Jakten på fler och bättre batterier kommer bli det nya Klondyke. Men det finns ett allvarligt bekymmer.
Eftersom de stora producenterna förhalat klimatpolitiken in i det sista är det inte fem i tolv – utan snarare trettio sekunder i tolv – som är läget för omställning.
Och då får producenterna problem.
Elbilar riskerar att bli en bristvara, batterierna räcker inte till allt, elektrifierat jordbruk skapar nya behov etcetera. Summa summarum kvittar det hur mycket Northvolt bygger ut i Skellefteå – det behövs tusen fabriker till om alla ska kunna göra det alla påstår att de vill.
Att sol och vind kan öka så att energifrågan löses – vi kommer ha enorma mängder ren el om satsningarna fortsätter – är det stora hoppet. Men om den väderberoende elen sedan inte kan lagras för att kunna användas när den behövs uppstår stora produktionsproblem.
Storskalig sol- och vindel lagras redan idag i vattenkraften, som är unik i form av effektiv reglerare av elen, men de flesta länder har ingen betydande vattenkraft och att bygga ny är både ett stort och tidsödande projekt. Görs det fel skapas akuta klimatutsläpp. (Att bygga dammar i floder är inte klimatneutralt).
Att lagra med pumpkraftverk kan vara bättre, men då krävs väldigt många kraftstationer vid hav och sjöar. Och det är som sagt bråttom.
Vi riskerar helt enkelt en situation där den nya tekniken, som ska rädda planeten från smutsig energi, inte hinner fram i tid. Det är då falska lösningar kommer fram (som den svenska satsningen på biobränsle). Men det är också då vätgas blir i ropet.
Vätgas – en teknik som misslyckats i trettio år (Japan har drivit vätgasspåret länge nu) – blir plötsligt lösningen i land efter land. Tyskland storsatsar på vätgas och lastbilstillverkare går samman i olika projekt för att skynda på vätgasspåret. EU kräver vätgasplaner från medlemsländerna. Runtom i världen pågår projekt där vätgas ska användas i nya industriprocesser och i
Sverige finns rentav hyreshus som kan värmas av lagrad vätgas producerad på plats.
Så vad är problemet?
Låt oss ta det steg för steg.
Vätgas används idag
Om man tittar på industrisektorn lever vi redan i ett vätgassamhälle. Vätgas används för att raffinera såväl diesel och bensin, men även biobränsle av HVO-typ. Vätgas används sedan länge i den kemiska industrin och energikällan nyttjas för att tillverka det konstgödsel som industrijordbruket använder (med stora utsläpp som resultat).
Vätgas finns alltså för att producera saker vi måste bli av med – vilket ju är en dålig användning av gasen.
Men det betyder att kunskapen om vätgas, inkluderat lagring och hantering av den, är väl utvecklad. Det är sällan industrier exploderar på grund av att det finns vätgas på området.
Det här innebär också att när nya industriprocesser, så som LKAB:s järnsvamp eller SSAB:s stål utan kol, ska etableras går det att bygga upp en vätgasbaserad produktion redan idag. Problemet är då inte vätgasen i sig, utan hur vätgasen är producerad.
Vätgas idag = fossil energi
Vätgas är inget som borras upp ur havsdjupen utan den produceras. Idag kommer nästan all vätgas från fossilgas, olja och kol. Den kan också vara en restprodukt från industrier. 95 procent av all vätgas kommer från smutsiga källor (i EU 99 procent) och då är den ju ingen lösning på klimatproblemet. Vätgas kan också tas ut ur avfall som biogas, men det är små mängder och världen behöver mycket – inte lite – vätgas om den ska ersätta kol och olja.
Ren vätgas är dyrare
Men det går att tillverka renare vätgas och det sker genom så kallad elektrolys, som innebär att man spjälkar vatten till vätgas och syre. Det här sker med el och om elen då kommer från sol, vind eller vattenkraft blir vätgasen också ren. Problemet är att det går åt väldigt mycket el och vatten i produktionen, vilket innebär att det är en dyr metod. För att den ska fungera i praktiken måste vind- och solel finnas i sådana mängder att elen blir gratis på marknaden. Då kan producenter sälja el till vätgasproduktion istället för att sälja den med förlust på marknaden. Men då talar vi om en framtid där kol, olja och gas redan slagits ut ur systemet.
Orsaken är att det är bättre, både ekonomiskt och klimatmässigt, att den billiga sol- eller vindelen direkt slår ut kolkraftverk som måste bromsa när elen kostar för lite.
Klimatnyttan av att göra vätgas är mycket lägre än klimatnyttan av att bromsa kolkraft.
Uppskattningsvis gör ren el fyra gånger större klimatnytta om den konkurrerar ut kolkraft i Tyskland eller Polen än om den görs om till vätgas för att driva en lastbil.
