Vätgas - Ecomb var tidigt ute

Intresset för lösningar på de problem världen står inför är enormt just nu, inte minst när det kommer till investeringar. Gröna börsbolag och fonder har rusat på världens börser. Efter att USA installerat sin nya president, Joe Biden, blev landet återigen en del av Parisavtalet och hoppet för en snabbare förändring har ökat. Greentech är stekhett och en av de allra hetaste teknikerna inom sektorn är vätgas. Tekniken används i dag världen över för att lagra sol- och vindkraft, göra bostäder självförsörjande på energi och till fordon helt fria från skadliga utsläpp. Men så har det inte alltid varit. Vi på Börsvärlden har tagit del av ett brev daterat december 2009, sänt i samband med Köpenhamnskonferensen, och som är adresserat till dåvarande statsminister Fredrik Reinfeldt med Ulf Hagström, vd på Ecomb AB, som avsändare. Det är spännande att ta del av brevet som uppenbarligen är skrivet av en av pionjärerna inom vätgas som var verksam långt innan investerarna flockades runt värdepapper kopplade till tekniken.  

Läs brevet i sin helhet nedan

Till :

Politikerna på FN’s klimatkonferens i Köpenhamn, 7-18 dec 2009

VÄTGAS – BIOBRÄNSLE = KLIMAT + ENERGI + VATTEN + MAT

Klimatfrågan står idag mycket högt upp på den politiska agendan och ofta kopplas den ihop med energifrågorna. Alltför många politiker blundar emellertid för den komplexa helheten, men allting hänger ju ihop och det är oerhört svårt att gradera hotbilderna och prioritera insatserna utan en helhetssyn. Klimat, energi, vatten och mat är ju basen i vår tillvaro och all obalans kan på sikt få förödande konsekvenser, inte minst för världsfreden.

Biobränslen ett klimathot?

Biobränsle är per definition allt bränsle som har sitt ursprung i biomassa. Biomassa är slutprodukten i fotosyntesen; koldioxid + vatten + solljus = biomassa + syre, en kemisk reaktion som ligger till grund för allt liv på vår planet. Koldioxid (CO2) förbrukas och syre (O2) bildas.

Biobränslen förekommer idag på marknaden i fast form (ved, flis, skogsavfall, pellets mm) och i flytande form (etanol, metanol, olika oljor mm) . Vid förbränning av biobränslen, liksom även fossila bränslen (olja, kol, naturgas mm), bildas CO2 och vatten (H2O) samt låga halter av kväveoxider (NOx), svaveloxider (SOx ), sotpartiklar, kolväten etc – miljöstörande ämnen som vi inte ska beröra mer här. Idealt sett under gynnsamma betingelser och fullständig förbränning bildas alltså endast CO2 och H2O – vilket gäller generellt för SAMTLIGA ovan angivna bränslen, ingen skillnad mellan biobränslen och fossila bränslen.

Biobränslen är till skillnad från fossila bränslen klassade som ”CO2-neutrala”, dvs man har i en teoretisk modell antagit att omloppstiden för CO2 är så kort att bildad CO2 vid förbränningen ”kort därpå förbrukas” i fotosyntesen och bildar ny biomassa, t.ex. i ett träd som växer.

I klimatprognoserna är tiden en viktig parameter och 2020 och 2050 är två ofta förekommande årtal som måltavlor på den politiska agendan. Mot denna tidshorisont måste stämpeln ”CO2-neutralt” på allt biobränsle ifrågasättas. I gamla skyddsvärda naturskogar, tropiska regnskogar, mangroveskogar m.fl. är biomassan ofta över 100 år gammal och biobränslen från dessa skogar kan ju knappast vara ”CO2-neutrala” och likställas med snabbväxande energigrödor som energiskog, halm, sockerrör, majs m.fl.

