Foto: Flåde af brinttaxi i København/Brintbranchen ved Pamela Juhl

Af Marie-Louise Arnfast

For blot få år siden så de fleste forvirrede ud, når man bragte på bane, at brint kan få en vigtig rolle i den grønne omstilling. Alle kender til vindmøllernes betydning, men at der kan være store perspektiver i at konvertere vindenergi til brint gennem elektrolyse og dermed lagre grøn strøm var overraskende for mange.

Men inden for de seneste år er mulighederne i det såkaldte Power-to-X blevet kendt også uden for universitetskredse som en vigtig teknologi, der kan hjælpe os med at løse nogle af de svære dele i den grønne omstilling. Elektrificering af alt det, som kan drives direkte via el, er den nemme og mest energieffektive del, og den udvikling er i fuld gang: Vindmøller og solpaneler leverer vedvarende energi til el-nettet, og den grønne elektricitet ledes ud i varmepumper, elkedler i industrien, elbiler etc.

Men hvad gør vi ved det, som ikke umiddelbart kan drives via el - f.eks. tung langdistancetransport i form af fly, skibe, tog og lastbiler? Her er Power-to-X konceptet kommet i fokus. X’et kan typisk stå for brint, metanol eller ammoniak - og fælles for produkterne er, at de er brændsler, som har deres oprindelse i strøm, der sendes gennem et elektrolyse-anlæg og spalter vand til ilt og brint. Brinten kan som gasform bruges i transportmidler - eller den kan videreforædles til flydende brændstoffer – elektrofuels - som kan hældes i motorerne på biler, skibe og fly.

Teknologien er ikke ny - men det er en udfordring at nå op på de mængder, som er nødvendige, for at Power-to-X batter i den grønne omstilling. Blandt andet skal der bruges rigtig meget strøm. Billigt er det heller ikke - men netop her er der sket meget i de senere år: Vindenergi er faldet voldsomt i pris, samtidig med, at elektrolyse-teknologien udvikler sig markant i disse år og bidrager til at kunne gøre det også økonomisk attraktivt at investere i den slags anlæg på sigt.

Banebrydende projekter

Norden har med meget vind og erfaring inden for vedvarende energi gode forudsætninger for at føre an i udviklingen af Power-to-X teknologier. Og faktisk gennemføres allerede nu en række banebrydende projekter inden for området.

I Danmark har et brint-anlæg ved Hobro demonstreret, hvordan man konverterer strøm til brint i større skala. Siden indvielsen sidst i 2018 har HyBalance-anlægget produceret 120.000 kilo brint, som er leveret til transport og industri. De første dråber grøn metanol er begyndt at dryppe ud af pilotanlægget Power2Met i Aalborg, som forventer at producere 300.000 liter om året, og et storskala Power-to-X anlæg er på vej i Skive. Senest er et partnerskab mellem Ørsted, Mærsk, DFDS, DSV, Københavns Lufthavne og SAS gået i gang med at undersøge mulighederne for at opføre et 1,3 GW stort Power-to-X anlæg ved København med udnyttelse af strøm fra den ene af de to energiøer, som den danske regerings klimaplan lægger op til etablering af. Power-to-X er desuden kommet med som særligt indsatsområde i netop denne klimaplan, der blev vedtaget af et bredt flertal i Folketinget i juni.

Også Norge og Sverige har fået øje på Power-to-X i de senere år.

I Norge har regeringen denne sommer vedtaget en brint-strategi, og selvom meget af den brint, som strategien fokuserer på, er såkaldt blå brint, der fremstilles ved reformering af naturgas og lagring af CO2, så er fremme af grøn brint, baseret på strøm, også en del af strategien. Med Nordsøen som nærmeste nabo ligger der et oplagt potentiale i at få strøm fra havvindmøller, og med hensyn til elektrolyse-teknologi er Norge på hjemmebane. Den norske virksomhed NEL Hydrogen, der producerer elektrolyse-anlæg, er de seneste år vokset markant og eksporterer anlæg til en række lande.

I Sverige er en national brint-strategi også på vej, togstrækninger planlægges at overgå til brint, og senest har den svenske virksomhed Liquid Wind sikret sig en milliard svenske kroner til opførelsen af et anlæg, der skal producere 45.000 tons grøn metanol om året. Målet er at opføre seks metanolanlæg i Norden inden 2030.

Clean transport og industri

Produktionen af brint er central for alle produkter inden for Power-to-X, da brint er en hovedingrediens i alle x-produkterne. Hvis brinten skal videreforædles til metanol, skal der tilføjes en kulstof-kilde, og det kan f.eks. være fra et biogasanlæg, hvor man får CO2 i overskud som led i afgasning af gyllen. Kulstoffet kan også komme fra industriprocesser, hvor man fanger CO2 inden udledning i atmosfæren og genbruger den – også kaldet Carbon Capture & Usage. Vil man fremstille ammoniak tilføjes brinten kvælstof.

Såvel metanol som ammoniak kan anvendes i transportsektoren. Metanol kan iblandes almindelig benzin i op 15% og anvendes i de fleste nyere bilmotorer. Metanol i ren form kræver særlige motorer, baseret på brændselsceller, der konverterer metanolen til el.

Men Power-to-X er ikke kun interessant for transportsektoren. Brint, metanol og ammoniak bruges i en lang række sammenhænge – i produktionsprocesser, i medicinalindustrien og i landbruget. I dag fremstilles produkterne under udledning af store mængder CO2. Ved at erstatte den fossilt fremstillede brint med grøn brint, der er produceret via elektrolyse med strøm fra vedvarende kilder, vil man spare miljøet for betragtelige mængder CO2.