Vätgas ger stora energiförluster
Om man omvandlar el till vätgas och sedan gör om den till el igen – vilket ju går utmärkt med bränsleceller – ja då får man inga utsläpp (det blir vatten i ”avgasröret”, men det är egentligen inte den viktiga frågan.
Men att vätgas kostar stora mängder energi när den skapas är inget vi kan ignorera. Man kan räkna med minst 30 procent i förlust, och det blir samma resa om man återigen gör om den till el via bränsleceller. Kvar blir en tredjedel av den energi man hade från början i form av ren el.
För samhället som helhet blir det en rejäl energiförlust. Lagrar vi i batterier är förlusten bara fem procent.
Energiförlusten blir ännu större om man istället använder vätgas för att tillverka bensin eller diesel av den (vi kallar det då elektrobränsle; e-bensin eller e-diesel etcetera), vilket alltså blir fossilfritt bränsle till förbränningsmotorer. Då är man nere i att bara 20 procent av energin finns kvar när den ineffektiva motorn gjort sitt jobb.
Vätgas är dyr att distribuera
Man kan distribuera vätgas i ombyggda pipelines men det är extra svårt eftersom vätgaspartikeln är så ”liten” – bara en atom. Det betyder att det lätt blir läckage och ingen vill ha en explosiv gas som läcker. Alternativet är att frakta den under högt tryck i specialbyggda tankar, typ gasflaskor, eller i fryst form (cirka -253 grader). Vätgasen kommer då distribueras via lastbilar i första hand, ungefär som diesel och bensin idag, och idén för drivmedelsbranschen är då att man ska kunna fortsätta som tidigare fast byta det fossila mot vätgas.
Problemet är återigen att det blir ett dyrt bränsle. Även om elen är gratis kostar distribution och omvandlingen från vatten till vätgas. (Om elen är gratis kan den ju ännu billigare lagras direkt i elbilar.)
Och även om det går snabbt att ”tanka”, så konkurrerar inte vätgasdrift med batteridrift rent ekonomiskt, och det är knappast troligt att vi kan ladda vätgasbilen hemma – såsom vi gör med elbilen.
Därför är idén med vätgasbilar för privatbilister svår att förstå. Den fördel som fanns förut – att man kom längre på en tank – är ju borta idag då elbilar kan köras i upp till 80 mil på en laddning. Och hur ofta kör någon åttio mil på en dag?
Tung vägtrafik är ett slöseri i sig
De mesta kommersiella transporterna sker idag med långtradare som ockuperar filer på världens motorvägar. Men det är, jämfört med järnväg, ett väldigt smutsigt och slösaktigt transportsystem. Bara underhållet av vägarna är en stor extrakostnad och antalet förare stort jämfört med järnvägslösningen. När vätgaslastbilar nu presenteras är det alltså en fortsättning på ett trafiksystem som i sig är ett problem. Men det gäller också batterilastbilar, som den stora Tesla Semi, som ska komma nästa år. Att de här två lösningarna diskuteras som enda möjligheten säger något om hur låsta myndigheterna och dagens näringsliv är vid att den omställning som sker inte ska vara ett byte av system – snarare byte av bränsle.
Men det finns en annan lösning, elvägar, där tung trafik laddas kontinuerligt genom ledningar över eller under vägbanan. Fördelen är att tung trafik då bara behöver en bråkdel av den batterikapacitet som annars krävs för transporterna, vilket minskar klimatutsläppen rejält. Och om batterier blir en bristvara är ju den här lösningen ännu mer intressant. Att bygga elvägar är dock något som kräver en rejäl offentlig infrastruktursatsning – och det är politikerna emot idag. Istället hoppas man att omställningen ska skötas av marknaden, där den mest aktiva delen av marknaden ska vara privatbilismen. Och om det är privatpersoner som väljer kommer vätgasen inte vara första alternativet av rent ekonomiska skäl.
Vätgassamhället som myt
Det finns många överdrivna förhoppningar på vätgas, såsom det alltid blir när en stor industrilobby börjar agera för en lösning. Ett tag presenterades små vätgasbatterier som lösning för att ladda mobiler och datorer och det där går ju – men vem vill ha vätgaspatroner under skrivbordet eller sängen när det finns en fungerande lösning som heter elsladd?
Men egentligen handlar frågan inte om huruvida vätgas ska användas eller ej, utan om hur den ska användas. Och då är prioriteringen enklare.
Vätgas som kan ta bort stora utsläpp från kol, fossilgas eller olja gör nytta direkt. Då bör den satsas på med storskalig billig el som grund.
Grön vätgas som ersätter fossil vätgas är också bra även om det mesta som idag produceras med vätgas är sånt som vi inte vill behöva i framtiden.
Det som bör styra är vad som snabbast minskar utsläpp – inte vad som enklast håller igång det system som världens drivmedelsbolag och raffinaderiindustri lever i.
Och då kommer vätgasen varken att bli ett drivmedel eller ett verktyg för lagring av sol- och vindel. Där finns betydligt bättre metoder redan idag.
