Hydrogen er grunnstoffet det finnes mest av i hele universet, og på jorden er det bundet i alle verdens hav. Hvordan kan vi utnytte denne uendelige ressursen til å løfte verden ut av klimakrisen?
Tekst og illustrasjon av Erika Sandanger
Vårt DNA er laget av de samme grunnstoffene som finnes i stjerner; kalsium, karbon og oksygen, for å nevne noen. Ved stjernedød slippes stjernestøv ut i det store kosmos, med en salig blanding av grunnstoffer. En gang for veldig lenge siden fant dette stjernestøvet veien til jorden…
Det letteste grunnstoffet og drivkraften i universets tyngste prosesser
Det mest tallrike grunnstoffet i stjernestøvet som drysset over jorden, er hydrogen. Hydrogenet utgjør 90% av alle atomer og 75% av all normal materie i universet. Til tross for å være det letteste og minste grunnstoffet, er hydrogen drivstoffet i stjerneutvikling, som skjer ved en prosess kalt fusjon; sterke gravitasjonskrefter presser to hydrogenatomer sammen til helium, og frigjør enorme mengder energi; så har vi det gående.
Hydrogenets egenskaper på jorden
På jorden er det vanskeligere å lage stjerner av hydrogen, men grunnstoffet kan brukes på andre måter. Hydrogen har blitt misbrukt til å lage kraftige bomber, og i menneskekroppen fungerer hydrogen som smøreolje for knoklene våre.
Hydrogenets energiinnhold og mobiliserende egenskaper ligner noe vi allerede bruker mye av: olja. Hydrogen brukes faktisk på samme måte som bensin! Forskjellen er at hydrogen ikke er energikilden i seg selv, men en energibærer. Kort fortalt er en energibærer noe som kan lagre eller frakte energi, som eksempelvis kan være elektrisitet fra vindkraft. Det betyr i prinsippet at biler kan ha tanken fylt med ren vindenergi, selv når det er vindstille.
På Europas veier ruller det flere tusen hydrogenbusser, og snart skal Lofoten kunne nytes fra en hydrogenferge. Men hydrogen som drivstoff dypper foreløpig bare tåspissene i transportsektoren, i motsetning til “det sorte gullet”.
Det sorte gullet…
Hvert år sluker transportmidler som biler, busser, fly og skip en overveldende mengde fossil energi. Transportsektorens forbruk av fossile brensler kan sammenliknes med at du flyr mellom Norge og Nord-Amerika 111 millioner ganger i året. Utslippet tilsvarer 8 milliarder tonn med drivhusgassen karbondioksid (CO2). Når det blir tilført for mye CO2 i atmosfæren, varmes jorden opp, som fører til naturkatastrofer og humanitære kriser verden over.
…blir grønt
Verdens energibehov vokser med økende befolkning og levestandard, som igjen belaster transportsektorens CO2-utslipp ytterligere. Fornybare energikilder som sol og vindkraft er uuttømmelige og genererer elektrisitet ved bruk av naturens egne krefter! Disse naturkreftene kan løfte hydrogenets rolle som en klimavennlig erstatning til oljen.
Hydrogen kan lages av naturens egne superkrefter
Mesteparten av hydrogenet på jorden finnes i vann, der det er bundet fast til oksygen og utgjør vannmolekylet H2O. For å bruke hydrogen som drivstoff må hydrogenet være rent, og da trenger man en ytre kraft for å løsrive hydrogen fra oksygenet. Denne kraften kan være elektrisitet som kommer fra naturens egen sol og vind, som videre brukes til å splitte vannmolekylet H2O opp i ren hydrogen og oksygen. Prosessen kalles elektrolyse, eller vannsplitting. Vannsplitting gir oss tilgang til masse hydrogen, da vannet, sola og vinden er tilgjengelig til evigheten og forbi. Hydrogen kan også lages av kull, metan eller kjernekraft, og disse blir fargekodet henholdsvis brunt, blått, grått og rosa hydrogen. Er hydrogenet produsert av fornybare kilder som sol- og vindkraft kalles den “grønn hydrogen”.
“Grønt hydrogen”: Ingen CO2, bare H2O
Av alle hydrogenets farger har grønt hydrogen minst CO2 utslipp under produksjon, og ingen CO2-utslipp som drivstoff. Det tekniske bak hydrogen som brensel er litt annerledes enn i en vanlig motor; motoren er byttet ut med en hydrogentank og en brenselcelle. Brenselcellen lager elektrisk energi ved å blande hydrogengassen i tanken med oksygen i luften. Og utslippet? Vanndamp!
Veien til innføring av grønt hydrogen i transportsektoren
En grønn omstilling med hydrogen krever masseproduksjon, lagringsmuligheter og lave priser. Pluss en hel haug energi. Det krever mer energi å lage hydrogengass gjennom vannsplitting enn man får ut av sluttproduktet. Dessuten er hydrogengass vanskelig å oppbevare; det tar mye plass. Videre må gassen presses sammen under høyt trykk, eller kjøles ned til lave temperaturer, før det kan brukes som drivstoff. Dette krever enda mer energi og penger, men grønt hydrogen er allerede dyrt fordi vannsplitting krever dyre materialer.
Det forskes på mange måter for å optimalisere produksjon og lagring av hydrogen, så det grønne gullet kan komme på plass i energimiksen. Utbygging av fornybar elektrisitet, syntetiske materialer, underjordiske saltgruver og ammoniakk-lagring er blant metodene som øker produksjonsmulighetene, senker prisene, og løser lagringsproblemet. Veien til innføring av grønt hydrogen er humpete, men forskere verden over råkjører for å nå klimamålet før det mørkner.
Til videre lesning
- https://www.sintef.no/fagomrader/hydrogen/
- https://www.tu.no/artikler/hydrogen-fra-a-til-a/527143
- https://energytracker.asia/types-of-hydrogen/#:~:text=Green%20Hydrogen%20is%20the%20only,hydrogen%20the%20most%20desirable%20type
