Ett stålinklätt bergrum på 150 meters djup med 120 000 kubikmeter vätgas som ska försörja ett stålverk i fem dygn. Det kan bli en av de kommande beståndsdelarna i Hybrit, det första storskaliga fossilfria vätgasprojektet i Sverige som numera börjar bli ett bekant begrepp även för gemene man.
Här har Vattenfall, LKAB och SSAB gått samman i ett joint venture-företag för att producera fossilfritt stål. I processen ersätts koks med grön vätgas för att ta bort syret från järnmalmen, råvaran i stålet. Därmed blir restprodukten vatten istället för koldioxid. I slutet av mars stod det klart att det blir Gällivare som får ta del av nästa steg i utvecklingen av Hybrit. Här ska världens första produktionsanläggning för fossilfri järnsvamp stå klar 2026.
– Industrin var den sista stora utsläpparen där vi inte hade några planer. Men runt 2015–16 kom vi fram till denna lösning samtidigt som industrin. Bakgrunden var ju den dramatiska nedgången av kostnaden för förnybar el, säger Mikael Nordlander, utvecklingschef på Vattenfall.
Vattenfall var ett av företagen som gick i bräschen för vätgastänket tillsammans med SSAB och LKAB, men nu har allt fler företag hakat på trenden. Flera nya stålprojekt har tillkommit, till exempel H2 Green Steels satsning i Boden som bygger på samma teknik. Och även i andra sektorer växer intresset för förnybar vätgas. Till exempel i transportsektorn där vätgas kan användas för att producera biogas eller elektrobränslen – eller som drivmedel till bränslecellsbilar.
Under det senaste året är det som om en propp släppt för vätgasen. Startpunkten för denna våg är EU:s stora vätgassatsning som lanserades sommaren 2020. Här utlovar man 430 miljarder euro till förnybar vätgas under de kommande decennierna.
Varför då detta plötsliga intresse för vätgas, vårt vanligaste och lättaste grundämne?
Redan idag används vätgas i en rad industriella processer, till exempel i kemiska industrier och i oljeraffinaderier. Men 95 procent av denna vätgas är fossil, så kallad grå vätgas, och producerad genom reformering av naturgas. Bara fem procent tillverkas genom elektrolys, där vatten spjälkas i syre- och vätemolekyler.
Tack vare den kraftiga utbyggnaden av förnybar el har det blivit betydligt billigare att producera förnybar vätgas genom elektrolys. Fortfarande är det dyrare än grå vätgas, men i takt med sjunkande elektrolyspriser och andra stordriftsfördelar väntas den gröna vätgasen snart bli konkurrenskraftig. Därigenom öppnas nya möjligheter att lagra överskottsel från de variabla kraftkällorna när priserna är låga. Samtidigt kan vätgastekniken användas för att balansera och reglera elnätet, till exempel genom att använda elektrolysörerna på ett flexibelt sätt.
För Vattenfall är det själva elproduktionen som är kärnaffären i de nya gaskedjor som byggs upp.
– Men i slutändan vet vi inte exakt vem som kommer göra vad i värdekedjan. Är det glapp någonstans måste vi engagera oss och dyrka upp låsen. Till exempel är storskalig produktion av vätgas med elektrolys inte en kärnaffär för någon aktör i dagsläget. Produktionen av elektrolysörer måste också skalas upp rejält, men det är inga jättekomplicerade maskiner att bygga och vi ser positiva tecken bland dessa producenter, säger Mikael Nordlander.
Hur kommer det att påverka elproduktionen?
– I utgångsläget har vi en väldigt stark balans när det gäller elproduktion i Norrland. De riktigt stora volymerna kommer inte på en gång, men på sikt måste vi fundera på produktionsdelen också. Den stora utmaningen nu är snarare behovet av nya elledningar. Processerna för att ändra infrastruktur är inte anpassade för så här snabba förändringar, konstaterar Mikael Nordlander.
För Fossilfritt Sverige är vätgasen en viktig pusselbit för att de 22 färdplaner som lanserats i projektet ska kunna gå i lås. Och i och med att vätgas sträcker sig över många olika näringsgrenar – ”en horisontell utmaning” – har Fossilfritt Sverige i samarbete med en rad stora företag och organisationer tagit fram en vätgasstrategi som presenterades i februari. Här föreslår man till exempel att Sverige bör sätta ett vätgasmål på 3 GW till 2030 och 8 GW till 2045.
