Forskot Íslands í upphafi vetnisaldar

Auður Baldvinsdóttir segir að Ísland hafi allt til alls til að verða á meðal fremstu ríkja heims í vetnisvæðingu og loftslagslausnum. Stjórnvöld, fyrirtæki og fjárfesta þurfi að ákveða sitt hlutverk, axla ábyrgð og stíga skrefin.

Auglýsing

Á síð­ustu miss­erum hafa þjóðir heims verið að vakna til lífs­ins og átta sig á hlut­verki vetnis í orku­skiptum og bar­átt­unni við lofts­lags­vána. Nýta má vetni ýmist sem elds­neyti í sam­göng­um, sem flytj­an­legan orku­bera, eða sem grunn að öðru end­ur­nýj­an­legu elds­neyti, eins og amm­on­íaki, kerósíni eða met­anóli. Sprota­fyr­ir­tækjum á sviði vetnis fjölgar ört og þá virð­ast stefn­ur, veg­vísar og áætl­anir virð­ast gefnar út nán­ast viku­lega af rík­is­stjórnum heims, með skýrum, lang­tíma­á­ætl­unum um notkun og vinnslu vetn­is. Tækni­þróun í vetni er gríð­ar­leg og fyr­ir­tæki kepp­ast við að kynna nýjar bif­reið­ar, ferj­ur, flutn­inga­bíla og flug­vélar sem gjarnan hafa verið þró­aðar með opin­berum stuðn­ingi. Yfir­völd víðs vegar um heim eru hvergi nærri hætt að styðja við þróun geirans. Hvað veldur þess­ari gríð­ar­legu upp­sveiflu og vit­und­ar­vakn­ingu á heims­vísu og hvar ætti Ísland að stað­setja sig í þess­ari þró­un?

Grænt vetni leysir grátt vetni af hólmi

Vetni hefur verið nýtt í ýmsum iðn­að­ar­ferlum í yfir hund­rað ár. Mest allt nýt­an­legt vetni heims er það sem nefnt er grátt vetni og unnið er úr jarð­efna­elds­neyti. Einnig er hægt að vinna kolefn­is­laust vetni, eða svo­nefnt grænt vetni, með raf­grein­ingu vatns með end­ur­nýj­an­legri raf­orku. 

Auglýsing
Vinnsla græns vetnis er til­tölu­lega ein­föld þar sem raf­magn og vatn er leitt inn í raf­greini og afurð­irnar eru vetni og súr­efni. Þetta hefur tíðkast í ára­tugi, þ.á.m. hér á landi um ára­bil, fyrst í Áburð­ar­verk­smiðju rík­is­ins og nú á síð­ast­liðnum árum í vetn­is­stöð ON á Hell­is­heiði, en þó á mun smærri skala en þegar um er að ræða vinnslu vetnis úr jarð­efna­elds­neyti. Raf­grein­ingu með end­ur­nýj­an­legri raf­orku þarf að stór­auka á heims­vísu, ekki ein­ungis til að fram­leiða nóg til að skipta gráa vetn­inu út, heldur einnig til að knýja alla þá notk­un­ar­flokka sem nýta nú jarð­efna­elds­neyti, líkt og sam­göng­ur, hús­hitun og orku­geymslu.  

Vetnið jafnar fram­boð og eft­ir­spurn

Orku­fyr­ir­tæki heims hafa lengi glímt við að finna leiðir til að tryggja að fram­boð og eft­ir­spurn orku sé í jafn­væg­i.  Sú áskorun hefur stór­auk­ist með hraðri upp­bygg­ingu end­ur­nýj­an­legrar orku­vinnslu, sem oft­ast er úr slitr­óttum orku­gjöfum líkt og sól og vindi.   Þar getur vetni gegnt lyk­il­hlut­verki, hvort sem er til að geyma orku í tönkum og nýta til raf­orku­vinnslu þegar skyggir eða lægir, eða að flytja til svæða þar sem eft­ir­spurn er til stað­ar. Þau eru ófá verk­efnin í þróun sem stefna t.d. að því að vinna vetni með vind­myllum á hafi úti og flytja með lögnum í land. Gera má ráð fyrir í þeim til­vikum að flutn­ingur raf­orku sé tal­inn dýr­ari með flutn­ings­línum en vetn­is­flutn­ingur í lögn­um.

