Hydrogen - fremtidens energi

Hvor kommer hydrogen fra?

Hydrogen kan produseres på flere forskjellige måter, og hver metode har ulike miljø- og energimessige konsekvenser. For å gjøre det enklere å identifisere disse forskjellene, har man innført en fargekoding for hydrogen. Nedenfor følger en forklaring av de ulike fargene som brukes for å beskrive hydrogen basert på produksjonsmetode:

Grønn hydrogen: Fornybare energikilder (sol- og vindkraft)
Grå hydrogen: Fossile energikilder (naturgass, uten CCS (karbonfangst og lagring))
Brun/svart hydrogen: Fossile energikilder (kull, lignitt)
Rosa hydrogen: Fossilfrie kilder (kjernekraft)
Turkis hydrogen: Fossilfrie kilder (pyrolyse av metan med fornybar energi eller kjernekraft)
Blå hydrogen: Industrielle prosesser (fossilt brennstoff med CCS)

Fargekodingen gjør det lettere å forstå og sammenligne de forskjellige metodene for hydrogenproduksjon og deres miljøpåvirkning. Grønn og rosa hydrogen anses som de mest bærekraftige alternativene, mens grå og brun/svart hydrogen har større negative miljøkonsekvenser. Blå og turkis hydrogen er mellomløsninger som kan bidra til overgangen til mer bærekraftige energisystemer.

Hvordan produseres hydrogen?

Hydrogen kan produseres på flere måter, avhengig av hvilke råmaterialer og energikilder som er tilgjengelige. Her er noen av de vanligste metodene for å produsere hydrogen:

Elektrolyse av vann: Vann splittes opp i hydrogen og oksygen ved hjelp av elektrisk strøm. Hvis fornybar energi brukes, kalles hydrogenet «grønn hydrogen».
Fordeler: Utslippsfri hvis fornybar energi benyttes.
Ulemper: Relativt kostbar metode.

Reformering: Den vanligste industrielle metoden der naturgass (metan) reagerer med vanndamp og produserer hydrogen og karbondioksid.
Fordeler: Kostnadseffektiv og godt etablert teknologi. 
Ulemper: Produserer karbondioksid.

Forgassing: Biomasse varmes opp i et oksygenfattig miljø for å produsere hydrogen.
Fordeler: Bruker fornybare råmaterialer og kan være karbonnøytral.
Ulemper: Teknologien er kompleks og krever store mengder biomasse.

Disse metodene viser hydrogens allsidighet og potensial i ulike energisystemer.

Hvordan lagres hydrogen?

Hydrogen kan lagres på ulike måter avhengig av bruksområde og behov. Her er noen av de vanligste metodene:

Gassflasker: Mindre mengder hydrogen kan lagres i trykkbeholdere, såkalte gassflasker, laget av materialer som tåler høyt trykk, vanligvis metall. Gassflasker er praktiske for transport og småskala bruk av hydrogen.

Metallhydrider: Hydrogen kan også lagres i spesielle materialer som kalles metallhydrider. Disse materialene kan absorbere og frigjøre hydrogen ved forskjellige trykk og temperaturer. Metallhydrider tilbyr en sikker og effektiv lagringsmetode, spesielt for applikasjoner der volumet av lagret hydrogen er viktig. 

Hvordan transporteres hydrogen?

Valget av transportmetode avhenger av faktorer som avstand, volum, tilgjengelighet av infrastruktur og spesifikke krav til sikkerhet og effektivitet.

Rørledninger: Som naturgass kan hydrogen transporteres gjennom spesialkonstruerte rørledninger, som er laget for å frakte gass over lange avstander. Denne metoden brukes vanligvis for å transportere store mengder hydrogen mellom produksjonsanlegg og brukersteder.

Tankbiler: For kortere avstander eller til steder som ikke er koblet til et gassnettverk, kan hydrogen transporteres med tankbiler. Disse kjøretøyene er designet for å frakte trykkbeholdere eller kjøletanker som inneholder hydrogen til sine destinasjoner.

Energiomforming – Fra hydrogen til elektrisitet

Energiomformingen fra hydrogen til elektrisitet kan skje gjennom brenselceller, forbrenningsmotorer og gassturbiner.

Brenselceller: I brenselceller reagerer hydrogen og oksygen elektrokjemisk for å produsere elektrisitet og vann. Hydrogenet spaltes i protoner og elektroner; elektronene genererer strøm, mens protonene og oksygenet danner vann.

Forbrenningsmotorer: Forbrenningsmotorer blander og antenner hydrogen og oksygen i et forbrenningskammer. Eksplosjonen som oppstår driver en motor eller turbin som genererer mekanisk energi, med vann som biprodukt.

Gassturbiner: Gassturbiner blander hydrogen med luft og antenner det i et forbrenningskammer. Den varme gassen ekspanderer gjennom en turbin, som driver en generator for å produsere elektrisitet, og vann dannes som biprodukt. 

Hvordan brukes hydrogen?

Industri: Hydrogen benyttes i industrielle prosesser som raffinering og i kjemisk industri, og det erstatter kull i stålproduksjon, noe som reduserer CO₂-utslippene.

Transport: Hydrogen kan drive kjøretøy som biler, busser og tog, noe som gir lengre rekkevidde og raskere fylling enn batteridrevne elbiler. Det utforskes også som et alternativ til fossilt brennstoff for fly og skip.