Med tilgang på fornybar kraft, naturgass og lagringsplass for CO₂, kan Norge bli en stor leverandør av grønn hydrogen. For eksempel til et land som Japan.
Skisse av skip for transport av store volumer hydrogen (foto: Kawasaki Heavy Industries/Sintef).
Japan kan være et marked for storskala hydrogenproduksjon i Norge.
– Vi har en indikasjon på hvor mye vi kan produsere, og det ser relativt lovende ut. Japan har indikert et prisintervall som de kan være villig til å betale, og det skal være mulig for Norge å levere hydrogen til den prisen, sier daglig leder Vegard Frihammer i Greenstat.
Fra Norge til Japan
Det er ikke bare Greenstat som leker med tanken om hydrogeneksport til Japan. På oppdrag fra et japansk industrimiljø (Kawasaki Heavy Industries) har en gruppe forskere ved Sintef nylig gjennomført en innledende mulighetsstudie av Norge som produksjonsland for hydrogen.
– Japan innser at de må redusere klimagassutslippene sine. Hvis de skal klare å komme seg bort fra utslipp av klimagasser, må de ha CO₂-frie strategier, og en måte å gjøre dette på er å importere hydrogen – fra for eksempel Norge, sier Petter Nekså, sjefforsker ved Sintef Energi.
Sammen med sin kollega David Berstad har han utført studien som så på mulighetene for å drive storskalaproduksjon av hydrogen i Norge basert på norske energiressurser - for eksport til for eksempel Japan.
– Studien viser at det kan være en interessant mulighet for verdiskaping basert på norske energiressurser. I disse dager er det også interessant å snakke om at det kan gi nye arbeidsplasser, fremfor å bare eksportere kraft og gass ut av landet, sier Nekså.
I første omgang er det mest aktuelt å produsere hydrogen fra gass, mener Nekså. På lang sikt tror han det vil være reelt å tenke at man kan produsere hydrogen fra kun fornybare kilder, men skulle man gjort dette per dags dato i så store mengder som det er snakk om i mulighetsstudien, så ville det tatt en altfor stor andel av fornybarproduksjonen i Norge.
– Hvorfor er akkurat Norge aktuell i denne sammenhengen?
– Vi har veldig gode og godt kartlagte muligheter for CO₂-lagring rett utenfor kysten som gir oss ypperlige måter å lagre CO₂ på. Japan har kanskje noen områder som kunne vært egnet, men de ligger i et geologisk ustabilt område og har derfor mye større utfordringer.
– Er dette noe Norge kan bli ledende på?
– Ja, det tror jeg absolutt. Vi gjør hydrogenproduksjon i Norge allerede, i dag blant annet på Herøya. På metanolanlegget på Tjeldbergodden produseres en hydrogenholdig syntesegass ved naturgassreformering med en prosess som kunne vært veldig godt egnet for å få til stor grad av CO₂-håndtering.
Sintef-forskeren sier at de foreløpige økonomiske beregningene viser at du kan få til en fornuftig pris på hydrogen. Blant annet viser regnestykker fra Kawasaki Heavy Industries at hydrogen allerede i dag kan være konkurransedyktig med bensin i Japan. Det har for det første sammenheng med hvor mye det koster å produsere og frakte hydrogen, men også med effektiviteten ved bruk i brenselsceller, som er veldig høy. Toyota har blant annet besluttet å satse mer på hydrogenbiler enn på el-biler i fremtiden, og det er basert på en kilde-til-bruk-vurdering.
CO₂ er argumentet
Nekså forteller om ulike metoder for hydrogenproduksjon fra fossile kilder som naturgass eller fra fornybar vann-/vindkraft. Dette forsker Sintef på akkurat nå. I forskningsprosjektet Hyper, som støttes av ENERGIX-programmet i Forskningsrådet, skal de også se nærmere på samspillet mellom å produsere fra fossile kilder og fornybare kilder.
Selv om det er enklest å starte med vann og spalte dette til hydrogen og oksygen med elektrisk energi, for eksempel med grønn strøm fra fornybar energi - er det i dag billigst å fremstille hydrogen fra gass, olje eller kull, men med CO₂ som biprodukt.
Men hvis det skal gi mening å produsere hydrogen til energiformål fra naturgass, må det gjøres slik at det skjer uten CO₂-utslipp. I dag produseres hydrogen til industrielle formål fra naturgass der man slipper ut CO₂-en, og det gir ikke mening i en setting der målet er nullutslipp.
– I USA fanges noe CO₂ fra slike anlegg - for bruk til økt oljeutvinning. CO₂ kan også pumpes ned i geologiske lag for permanent lagring. Da blir fossil hydrogenproduksjon tilnærmet utslippsfri, sier Nekså.
Han forteller at det foregår forskning også i Norge på nettopp dette.