Jöfnun raf­orku­kerf­is­ins er mun ein­fald­ari hér á landi, en það eru fáir staðir á heims­vísu með jafn stöðugt raf­orku­kerfi og Ísland. Eft­ir­spurnin er nán­ast jöfn allan sól­ar­hring­inn, alla daga árs­ins, þar sem 80% af notkun er hjá stór­iðju. Fram­boðið er líka nokkuð stöðugt, með ein­hverjum árs­tíða­sveiflum þó, en kemur til með að verða óstöðugri með auk­inni vind­orku­fram­leiðslu. Þar getur vetn­is­vinnsla bæst við sem tæki við að jafna álag á íslenska raf­orku­kerf­inu, þar sem ein­falt er að slökkva á vetn­is­vinnslu þegar raf­orku­notkun er mikil eða gefa í þegar lón fyll­ast. Sveigj­an­leg vinnsla vetnis gæti því aðstoðað við að nýta íslenskar auð­lindir og inn­viði betur í fram­tíð­inni. Vinnsla vetnis kallar ekki á frek­ari virkj­un­ar­fram­kvæmd­ir, en veitir íslenskum orku­fyr­ir­tækjum þess í stað tæki­færi til að nýta auð­lind­irnar betur og auka virði fram­leiðsl­unn­ar.

Vetni í sam­göngum

Sam­eig­in­legt álit sér­fræð­inga á sviði orku­skipta er að afkolefn­isvæð­ing sam­gangna muni eiga sér stað með blöndu af mis­mun­andi end­ur­nýj­an­legum orku­gjöf­um. Þótt vetni henti ágæt­lega fyrir einka­bíla þá geta raf­bílar upp­fyllt þær kröfur sem flestir gera til smærri öku­tækja hvað varðar drægni, stærð og sjálf­bærni. Eftir því sem vega­lengdir lengj­ast og öku­tæki verða stærri verður vetnið hins vegar álit­legri val­kostur til að knýja tæki áfram. Að auki hefur verið ýjað að því að vetnisjeppar verði komnir á hálendi Íslands á undan raf­magns­jepp­um, þótt enn sé eitt­hvað í að kolefn­is­lausir jeppar verði aðgengi­legir á almennum mark­aði.

Auglýsing
Vetni er orðið raun­hæfur kostur fyrir orku­skipti stærri sam­göngu­tækja á landi, þ.á.m. stræt­is­vagna, rúta og flutn­inga­bif­reið­ar, og eru nokkrar ástæður fyrir því. Þyngd og stærð raf­hlaðna er enn svo mikil að fórna þarf óhóf­lega mik­illi burð­ar­getu og plássi fyrir þær sem myndi ann­ars nýt­ast fyrir farm eða fólk. Þar að auki eru kostn­aður og rými til að hlaða t.d. 200 bíla tals­vert meiri en upp­setn­ing og rekstur nokk­urra vel stað­settra vetn­is­dælu­stöðva. Vetn­is­bílar eru því ákjós­an­legri kostur í rekstr­ar­á­ætl­unum fyr­ir­tækja með flota bif­reiða, og eru ófá fyr­ir­tæki farin að stíga stór skref í vetn­i­svæð­ingu, þ.á.m. amer­ísku smá­sölurisarnir Amazon og Wal­mart. Bíla­fram­leið­endur vinna að því að bæta vöru­úr­valið sitt á þessu sviði. Þannig kynnti Mercedes Benz nýjan vetn­is­flutn­inga­bíl í sept­em­ber, en Hyundai, Hyzon, og Volvo eru lengra komin í sinni þróun og eru farin að taka við pönt­unum á sínum flutn­inga­bíl­um.

Norð­menn eru í far­ar­broddi í þróun ferja sem nýta vetni, en slíkar ferjur gætu hentað vel fyrir milli­langar sigl­ingar yfir firði og milli eyja. Talið er að fiski­skip fari að miklu leyti á annað elds­neyti sem nýtir vetni sem grunn, s.s. amm­on­íak, metan eða met­anól, en fram­leiðsla raf­elds­neyti hefst nær end­ur­tekn­ing­ar­laust með fram­leiðslu vetn­is. Tak­mörkun á rými er það sem skiptir mestu máli í skipum sem fara í lengri ferðir og telja margir ólík­legt að ná hreinu vetni í þann þétt­leika sem þarf við slíkar aðstæð­ur.

