Hydrogen og ammoniakk: Energien fra luft?

Hva er hydrogen egentlig?

Hydrogen er det enkleste og mest abundante element i universet. Det finnes naturlig i atmosfæren, i vann, i mennesker og i de fleste organiske forbindelser. Som energibærer er hydrogen interessant fordi det ikke har noen karbonutslipp når det brenner.

Det eneste som kommer ut når hydrogen brenner er vann (H2O) og varme, noe som gjør det til et rent energibrensel fra et utslippsperspektiv. Sammenlignet med fossil gass, olje og kull, er hydrogen revolusjonert rent og klima-smart.

Problemet er at hydrogen ikke finnes fritt i naturen på større skalaer. Det er alltid bundet til andre atomer som i vann eller hydrokarboner. Derfor må hydrogen produseres ved å dele opp andre molekyler, noe som krever energi og teknologi. Hvor hydrogen kommer fra avgjør om det er grønt eller grått.

Hvordan produseres grønn hydrogen?

Grønn hydrogen produseres ved å dele vann (H2O) ved elektrolyse. En elektrisk strøm brukes til å splitte vannmolekylet i hydrogen og oksygen som separate gasser. Når strømmen kommer fra fornybare kilder som vind eller vannkraft, kalles det grønn hydrogen.

Hvis strømmen kommer fra fossile kilder eller kjernekraft, kalles det henholdsvis grå eller gul hydrogen. Nesten alt hydrogen som produseres i dag er grått, fordi det er billigst å hente det fra fossil gass ved dampforming.

Norge har en enorm fordel her sammenlignet med resten av verden: vi har billig vannkraft som kan brukes til elektrolyse. Dette gjør at Norge potensielt kan bli en europeisk hub for grønn hydrogen-produksjon hvis investeringer gjøres nå.

Tall og trender

Hydrogen og ammoniakk er i rask vekst globalt med eksplosive vekstutsikter.

Hva er ammoniakk og hvorfor er det viktig?

Ammoniakk (NH3) er en forbindelse av nitrogen og hydrogen laget ved å kombinere nitrogen fra luften med hydrogen. Det produseres globalt i enorme mengder: ca. 180 millioner tonn årlig, noe som gjør det til en av de mest produserte kjemikaliene i verden.

Ammoniakk er kritisk viktig som gjødsel i landbruket og brukes også i store mengder i industri for produksjon av andre kjemikalier. Nå utforskes det også som brenstoforsyning for skip, lokomotiver og tungkjøretøyer som krever høy energitetthet.

Fordelen med ammoniakk sammenlignet med hydrogen er at det er lettere å lagre og transportere. Hydrogen er ekstremt lett og trenger høytrykkskjøl eller spesiell lagring. Ammoniakk kan lagres som væske ved mye lavere trykk, noe som gjør det mer praktisk.

Bruksområder: Fra skip til stål og fabrikker

Det viktigste bruksområdet for grønn hydrogen og ammoniakk er maritim transport. Internationale kontainerskip og tankskip er ansvarlig for omlag 3 prosent av globale CO2-utslipp, noe som gjør skipsfarten til en av de største luftforurensingskildene.

Storshipping-selskapene som Maersk eksperimenterer nå aktivt med ammoniakk-drevne skip. Ammoniakk kunne redusere utslipp fra skipsfarten med 80-90 prosent, noe som ville ha enorm innvirkning på global klima.

I industrien brukes hydrogen til å redusere stål (grønn stål-produksjon) og i kjemikalieproduksjon for å erstatte fossil gass. Flere store norske industribedrifter utreder nå hydrogen som erstatning for naturlig gass i sine prosesser, noe som ville redusjert utslippene deres dramatisk.

Hva sier ekspertene om framtiden?

Forskere og industriledere om hydrogens rolle i klimaløsningen.

"Hydrogen og ammoniakk er ikke en komplett løsning på klimakrisen, men det er en kritisk del av puslespillet. For industrielle prosesser som ikke kan elektrifiseres, er hydrogen en nødvendig løsning."

Norges historiske mulighet

Norge har en unik og potensielt historisk mulighet til å bli et globalt senter for grønn hydrogen-produksjon. Vi har billig vannkraft, naturlig gas-infrastruktur som kan konverteres, og kjempekompetanse innen energi fra oljeekterspørringen.

Investeringer i hydrogen-infrastruktur er allerede i gang. Norsk Hydrogen arbeider med å etablere første produksjonsanlegg i Hålogaland og Rogaland, og flere regioner planlegger hydrogen-hubs for eksport til Europa.

Hvis Norge lykkes i denne satsingen, kunne hydrogen-industrien bli like viktig og verdiskapende som oljevirksomheten var, men denne gang med en helt ny og grønn energi. Men det krever politisk vilje, enorme investeringer, og internasjonalt samarbeid for å lykkes i konkurransen med andre land.