Avverkningen av dessa gamla skogar bör omedelbart stoppas – oavsett om syftet är att förbruka biomassan som bränsle eller frigöra mark för att odla energigrödor. I BÅDA fallen måste avverkningen bedömas som ett nettotillskott av CO2! Att hugga ner tropisk regnskog till förmån för t.ex. odlingar av oljepalmer för utvinning av palmolja (än så länge till livsmedel, men trycket ökar mot användning som biobränsle) eller nya sockerrörsfält i t.ex. Brasilien för framställning av etanol, som biobränsle till våra bilar, är en återvändsgränd som inte är förenlig med ett framtida samhälle i ekologisk balans.

CO2-neutraliteten är ett minst sagt kortsiktigt begrepp när det gäller biobränsle!

Biomassa som råvara till vad?

87% av all råolja som pumpas upp i världen används som bränsle och endast 4% som råvara till plastframställning. Idag bedömer forskare att över 90% av all plast inom en överskådlig framtid kan produceras med biomassa som basråvara. Kolvätebaserade material i båda fallen och några andra alternativ än biomassa kan knappast komma i fråga.

När oljan börjar ta slut alternativt blir så dyr att marknadskrafterna tvingar fram denna förändring krävs årligen minst 300 miljoner ton biomassa för att klara plastbehovet. 2007 avverkades 1740 miljoner ton biomassa i världen, varav 63% användes som bränsle, 24% gick till sågverk och 13% eller 226 miljoner ton användes som råvara inom massa & pappersindustrin (Wikipedia, Schneider, Metso).

Med dessa siffror som utgångspunkt måste man oroligt fråga sig om det inte finns en övertro på biobränslen som energikälla? Hur mycket kan realistiskt sett produceras utan att värdefull mark för biologisk mångfald och matråvaror måste offras?

Finns CO2-fria bränslen?

Ny och förbättrad teknik för att generera elektricitet från förnyelsebara energikällor som vindkraft, solenergi, vågenergi mm utvecklas i rask takt och självfallet kommer dessa alternativ att utgöra viktiga byggstenar i vårt framtida energisamhälle, men låt oss här sätta bränslen kopplade till CO2-problematiken i fokus.

Koldioxidens benägenhet att absorbera värmestrålning värmer upp troposfären. Det är det som kallas växthuseffekten. Ju högre koncentration CO2 desto varmare blir klimatet på jorden. Idag är koncentrationen av CO2 ca 380 ppm (Wikipedia) (parts per million eller miljondelar) och förväntas öka väsentligt under den kommande perioden om vi inte lyckas vända trenden.

Alla bränslen som innehåller kolatomer (vilket är fallet med både biobränslen och fossila bränslen) bildar koldioxid (CO2) vid förbränning, det är en ”naturlag” ingen kan påverka. Troposfären känner ju heller inte av om CO2-molekylen kommer från förbränning av ett biobränsle eller ett fossilt bränsle, det är fullständigt egalt var CO2-molekylen har sitt ursprung – alla bidrar med exakt lika mycket ”växthuseffekt”!

”CO2-fria” bränslen, dvs bränslen som inte innehåller kolatomer och bildar CO2, finns dock och vätgas (H2) är det särklassiga exemplet. Finns egentligen några andra alternativ än vätgas i en framtid där endast förbränning av ”CO2-fria” bränslen bör vara tillåten?

Vätgas från vatten – det ultimata ekologiska kretsloppet!

Elektrolys av vatten, där vattenmolekylerna spjälkas till vätgas och syrgas med hjälp av elektricitet, har varit känt i bortåt 200 år – sen Faradays dagar. Tekniken har dock aldrig nått det stora kommersiella genombrottet, främst beroende på elpriset och att det helt enkelt aldrig funnits någon infrastruktur för vätgasen som energibärare i samhället.

Vid förbränning av vätgas med syre som oxidationsmedel bildas i princip ENDAST VATTEN. Lite slarvigt används ofta begreppen ”kall förbränning”, där vätgas utgör bränslet i bränsleceller och ”varm förbränning”, där vätgasen eldas i olika förbränningsapplikationer. Slutprodukten är dock densamma – vatten i båda fallen.

