Brint har stort potentiale som alternativ til el-drift

Verdens transport bruger næsten 10 milliarder liter olie om dagen. Året rundt. Det betyder omkring 7 milliarder tons CO2 på et år.
Af hensyn til klimaet skal benzin og andre oliebaserede brændstoffer erstattes af noget bedre, og det skal være snart. Batteridrift fungerer godt til personbiler og kortere vejtransport. I mange andre tilfælde er brintbaserede brændstoffer mere egnede. Og heldigvis findes løsningerne allerede.

”Brint er et godt alternativ, når direkte elektrificering er vanskelig, når der for eksempel kræves alt for store og tunge batterier. Den kan enten bruges direkte som brændstof eller til at producere andre fossilfrie brændstoffer”, siger Mikael Nordlander, direktør for Industry Decarbonisation hos Vattenfall. 

I flere år har han arbejdet på at udvikle brugen af brint, frem for alt for at fremme klimaomstillingerne i industrien. Et projekt, som har fået stor opmærksomhed, er HYBRIT i det nordlige Sverige, der handler om at producere fossilfrit stål.

I øjeblikket bruger han det meste af sin tid på produktion af brændstof. På den svenske vestkyst planlægger to brændstofselskaber, St1 og Preem, at begynde at fremstille bæredygtige såkaldte elektrobrændstoffer ved hjælp af blandt andet brint fra havvind og ikke-fossilt CO2, som stammer fra udledninger fra skovbrugsindustrien.

Samlet set taler vi om en årlig produktion på over en million kubikmeter, hovedsageligt til luftfartsindustrien, hvor kravene til opblanding med bæredygtigt brændstof bliver skærpet år for år. HySkies er et andet projekt med bæredygtigt flybrændstof, som Vattenfall driver sammen med blandt andre Shell og SAS.
Men brint kan drive mange former for køretøjer. Den kan for eksempel bruges direkte som brændstof i en motor, eller til at producere elektricitet i en brændselscelle. Spørgsmålet er, hvilken teknologi der bliver dominerende i fremtiden inden for de forskellige transportsektorer?

Læs også: Infrastrukturen for brint i Danmark er godt på vej

”Alle varianterne har deres anvendelsesområder. Den tydeligste tendens vedrører formentlig det bæredygtige elektrobrændstof til luftfart. Der vil kravene til opblanding gradvist stige i de kommende år, og lige nu er det svært at få øje på et godt alternativ til kulbrinter til lange flyvninger, selvom jeg ved, at der er projekter, der ser på brint som brændstof. For lange og tunge søtransporter er det mere åbent. Der ser det lige nu mere ud til, at metanol, som også kan fremstilles som elektrobrændstof, er den største konkurrent - eller eventuelt ammoniak. Brændselsceller og ren brint kan formentlig i højere grad konkurrere med hensyn til tung vejtransport, især hvis industrien begynder at omstille sig og bruge brint i deres processer, for så vil brint være tilgængeligt mange steder også for transportsektoren”, siger Mikael Nordlander.

Fordele og ulemper ved brint som brændstof
Brint kan være en byggesten i flere typer brændstof. Se de vigtigste længere nede. Det vigtige set ud fra et klimasynspunkt er, at brinten produceres ved hjælp af fossilfri strøm fra for eksempel havvind. Et elektrolyseanlæg deler derefter vand i dets komponenter: brint og ilt.

Brændselsceller:
En brændselscelle er en slags kemisk generator, der bruges i elbiler i stedet for et batteri. I princippet fungerer den som et elektrolyseanlæg, bare omvendt: Anlægget hjælper brint med at reagere med ilt fra luften og resultatet er elektricitet til motoren og ”udstødning” i form af ren vanddamp. Toyota er stadig dominerende på personbilsmarkedet, men blandt andre BMW udvikler deres egne modeller. Volvo planlægger at begynde at teste tunge lastbiler med en rækkevidde på 1.000 km i 2025. Kina planlægger at have en million tunge brændselscellekøretøjer på vejen inden 2030.

• Plus: Lang rækkevidde, fuld tank på få minutter, vejer mindre end batterier.
• Minus: Lav virkningsgrad sammenlignet med direkte brug af elektricitet. Høje produktionsomkostninger for brændselscellen. Brinttanke kan være pladskrævende.

Elektrobrændstof:
Det overordnede navn for flere brændstoffer såsom bæredygtig jetpetroleum eller metanol. Fremstilles ved at brint reagerer med CO2, der stammer fra procesudledninger, for eksempel fra skorstenen på et affaldsforbrændingsanlæg. Vattenfall har projekter med produktion af elektrobrændstof sammen med blandt andre Shell, Preem og St1.

• Plus: Kan erstatte eller blandes i fossilt jetpetroleum og dermed reducere det fossile CO2-fodaftryk fra flytrafikken. Er ofte en brugbar løsning, når andre løsninger til elektrificering ikke er anvendelige.
• Minus: Lavere virkningsgrad end direkte elektrisk drift eller direkte brug af brint.

Biobrændstof:
Brændstoffer som biodiesel og HVO, hydrogeneret vegetabilsk olie, til tunge lastbiler og andre maskiner kan fremstilles på flere måder for eksempel af biprodukter fra skovbrugsindustrien. I processen bruges brint til at omdanne råmaterialerne fra skovbrug til bæredygtig diesel.

• Plus: Eksisterende dieselmotorer kan anvendes.
• Minus: Tilgængeligheden af bæredygtige råmaterialer fra skovbrug og anden biomasse er begrænset.

Brint:
Brint er faktisk blevet brugt til at drive køretøjer siden 1800-tallet. Motorerne er af samme type som i benzinbiler. I 2005 testede BMW sin model Hydrogen 7. I 2022 lancerede Kawasaki en brintdrevet motorcykel, Ninja H2. Toyota annoncerede planer om en brintdrevet bil i 2021. Brint kan også bruges i gaskraftværker og dermed erstatte fossil gas. Flere producenter, såsom GE og Siemens, har turbiner til brintdrift.

• Plus: Ved forbrænding dannes der overhovedet ingen CO2, kun vand.
• Minus: Gassen har en lav densitet, hvilket betyder, at gastanken kan optage meget plads i et køretøj. Ved høje forbrændingstemperaturer kan der dannes nitrogenoxider.

Ammoniak:
I dag bruges ammoniak hovedsageligt til fremstilling af kunstgødning, men det har også potentiale som et bæredygtigt brændstof, fordi det er fri for CO2, men indeholder meget brint. Det er en forudsætning, at der anvendes fossilfri strøm ved produktionen. Ingen større bilproducenter har planer om ammoniakmotorer i dag, men der er overvejelser om det inden for skibsfarten.

• Plus: Ammoniak har et relativt højt energiindhold
• Minus: Ammoniak er nødvendig til gødning i landbruget.

- PiB