Air­bus kynnti nýlega áform sín um þróun vetn­is­flug­véla en enn er þó nokkuð í að það verði raun­hæfur kost­ur. Alstom kom sinni fyrstu vetn­is­lest í notkun fyrir tveimur árum og hefur síðan þá selt tugi vetn­is­lesta víðs vegar um Evr­ópu. Hægt er að kaupa vetn­is­dróna, -vinnu­vélar og -vélsleða í dag, og eru vonir bundnar við að fram­boð auk­ist og verð lækki á nýjum vetn­is­bún­aði þannig að fleiri kaupi kolefn­is­lausa tækja­kosti í stað hefð­bund­inna sem knúnir eru áfram af  jarð­efna­elds­neyti.

Áskor­anir við vetn­i­svæð­ingu

Vetni þarf sér­út­búnar dælu­stöðv­ar, og þótt það séu tvær í rekstri á suð­vest­ur­horn­inu þarf fleiri til að flutn­ingur á fólki og farmi geti færst yfir á vetnisknúin tæki í ein­hverjum mæli, einkum utan höf­uð­borg­ar­svæð­is­ins. Ódýr­asti flutn­ings­máti vetnis er að flytja það í lögn­um, ef magnið til að rétt­læta slíkar fjár­fest­ingar er til stað­ar. Þangað til verður vetni flutt í kútum með flutn­inga­bílum og sú þjón­usta þarf að aukast sam­hliða þróun á neti dælu­stöðv­a. 

Skortur á innviðum er ekki eina áskor­unin í vetn­i­svæð­ing­unni, en fram­leiðslu­aukn­ing og lækkun kostn­aðar eru helstu mark­mið þeirra þjóða sem gefið hafa út vetn­is­á­ætl­an­ir. Vinnsla græns vetnis þarf að geta keppt við vinnslu grás vetnis úr jarð­efna­elds­neyti, og hafa stjórn­völd ýmis tól og tæki til að hækka verðið á því gráa, og/eða lækka verðið á því græna. Stækkun fram­leiðslu­ein­inga er talin álit­leg leið til að lækka fram­leiðslu­kostnað vetnis og eru margar þjóðir með metn­að­ar­full mark­mið um stór­fellda vetn­is­vinnslu eins og rakið er hér að neð­an.

Flutn­ingur og afhend­ing vetnis er enn í þróun og enn er skortur á stöðlum og venjum vegna nýt­ingar þess. Stjórn­völd hafa þar líka hlut­verki að gegna og þurfa að feta sig áfram á þeirri línu að inn­leiða reglu­verk sem hvetur til vetn­isnýt­ing­ar, án þess að standa í vegi fyrir þróun henn­ar. Hvort sem flutn­ingur á sér stað í tönk­um, lögnum eða með skipum milli landa í vökva­formi, eru miklir mögu­leikar til að bæta tækni og lækka kostn­að. Mögu­leik­arnir eru ýmist í bættri efn­is­notkun eða þróun fram­leiðslu­ferla og er tölu­verðu opin­beru fé varið til rann­sókna og þró­unar á sviði vetnis í Evr­ópu­sam­band­inu, Ástr­al­íu, Suð­ur­-Kóreu, Japan og víð­ar.