Balancering af el-nettet

Et andet forhold, som gør Power-to-X interessant, er at brintproduktion kan anvendes til at balancere el-nettet. Når mere og mere strøm i nettet kommer fra fluktuerende kilder som sol og vind, bliver det vigtigt at finde mekanismer, som kan aftage strøm i perioder, hvor der er for meget kapacitet – fx hvis det blæser om natten, hvor el-forbruget er lavt. I stedet for at stoppe møllerne eller sende strømmen til nabolandene – der vil få mindre brug for den i takt med, at de selv får flere vindmøller – kan overskudskapaciteten anvendes til at producere brint via elektrolyse. Omvendt er der også brug for mekanismer, som kan stoppe forbruget af el i spidsbelastningsperioder som f.eks. efter arbejdstid, hvor familierne kommer hjem og sætter strøm til komfur, ovn, vaskemaskine og måske elbil: den såkaldte ”kogespids”. Brint-anlægget HyBalance i Hobro i Danmark har vist, at den særlige elektrolyse-teknologi PEM er velegnet til at levere balance-ydelser, og anlægget er blevet godkendt af de danske energimyndigheder til at kunne byde ind på alle el-markeder og dermed levere såkaldte systemydelser til opretholdelse af balancen i e-nettet.

Power-to-X er derfor på flere måder interessant i forhold til den grønne omstilling. Mange taler om, at konceptet kan blive det nye erhvervseventyr for de virksomheder og lande, som først får styr på teknologi, infrastruktur og økonomi, når vi taler om produktion i stor skala. De nordiske lande er godt positioneret hertil, men andre lande syd for den danske grænse rykker også meget hurtigt på Power-to-X lige nu.

Artiklen har været bragt i Nordic Business, Oktober 2020.

Mærsk går ind i storstilet Power-to-X projekt

A.P. Møller-Mærsk er en af de store aftagere af brændstoffer, som har fået øje på elektrofuels som et muligt alternativ til den bunkerolie, der i dag bruges til at drive rederiets skibe. Med en flåde på omkring 700 skibe er Mærsk det største containerrederi globalt set, og med en ambition om at være CO2-neutrale i 2050 ser Mærsk det som en opgave at være med til at drive Power-to-X udviklingen.

- Vi ser to veje til at få brændstoffer, som ikke er baseret på fossile kilder. Den ene går gennem biomasse, og den anden går gennem strøm fra vedvarende kilder som sol og vind. Vi satser på begge dele og mener, det er for tidligt at låse sig fast på et bestemt fremtidigt brændstof. Men vi skal skynde os, hvis vi skal nå vores mål, siger Ole Graa Jakobsen, Head of Fleet Technology hos Mærsk.

Af samme grund er A.P. Møller-Mærsk gået i partnerskab med Ørsted, DSV, DFDS, Københavns Lufthavne og SAS med en vision om henover de næste 10 år at udvikle et potentielt 1,3 GW stort anlæg nær København til produktion af brint og andre bæredygtige brændstoffer.

- Vores bidrag i partnerskabet er som end-users at se på, hvilke ændringer, der skal ske på vores skibe, for at vi kan begynde at bruge elektrofuels som drivmiddel. Og samtidig skal vi undersøge, hvilke ændringer, der skal ske i hele bunkering systemet og forsyningskæden, for at vi kan skifte over til de nye brændstoffer, fortæller Ole Graa Jakobsen.

Selv i sin fuldt udfoldede udgave vil projektet med et 1.3 GW anlæg i 2030 kun kunne forsyne en mindre del af Mærsk’s flåde, og forsyning af hele shipping-branchen på verdensplan vil kræve 1000 anlæg af den størrelse, som er planlagt ved København. Men Mærsk ser projektet som en start – også i forhold til at positionere Danmark.

- Vi er som global virksomhed afhængig af, at vi kan få adgang til brændstof over hele verden, og hvis vi med dette initiativ kan være med til at kickstarte elektrofuels i Danmark og forhåbentligt også andre steder, så er det fint. Vi vil gerne bidrage til at positionere Danmark, som har nogle helt specielle muligheder inden for dette område. Vi er førende på vindindustri, og vi har desuden en række virksomheder, som er på forkant med nogle af de teknologier, som skal bruges inden for Power-to-X, siger Ole Graa Jakobsen.

En omstilling til brug af elektrofuels vil kræve en del investeringer i eksisterende skibe og i forsyningskæden. Men den største udfordring ligger i følge Ole Graa Jakobsen i at få udviklet de nye brændstoffer og få bygget den industri op, som skal levere dem. Her er der brug for incitamenter:

- Der vil være en transitionsfase, hvor vi vil begynde at have de nye brændstoffer som en mulighed parallelt med de fossile brændstoffer, men hvor de nye vil være meget dyrere. Vi er nødt til at finde nogle incitamenter, som gør det muligt at få de nye brændstoffer ind. Man kan for eksempel forestille sig en CO2-afgift lagt på fossile brændstoffer, der kan bruges til gøre de grønne brændstoffer billigere, siger Ole Graa Jakobsen.

Parallelt med målet om at være CO2-neutrale i egen operation i 2050 arbejder Mærsk også på at reducere sit relative brændstofforbrug gennem forbedring af effektiviteten på skibene, så CO2-emissionerne per transporteret container i 2030 er reduceret med 60% i forhold til 2008.

Artiklen har været bragt i Nordic Business, Oktober 2020