I ett framtida ekologiskt samhälle kan alltså bildad vätgas vid elektrolysen förbrännas med vatten som slutprodukt. Vattnet kan användas för t.ex. bevattning av torra områden. Tänk ett scenario där världens totala fordonspark har mångdubblats, fordonen är utrustade med trippla tankar, en för bränslet vätgas, en för oxidationsmedlet syrgas och en för slutprodukten vatten. Vätgasen och syrgasen tankas på ”bensinmackarna” samtidigt som det bildade vattnet töms, mackarna blir då som vattenreservoarer. Med detta ultimata ekologiska kretslopp, där vattnet på ett elegant sätt kan ”förflyttats” från världshaven till exempelvis ökenområdena, har inte bara bränslefrågan till fordonen lösts utan även möjliggjort att torrare landområden till låga kostnader kan börja odlas, där ny skog som binder CO2 kan växa upp. Paradoxalt nog blir alltså effekten: Ju fler och mer vi kör bil desto bättre för klimatet!

Världshaven – en outnyttjad resurs med enorm potential!

2/3 av jordens yta består av vatten, ett område som idag är i princip helt outnyttjat! Resterande tredjedel har vi lyckats exploatera och utarma till nära bristningsgränsen, vilket i och för sig är ganska naturligt då land och inte vatten är homo sapiens naturliga element.

Nu är det emellertid hög tid att tänka om, världshaven utgör i mina ögon en fantastisk potential som energiråvara i ett framtida ekologiskt samhälle.

Vindkraft från land till havs

Innan ett vindkraftverk byggs på land utreds alltid vindförutsättningarna på den aktuella marken. På vissa områden blåser det statistiskt sett mer än på andra, placeringen är därför synnerligen avgörande för projektets lönsamhet. Under den senaste 10-årsperioden har emellertid allt fler vindkraftverk byggts till havs, varför? Jo, av den enkla anledningen att det ALLTID BLÅSER MER TILL HAVS. Elektriciteten som genereras måste överföras från generatorn till kraftnätet via kabel, vilket gör att det inte är lönsamt att bygga utanför kustnära områden. Nu gäller det att ta ett steg till.

1900-talet = fossila bränslen från oljeplattformar

2000-talet = CO2-fri vätgas från vindkraftplattformar

Under senare hälften av 1900-talet utvecklades tekniken med att borra efter olja – från land till havs. Det var nog få som kunde föreställa sig att ett helt samhälle skulle kunna byggas mitt ute på öppet hav. Dessa fantastiska kolosser ligger idag ute på världshaven och pumpar upp olja och naturgas, dag som natt, timme efter timme.

Att utnyttja denna kompetens och erfarenhet till att bygga nya, modifierade plattformar och konvertera befintliga oljeplattformar till vätgasproduktionsenheter, där ett flertal vindkraftverk genererar elektricitet för elektrolys av havsvattnet, måste bli 2000-talets stora utmaning. Råvaran vatten finns ju på bekvämt avstånd och den nödvändiga avsaltningen, med t.ex. omvänd osmos, är sedan länge en väl etablerad teknik på marknaden. Teknik för lagring och transport av producerad vätgas (och syrgas) är också etablerad. Jag vill påstå att över 90% av de tekniska systemlösningarna i ett färdigt helhetskoncept redan finns idag!

Vad som fattas är politiska beslut och jag hoppas innerligt att steg i rätt riktning fattas under Köpenhamnsmötet.

Bäste Fredrik Reinfeldt, glöm inte bort vattnet! Försök se helheten – energi, miljö, klimat, mark, vatten och mat – allt hänger ihop!

Ulf Hagström 

VD ECOMB AB (publ)

Entreprenör inom Cleantech

För mer information om Ecomb klicka här  www.ecomb.se