Glittir í alþjóð­legan vetn­is­mark­að 

Alþjóð­legur vetn­is­mark­aður virð­ist vera mögu­legur innan fárra ára, en heimur þar sem vökva­gert vetni er flutt frá hag­kvæmum fram­leiðslu­svæðum á staði með ónægi­legt orku­fram­boð er nú handan horns­ins. Lands­virkjun til­kynnti nýlega, með Rott­er­dam­höfn, um áform um fýsi­leika­könnun á vetn­is­flutn­ingi, en milli­landa­flutn­ingur á vökva­gerðu vetni er nú þegar haf­inn frá Ástr­alíu til Jap­ans. Þá hafa Þjóð­verjar skrifað undir tvo sam­starfs­samn­inga um vetn­is­inn­flutn­ing á árinu, ann­ars vegar við Marokkó í mars og hins vegar Ástr­alíu í sept­em­ber, en þeir sjá fram á að geta ekki staðið undir þeirri vetn­is­vinnslu sem þeir áætla nauð­syn­lega til að draga úr losun sinni á gróð­ur­húsa­loft­teg­und­um. Sam­kvæmt vetn­is­stefnu ESB voru opin­ber áform um upp­setn­ingu á 3,2 GW af raf­greinum í nóv­em­ber 2019, en sú tala var komin í 8,2 GW í mars 2020. Rúmur helm­ingur þess­ara gíga­vatta er í Evr­ópu, en einnig eru stór verk­efni í þróun í Ástral­íu, Norður Afr­íku, Síle og víð­ar. Þessi svæði eiga það öll sam­eig­in­legt að auð­lindir þeirra bjóða upp á mikla end­ur­nýj­an­lega orku­vinnslu sem yrði langt umfram stað­bundna eft­ir­spurn. Sú staða hljómar kannski kunn­ug­lega í eyrum Íslend­inga og það var ánægju­legt að heyra í ræðu iðn­að­ar­mála­ráð­herra á árs­fundi Orku­stofn­unar fyrr í októ­ber að við­ræður milli Íslands og Þýska­lands um mögu­legt sam­starf á sviði vetnis væru hafn­ar.

Sam­keppn­is­for­skot Íslands

Ísland var í raun braut­ryðj­andi í vetni þegar fyrstu vetnisknúnu stræt­is­vagn­arnir voru próf­aðir hér á vegum Íslenskrar nýorku með góðum árangri, fyrir nærri 20 árum síð­an. Síðan þá hefur þró­unin ekki verið á sama hraða og þró­unin erlend­is, og þá sér­stak­lega síð­ast­liðin tvö ár þar sem hrað­inn hefur verið gríð­ar­leg­ur.

Ljóst er að auð­lindir okkar eru tak­mark­aðri en sól­skinið í Sahara, en hér eru þó aðrir þættir sem setja okkur í sam­keppn­is­hæfa stöðu á ört stækk­andi mark­aði. Flest þeirra landa sem gefið hafa út vetn­is­á­ætl­anir gera ráð fyrir inn­flutn­ingi vetnis á kom­andi árum. Stærsti kostn­að­ar­þátt­ur­inn í vetn­is­vinnslu er raf­orka, en hér er hún unnin allan sól­ar­hring­inn. Það þýðir að hér má raf­greina allan sól­ar­hring­inn  og þá bæt­ist nýt­ing alls bún­aðar til muna.  Vatn er oft einnig af skornum skammti í eyði­mörkum og ljóst er að stór­felld vetn­is­vinnsla og útflutn­ingur mun krefj­ast afsölt­unar sjáv­ar, sem er bæði kostn­að­ar­samt ferli og gæti haft nei­kvæð áhrif á íbúa og stað­bund­inn mat­væla­iðn­að.  Ef marka má vetn­is­á­ætl­anir stjórn­valda verður eft­ir­spurn fyrir sjálf­bært, grænt vetni gríð­ar­leg, og við Íslend­ingar þyrftum í raun ekki að fram­leiða ódýrasta vetni heims til að koma því í verð hjá stórnot­endum í Evr­ópu og/eða Jap­an. Mögu­legt væri hægt að fjár­magna 300-400 MW vetn­is­vinnslu og vökva­gerð í gegnum lang­tíma­samn­ing við erlendan aðila, og sam­hliða mætti nýta hluta af vinnsl­unni til að vetn­i­svæða stærri sam­göngu­tæki á Íslandi, með til­heyr­andi fjölgun fyr­ir­tækja og starfa, stór­felldri lækkun á losun gróð­ur­húsa­loft­teg­unda og bættri gjald­eyr­is­stöðu þjóð­ar­bús­ins. 

Nú er tím­inn fyrir íslensk yfir­völd að móta sér stefnu í vetn­is­málum og feta í fót­spor margra ann­arra þjóða sem eru ekki í jafn öfunds­verðri stöðu og við sjálf. Íslensk fyr­ir­tæki þurfa að ákveða sín hlut­verk í vetn­i­svæð­ing­unni bæði hér heima og erlendis og íslenskir fjár­festar ættu að taka til skoð­unar hvort þeir ætli að hagn­ast af inn­leið­ingu þess­arar vöru á stórum skala eður ei. 