– Så langt viser det at vi har en god del forutsetninger som gjør det interessant å vurdere det. Blant annet at CO₂-lagringsmulighetene ligger "rett utenfor kaia", ved transport i rør eller på skip for lagring under havbunnen. Norge er det landet som står øverst på lista når det kommer til CO₂-lagring.
Sintef-forskeren understreker at dette ikke handler om gasskraft med CO₂-rensing, men at gass er den egentlige råvaren i hydrogenproduksjon.
– Spørsmålet er om det er mest lønnsomt å bruke gassen direkte og så fange CO₂-en etterpå, eller om det er bedre å fjerne den på forhånd og så bruke den i transportsektoren, eller for den saks skyld, til kraftproduksjon. Vi vil se på effektiviteten i alle leddene, men det er et veldig komplisert regnestykke. Du vil også få ulikt svar ut fra forutsetningene du legger til grunn, men poenget er uansett å få ut CO₂-en på et vis.
Hydrogenproduksjon fra vindkraft?
Kawasaki Heavy Industries ser for seg innskipning av rundt 225 000 tonn hydrogen årlig. Om Norge lager alt dette fra elektrolyse, vil det kreve en årlig energimengde på om lag 14 TWh. Det tilsvarer 10-12 prosent av Norges elproduksjon.
I en artikkel om mulighetsstudien i Dagens Næringsliv skriver Berstad og Nekså at grønne sertifikater skal gi inntil 13 TWh i ny vind- og småskala vannkraft i Norge innen 2020, ifølge målet for ordningen. Hvis alt dette gikk til hydrogenproduksjon, kunne nesten hele det japanske behovet dekkes på fornybart vis.
Men utbyggingstakten for vindkraft har vært lav, og det er usikkert hvor raskt fornybarkapasiteten vil øke. Med nåværende utbyggingsplaner, kan en kanskje se for seg en omtrentlig dobling i vindkraftkapasitet frem mot 2020, men dette vil fortsatt være svært langt fra de 14 TWh som trengs til 225 000 tonn hydrogen per år.
– Men naturgass er derimot en tilgjengelig energikilde, og en slik ordre fra Japan kunne Norge fått unna uten å bruke mer enn omtrent 1,5 prosent av landets gassproduksjon, sier Nekså.
Studien deres viser at en ressursoptimal løsning vil være å kombinere elektrolyse og produksjon fra naturgass, med for eksempel en tredjedel elektrolyse på sikt. Balansen kan også forskyves over tid etter hvert som gassproduksjonen avtar og vindkraftkapasiteten øker, tror Sintef-forskerne.
Nytenkende og stort prosjekt på gang
Nekså og Berstad fortsetter å forske på hydrogen. Sammen med blant andre NEL, Statoil, Linde Kryotechnik, Mitsubishi Corporation, Kawasaki Heavy Industries og NTNU skal Sintef utføre en gjennomførbarhetsstudie av potensialet for storskalaproduksjon av hydrogen i Norge for å eksportere til det europeiske og japanske markedet.
Prosjektet "Hyper" har som mål å studere gjennomførbarheten, så vel som å starte planleggingen, konstruksjonen og driften av en kommersiell dekarbonisert hydrogenproduksjon. Det vil også bli sett nærmere på eksportfasilitetene basert på norske fossile og fornybare energikilder. Så langt er prosjektet planlagt og finansiert ut 2019. Den totale kostnaden av prosjektet regner man med vil havne på rundt 20 millioner norske kroner. 14 millioner kommer fra ENERGIX, resten er finansiert av de ulike prosjektpartnerne.
– Paris vil bane vei
Nekså ser utfordringer med hydrogen, men tror likevel man ikke kan komme utenom det i fremtiden.
– Hydrogen er bare en energibærer, ikke kilde, og har noen utfordringer i forhold til brennbarhet. Hadde man ikke hatt argumentet med at det er CO₂-fritt, ville det vært mye billigere å satse fossilt. Derfor tror mange det vil koste for mye og ikke bli noe av storsatsingen. Men etter utfallet av klimatoppmøtet i Paris kan jeg ikke skjønne hvordan man kan komme utenom slike ting som hydrogensatsing, sier Nekså.
Han tror også at mulighetsstudien deres viser at Norge ikke bare kan bli en eksportør av hydrogen til land som Japan, men også til andre steder i verden - for eksempel Europa.
– Med Norges tilgang på fornybar kraft, naturgass og lagringsplass for CO₂, kan landet bli en stor leverandør av grønn hydrogen.
Rapportene til Rystad Energy og Vista Analyse om globale utslipp ved norsk oljeproduksjon har nokså like konklusjoner. Nå er de aktuelle igjen fordi staten har tatt miljøbevegelsens klimasøksmål til Høyesterett, skriver Tore Killingland.
