energi

Først ute med storskala produksjon av grønt hydrogen

Lofotfergene skal gå på hydrogen. Nå forberedes anlegg som kan produsere opp mot 10 tonn hver dag.

Thomas Strømme-Larsen og Mari Oma Juell prosjekterer nå anlegget som skal sikre grønt drivstoff til fergene mellom Bodø og Lofoten.
Thomas Strømme-Larsen og Mari Oma Juell prosjekterer nå anlegget som skal sikre grønt drivstoff til fergene mellom Bodø og Lofoten.

På Langstranda i Bodø blir det byggestart neste år for et anlegg som skal produsere 6 til 10 tonn grønt hydrogen per dag. To biprodukter fra produksjonen, oksygen til oppdrettsnæringen og varme til Bodøs fjernvarmeanlegg, vil bidra til å øke virkningsgraden.

Produksjon av 10 tonn hydrogen vil gi 80 tonn oksygen og rundt 5 MW varmt vann. Virkningsgraden ved elektrolyse ligger i overkant av 70 prosent, med utnyttelse av varme øker den med 10–15 prosent til opp mot 85 prosent.

Selskapet GreenH inngikk for kort tid siden en 15-årig kontrakt med rederiet Torghatten Nord om leveranse av hydrogen hver eneste dag. Hydrogenet skal blant annet drifte fergene som går mellom Bodø og Moskenes.

Mari Oma Juell, som er engineering manager, sier Bodø egner seg godt. Havnen har rundt 10.000 anløp per år, en stor andel av skipene har en størrelse som gjør dem egnet for hydrogendrift. For de minste kan batterielektrisk være det beste alternativet, for de store skipene er ammoniakk førstevalget. Hydrogen er midt i blinken for mellomstore skip, og dem er det mange av i havnen i Bodø.

Illustrasjonen viser deler av Bodøs planlagte Smart City, med GreenH sitt produksjonsanlegg til høyre. Øverst i bildet dagens Bodø sentrum. Illustrasjon: GreenH
Illustrasjonen viser deler av Bodøs planlagte Smart City, med GreenH sitt produksjonsanlegg til høyre. Øverst i bildet dagens Bodø sentrum.

GreenH ser også muligheter for utvidelse. Det er stor trafikk av kortdistansefly til og fra Bodø lufthavn, og teknisk direktør Thomas Strømme-Larsen sier GreenH utreder muligheter for om pilotering med hydrogen som drivstoff for fly kan være aktuelt.

– Så ender Nordlandsbanen i Bodø, det er mye omlasting og stor bruk av trucker, i nær fremtid kan de gå på hydrogen. Hydrogen kan også være et alternativ til elektrifisering av Nordlandsbanen, sier Strømme-Larsen.

Hydrogen

  • Grunnstoff med atomnummer 1 i det periodiske systemet. Det enkleste av alle atomer, med kun ett elektron og ett proton i kjernen.
  • Hydrogen er det elementet det er mest av, forskere antar at 75 prosent av universets masse er hydrogen.
  • Det finnes svært lite fritt hydrogen, noe er påvist i vulkanske gasser, naturgasser, i kullgruver og oljekilder. Så er jordkloden omgitt av et tynt hydrogenhylster i høyder mellom 2.000 og 20.000 meter.
  • Det meste av hydrogenet finnes i vann, 11,2 masseprosent (vektprosent) av vannet er hydrogen. Dette kan frigjøres gjennom elektrolyse – som krever energi. Derfor er hydrogen ingen energikilde, men en energibærer.
  • Hydrogen brukes i en lang rekke områder, blant dem kjemisk og metallurgisk industri, elektronikk, glassproduksjon og i medisin. Industrielt er hydrogen hovedsakelig en reaktant. Så brukes det som drivstoff.
  • Øvre brennverdi for hydrogen er 141,9 MJ/kg. Nedre brennverdi, som er hva man faktisk kan nyttiggjøre seg når varmetap er trukket fra, ligger på 119,9 MJ/kg. Til sammenligning ligger nedre brennverdi for diesel på 43,1 MJ/kg.
  • Energitettheten er lav for hydrogen. I gassform, ved atmosfærisk trykk er den kun 0,01 MJ/liter. Komprimert til 70 MPa er den 4,5 MJ/l og nedkjølt og flytende øker den til 8,5 MJ7l. Diesel ligger betydelig over med 36.2 MJ/l.
  • Norges produksjon av naturgass i 2021 tilsvarer 35 millioner tonn hydrogen.
  • Det skilles mellom grått, blått og grønt hydrogen.
  • Grått hydrogen er produsert fra kull, olje eller naturgasse, og gir store utslipp.
  • Blått hydrogen er produsert som grått, men det er brukt fangst av CO2, som så lagres, CCS.
  • Grønt hydrogen er produsert ved elektrolyse av vann, og gir ingen utslipp. Sintef meldte i 2020 at kun 4 prosent av produsert hydrogen var grønt, men at andelen var økende.