– Vätgasen är en gamechanger och den kommer bli viktigast inom olika industriella sektorer, till exempel inom stål-, kemi- och gruvindustrin, säger Malin Strand, projektledare på Fossilfritt Sverige.
I Fossilfritt Sveriges strategi ingår bland annat att ge Svenska kraftnät (SvK) i uppdrag att göra en elnätsplan, att ta fram nya regelverk för vätgas och att snabbutreda produktionsstöd.
– Vi föreslår en snabbutredning om Carbon contract for difference där staten eller EU kan ge stöd baserat på koldioxidminskningar relaterat till priset på utsläppshandeln. Vi måste stimulera marknaderna för gröna produkter.
Till skillnad från i stora delar av Europa är gasnätet begränsat i Sverige, förutom på delar av västkusten. Därför föreslår man att den svenska strategin bör bygga på kluster på platser där vätgas redan används idag, till exempel i Göteborg/Stenungsund, Gävle/Sandviken och i Höganäs/Helsingborg. På så sätt är tanken att plattformar för tvärsektoriella samarbeten kan skapas.
Vilka blir de största utmaningarna för vätgasen?
– Tillståndsprocesserna måste bli snabbare. Och så måste vi skapa en infrastruktur för vätgasen och skapa rätt marknadsförutsättningar.
Är det inte en risk att det blir en investeringsbubbla av detta?
– Nej, marknaden efterfrågar detta. De stora industribolagen investerar inte i vätgas för att vara snälla, säger Malin Strand.
I slutändan vet vi inte exakt vem som kommer göra vad i värdekedjan. Är det glapp någonstans måste vi engagera oss och dyrka upp låsen. Mikael Nordlander, utvecklingschef, Vattenfall.
Hur påverkas då energibranschen av vätgasutvecklingen? Många företag undrar nog lite över hur och var de ska komma in i vätgaskedjan. En del har redan planer, som Rabbalshede kraft som nu bygger en pilotanläggning för vätgasproduktion i en av sina vindkraftsparker. I Östersund har Jämtkraft planer på att producera flygbränsle med hjälp av vätgas i sitt kraftvärmeverk. Och Karlstads Energi undersöker möjligheterna att ta tillvara restvärmen från elektrolysprocessen i sina fjärrvärmenät. Vätgasen kan också användas som bränsle i gasturbiner, vilket Siemens i Finspång redan kommit igång med.
Sedan finns det energiföretag som siktar på att ta en större del av vätgaskakan, som till exempel Uniper. Företaget är idag en av de ledande aktörerna på vätgas i Europa med flera driftsatta anläggningar.
– Vätgasen är ett av de områden som växer snabbast i Europa och vi vill ta en aktiv roll i omställningen av industrin och transportsektorn. Vi är en stor elproducent, och vi avser att applicera vätgasens värdekedja i våra befintliga affärsmodeller för produktion, distribution och handel, säger Johan Svenningsson, vd på Uniper Sverige.
Tillsammans med Fortum har Uniper ett samarbete med kemiföretaget Perstorp för att producera fossilfri metanol av vätgas, restströmmar och biogas. Metanolen är en viktig beståndsdel i många kemiska konsumtionsprodukter. Projektet har ansökt om finansiellt stöd ur EU:s innovationsfond.
– Det är mycket glädjande att projektet nu har gått vidare till andra steget i fondens utvärderingsrunda. Om projektet får stöd kommer vi att bygga den största elektrolysören i Europa, 25 MW. Målet är att producera 500 000 ton metanol 2025, säger Johan Svenningsson.
Tidigare i år blev det också klart att Uniper går in som näst största delägare i Liquid Wind, vars affärsidé är att producera e-metanol av vätgas och koldioxid, till i första hand tyngre sjöfart. Den första anläggningen är planerad att byggas i Örnsköldsvik, i anslutning till Övik Energis kraftvärmeverk.
– Liquid Wind är ett väldigt intressant bolag och vi ser att vi kan bistå med vätgasproduktion och en rad andra tjänster. Vi vill gärna utforska bränslebaserade affärsmodeller som en del av vår kärnaffär, säger Johan Svenningsson.