Við erum lítil þjóð en þurfum ekki að bíða eftir að ein­hver annar leysi þennan vanda, þar sem við höfum allt til alls í að verða á meðal fremstu ríkja heims í vetn­i­svæð­ingu og lofts­lags­lausn­um. Stjórn­völd, fyr­ir­tæki og fjár­festa þurfa að ákveða sitt hlut­verk, axla ábyrgð og stíga skrefin sem þarf til að gera vetnið að hag­kvæmum kosti til fram­tíð­ar.

Höf­undur er orku­hag­fræð­ingur og stofn­andi Iðunnar H2.

Vilt þú vera með?

Frjálsir, hugrakkir fjölmiðlar eru ómetanlegir en ekki ókeypis. Kjarninn reiðir sig á framlög lesenda og með því að styrkja Kjarnann mánaðarlega tekur þú þátt í að halda úti öflugum fjölmiðli.

Kjarninn hefur verið til taks fyrir kröfuharða lesendur í sjö ár og við ætlum að standa vaktina áfram og bjóða almenningi upp á vandaða umfjöllun þar sem áhersla er á gæði og dýpt.  

Fyrir þá lesendur sem nú þegar eru stoltir styrkjendur Kjarnans þá leyfum við okkur að benda á að hægt er að óska eftir að hækka styrkinn með því að senda póst á takk@kjarninn.is


Já takk, ég vil styrkja Kjarnann!
Óðinn Jónsson
Níræða Ríkisútvarpið
Kjarninn 5. desember 2020
Af þeim 2.333 íbúðum sem byggingaraðilarnir hyggjast reisa eru 1.368 á höfuðborgarsvæðinu og 965 á landsbyggðinni.
78 aðilar vilja byggja 2.333 íbúðir
Húsnæðis- og mannvirkjastofnun segir áhyggjur af því að kröfur hlutdeildarlána kæmu í veg fyrir að sótt yrði um þau og hagkvæmt húsnæði byggt, virðast hafa verið óþarfar.
Kjarninn 5. desember 2020
Rannsókn á undanskotum vegna fjárfestingarleiðarinnar stutt á veg komin
Mál tengt einstaklingi sem grunaður er um að hafa skotið undan fjármagnstekjum með því að nýta sér fjárfestingarleið Seðlabanka Íslands fór frá skattrannsóknarstjóra til héraðssaksóknara í maí. Þar er rannsókn þess stutt á veg komin.
Kjarninn 5. desember 2020
Verksmiðjutogarinn Heinaste er búinn að fara í slipp og heitir nú Tutungeni.
Árs kyrrsetningu lokið og togari seldur en andvirðinu haldið eftir í Namibíu
Samherji sagði frá því í vikunni að togarinn Heinaste væri laus úr vörslu namibískra yfirvalda og hefði verið seldur í þokkabót. Ekki fylgdi þó fréttatilkynningu fyrirtækisins að söluandvirðinu yrði haldið sem tryggingu á bankareikningi í Namibíu.
Kjarninn 5. desember 2020
Magn kókaíns í frárennsli höfuðborgarinnar fjórfaldaðist milli áranna 2016 og 2018. Í sumar hafði verulega dregið úr því miðað við apríl í fyrra.
Mun minna kókaín í skólpinu í kórónuveirufaraldri
Kórónuveirufaraldurinn hefur breytt mynstri fíkniefnanotkunar í Reykjavík, segir doktorsnemi sem hefur í fimm ár rannsakað magn ólöglegra fíkniefna í frárennsli borgarinnar. Magn kókaíns í skólpinu var 60 prósent minna í júní en í apríl í fyrra.
Kjarninn 5. desember 2020
Rússneska bóluefnið Spútnik V er á leið í dreifingu. Um helgina geta Moskvubúar í forgangshópum fengið fyrri sprautu sína.
Spútnik sprautað í Rússa: Hefja bólusetningu í stórum stíl eftir helgi
Um helgina hefjast bólusetningar á forgangshópum í Moskvu með bóluefninu Spútnik V. Tvær milljónir skammta eru sagðar til. Reuters-fréttastofan segir suma ríkisstarfsmenn upplifa þrýsting um að taka þátt í klínískum tilraunum á virkni bóluefnisins.
Kjarninn 4. desember 2020
Sigurjón Njarðarson
Fullveldið
Kjarninn 4. desember 2020
Haukur Logi Karlsson
Innansveitarkronikan og evrópska réttarríkið
Kjarninn 4. desember 2020
Meira úr sama flokkiAðsendar greinar