Egenutviklet løsning

GreenH har valgt å bruke eksisterende produkter og leverandører til selve elektrolysen, og de samarbeider med Aibel om produksjonsanlegget.

For lagring og bunkring har de derimot utviklet egne løsninger. Disse nå under behandling med tanke på patentering. Juell og Strømme-Larsen er derfor tilbakeholdne med informasjon.

Å bruke faststofflagring av uaktuelt, å kjøle det ned og lagre flytende er for energikrevende. Hydrogenet har en pris i området 50–80 kr/kg avhengig av strømsone, levert flytende ville prisen økt med omtrentlig 40-45 prosent. Valget falt derfor på å lagre hydrogenet som gass, med et leveransetrykk på 350 bar.

– Regelverk og standarder er en utfordring. Det meste som er laget gjelder transport, ikke bunkring eller lagring, sier Juell.

Hun sier det ikke finnes noen løsning for bunkring av hydrogen i dag. I Japan har det vært gjort noe arbeid knyttet til bunkring av flytende, men ikke for gass. Dagens løsning er å løfte konteinere med hydrogen over på skipene.

– Som å blåse opp en ballong

GreenH har valgt å bruke en løsning basert på kaskadeprinsippet. Bunkringen skjer uten roterende utstyr. Når trykket faller på land, og øker ombord i skipet, skiftes det til en annen tank på landsiden. Trykket stiger igjen, og bunkringen fortsetter.

– Det blir som å blåse opp en ballong, man må ta pauser og trekke luft for å fortsette, sier Juell.

Tankene på landsiden blir sylindriske, plassert på bakken og produsert i et komposittmateriale.

Ideer og planer om bruk av hydrogen har vi hatt i flere tiår, men så langt har få, om noen, større prosjekter blitt realisert. Juell sier et viktig skille er at først nå utvikler interesse for produksjon og bruk av hydrogen seg parallelt, de som vil produsere har kunder, og kundene kan finne leverandører.

– Så tror jeg det har vært for mange giga-prosjekter. De lar seg vanskelig finansiere, det er vanskelig å få lange kontrakter, og anleggene ligger slik til at transporten blir kompleks og dyr, sier Strømme-Larsen.

Han legger til at strategien til GreenH er å bygge små og mellomstore, men ikke giga-store, produksjonsanlegg, og de må ligge der det er et behov, nært markedet. Disse kan deretter vokse med markedet.

126 prosjekter

Sikkerhet er en av de store utfordringene, og har høy fokus med hydrogen. På Langstranda i Bodø skal det lagres et par titalls tonn, mer presise ønsker hverken Juell eller Strømme-Larsen å være.

GreenH har gått grundig gjennom alle registrerte hendelser og funnet at de fleste skylde feil gjort av mennesker, bolter som ikke er strammet korrekt, pakninger som er montert feil vei.

Anlegget vil falle inn under Storulykkeforskriften og det er strenge krav for godkjenning. Byggestart er planlagt på forsommeren neste år, og det settes i drift i oktober 2025.

Norsk Hydrogenforum har kartlagt til sammen 126 hydrogenprosjekter landet rundt. Flertallet er planlagte prosjekter som vi ikke vet om blir realisert, mange er FoU-prosjekter og enkelte er knyttet mot bruk, ikke produksjon.

– Om vi fjerner at unntatt produksjon av grønt hydrogen, blir vi sittende med 47 prosjekter. Vi kommer med en oppdatert oversikt i løpet av oktober, sier Ingebjørg Telnes Wilhelmsen, leder av Norsk Hydrogenforum.

GreenH er involvert i fire av disse 47, anlegget i Bodø er det første som blir ferdig. Så har selskapet to prosjekter i Rogaland og Kristiansund i egen regi. Det fjerde kommer er, på Slagentangen i samarbeid med Esso med planlagt produksjon på opp mot 20 000 tonn hydrogen i løpet av et år.

GreenH er et ungt selskap, stiftet for mindre enn fire år siden. De opprinnelige eierne var Infranordic, brødrene London og Jens P Heyerdahls familieselskap Lychegården. Senere er Grieg Edge også kommet inn på eiersiden. Noen av samarbeidspartnerne i prosjektene til GreenH er blant annet det tyske konsernet Heidelberg Cement, Felleskjøpet og amerikanske Exxon, gjennom Esso Norge.

Powered by Labrador CMS