Unipers vision är att Sverige ska kunna bli ett exportland för vätgas på sikt.
– Tyskland har ett underskott på 75 TWh el som vi med vår fossilfria el kan producera. Vi står bakom Fossilfritt Sveriges strategi, men vi vill bredda den så att den även inkluderar all fossilfri el, inte bara sol- och vindkraft. Vi måste ha ett teknikneutralt förhållningssätt till elproduktion om vi ska klara av att leverera de stora volymerna.
Även om Uniper har storslagna planer kring vätgasen ser företaget utmaningar som måste hanteras.
– Framför allt handlar det om att få ner kostnaderna. Vätgasen är dyr så elektrolysörerna måste bli billigare. Det är också viktigt med välutvecklade incitament som kan fasas ut successivt för att möjliggöra de omfattande investeringar som krävs, säger Johan Svenningsson.
Det behövs tydliga regler och normer inom säkerhets- och teknikområdet för att man ska kunna bygga systemen på ett säkert sätt. Anna Wallentin, avdelningschef, Energigas Sverige.
Inom många industrier finns färdiga produktionskedjor för vätgas där det går snabbt att byta insatsvaror. Men för att skapa nya produktionslinjer krävs också uppdaterade regelverk.
På branschorganisationen Energigas Sverige – som arbetar med alla slags energigaser – välkomnar man vätgasutvecklingen, men man pekar också på de utmaningar som finns.
– Det behövs tydliga regler och normer inom säkerhets- och teknikområdet för att man ska kunna bygga systemen på ett säkert och kostnadseffektivt sätt. Det handlar till exempel om riktlinjer för vätgasinmatning i naturgasnätet, för dedikerade vätgasnät och för vätgaslager, säger Anna Wallentin, avdelningschef för marknad och kommunikation på Energigas Sverige.
Lagstiftningen har inte hunnit med i den snabba utvecklingen, vare sig inom EU eller i Sverige.
– Det är väldigt många delar som måste till – det finns idag inga regler för koncession för vätgasinfrastruktur till exempel. Det finns också flera frågetecken kring hur vätgas ska beskattas, både nu och i framtiden, och vilka andra ekonomiska styrmedel som ska styra mot en ökad vätgasanvändning och produktion. Vätgasens roll måste förtydligas i flera av de regelverk på EU-nivå som ses över inom ramen för den gröna given.
Förutom produktion av vätgas genom elektrolys anser Energigas Sverige att den så kallade blå vätgasen bör lyftas fram som ett tydligare alternativ. Blå vätgas är producerad av naturgas där koldioxiden lagras genom CCS-teknik.
– Det är ju en tillverkningsteknik som redan finns och då kan vi tillverka vätgas med naturgas från gasnätet. Även de här industrierna vill ju vara klimatneutrala – det är en no-brainer. En sådan teknik ger dessutom flexibilitet så att vätgas kan produceras från naturgas i kombination med CCS istället för genom elektrolys när elpriserna är höga. Ett annat alternativ är förstås att tillverka vätgasen genom reformering av biogas, vilket dessutom kan kombineras med bio-CCS, säger Anna Wallentin.
Att vätgasen ser ut att öka så kraftigt – innebär det en risk för kannibalisering på andra gasers bekostnad?
– Nej, alla energigaser behövs i alla sektorer om vi ska ställa om på riktigt, säger Anna Wallentin.
På Energiföretagen har man påbörjat arbetet med studera vätgasens betydelse för energibranschen. Bland annat ska man ta fram en tidslinje kring vilka åtgärder som behöver göras och när det måste ske.
– Det är många nya regelverk som måste till för vätgasen. En annan viktig fråga är kompetensbehovet. Det här är en helt ny nisch och det behövs personer som kan handskas med gas på alla nivåer i värdekedjan, säger Lars Andersson, ansvarig för vätgas på Energiföretagen.
Även regeringen är med på bollen och gav i februari i uppdrag åt Energimyndigheten att ta fram förslag på en övergripande nationell strategi för vätgas, bland annat med utgångspunkt från Fossilfritt Sveriges rapport. Uppdraget ska redovisas senast den 31 juli i år.
Johan Wickström
