektledare), Anton Fagerström, Johan Rootzén, Karl Jivén, Theo Nyberg, Sofia Poulikidou, Adam Lewrén och Mirjam Särnbratt, IVL Svenska Miljöinstitutet; Pontus Bokinge och Stefan Heyne, Chalmers Industriteknik.

Referensgrupp: Borlänge Energi, E ON Biofor Sverige AB, Gasum AB, Metacon AB, Neste AB, Nilsson Energy AB, Powercell Sweden AB, Sandvikens Kommun, Trollhättan Energi AB och Volvo Technology AB.