EU har beslutat att den inhemska produktionen av så kallad grön vätgas ska öka till tio miljoner ton per år redan 2030. För att nå dit avsätts hisnande 435 miljarder euro, motsvarande tre och en halv svensk statsbudget. Ambitionen är tydlig men frågan är om planen över huvud taget går att genomföra. Mitt svar är: Nej, inte i närheten, skriver processingenjören Fredrik Lundqvist.
Det handlar inte om teknikfientlighet eller motvilja mot klimatåtgärder. Det handlar om fysik och enkel ingenjörslogik. För att nå målet krävs ungefär 400 nya elektrolysanläggningar som vardera producerar 25 000 ton vätgas om året. Bara dessa anläggningar kräver investeringar på över 110 miljarder euro, och då är varken kostnaderna för ny elproduktion eller kraftöverföring inräknade.
Till detta kommer ett antal praktikaliteter som tusentals ingenjörsår för utredning och design, flera års miljöprövningar och en global leverantörskedja som redan är överbelastad. Det är svårt att se hur ens en bråkdel av dessa anläggningar skulle kunna tas i drift före 2030.
Elektrolys är i grunden en energikrävande process eftersom man kör en förbränning baklänges. För att producera tio miljoner ton vätgas krävs 75 gigawatt kontinuerlig elproduktion. Eftersom elen måste vara förnybar är kärnkraft utesluten enligt EU:s definition. Kvar återstår vattenkraft samt vind och sol – men de två senare teknikerna levererar som bekant inte dygnet runt.
Detta är inte bara dyrt. Det är logistiskt och politiskt orealistiskt.
För att faktiskt få ut 75 gigawatt måste man bygga ungefär 190 gigawatt installerad sol och vindkraft – motsvarande nästan tio svenska elsystem i installerad effekt – avsatta enbart för vätgasproduktion. Detta är inte bara dyrt. Det är logistiskt och politiskt orealistiskt. Skulle EU överväga kärnkraft behövs omkring 47 nya reaktorer på 1 600 megawatt. Det kommer inte att hända inom tio år.
En vanlig elektrolysanläggning omvandlar ungefär 53 procent av den tillförda elenergin till kemiskt bunden energi i vätgasen. Resten blir värme som måste kylas bort – ofta med enorma mängder vatten.
För en anläggning som producerar 25 000 ton vätgas måste 40–45 miljoner kubikmeter kylvatten användas. Det är långt ifrån alla vattendrag som klarar så stora flöden. Så fort vätgasen ska komprimeras, lagras, transporteras eller omvandlas vidare (till exempel till metanol eller ammoniak) förloras ytterligare energi. Att beskriva detta som en energieffektiv klimatlösning är missvisande.
Vätgas används i dag främst i raffinaderier och kemisk industri, och nästan allt framställs från naturgas och kol via ångreformering. Det finns goda klimatargument för att göra denna produktion renare. Vätgas är däremot svårhanterlig på grund av sina egenskaper: mycket låg densitet, 0,08 kg/m3 jämfört med 0,65 kg/m3 för naturgas och 1,2 kg/m3 för luft vid 25 °C; kokpunkten är –253 °C, vilket gör vätskefas svår att uppnå, samt att vätgas läcker lätt och kan penetrera och försvaga stålmaterial. Vätgasens egenskaper gör den därmed dyr att lagra och transportera, och således dåligt lämpad som energibärare i ett helt samhälle.
Vill man snabbt minska Europas utsläpp finns betydligt mer rationella åtgärder än att jaga stora mängder ”grön vätgas”. Ett exempel: Polen har EU:s högsta utsläppsintensitet, 554 g CO₂/kilowattimme. Sverige har EU:s lägsta, 8 g CO₂/kilowattimme. Att bygga ut svensk fossilfri elproduktion och förstärka överföringen till Polen skulle minska EU:s utsläpp betydligt snabbare och till en bråkdel av kostnaden.
Vill man dessutom producera elektrobränslen är det klokare att börja med råvaror som redan innehåller väte och kol – exempelvis naturgas eller biogas utan krav på stora CCS-anläggningar. Tekniken är mogen och är betydligt mer kostnadseffektiv och energieffektiv jämfört med elektrolys av vatten kombinerat med infångad koldioxid.
Vätgas har en roll i framtidens industri. Men de storskaliga planerna på grön vätgas enligt EU:s nuvarande färdplan riskerar att låsa fast Europa i extremt dyra, energislösande system som tar resurser från där de gör mest nytta. Risken är därför stor att enorma resurser binds upp i projekt som aldrig kan leverera den klimatnytta som görs gällande.
Vi behöver klimatpolitik som bygger på teknik som fungerar – inte på visioner som ignorerar fysikens lagar.
Fredrik Lundqvist
Processingenjör Nodeum AB
