Brint-eventyret…

Hvor meget eventyr er der? Spørgsmålet, der normalt forbigås i tavshed er, hvad brinten og PtX-brændstoffet kommer til at koste. Ilt og brint hænger rigtigt godt sammen i vand, og der skal megen energi til at skille dem ad. Det teoretiske minimum er hele 39 kilowatt-timer (kWh) pr. kg brint. Så langt når man ikke ned i praksis, i øjeblikket vil elektrolysecellerne bruge 50-60 kWh pr. kg brint. Bliv klog på processerne her.
Hør artikel
Getting your Trinity Audio player ready...

 

Det er for længst erkendt, at vi aldrig kan elektrificere hele samfundet med strøm fra solceller og vindmøller. En del af energien skal nødvendigvis være til rådighed som flydende eller gasformige brændstoffer. Det gælder flytrafikken, store dele af skibsfarten og formentligt også en del af transporten på land. Her vil batterier være for tunge at tage med rundt. Hertil kommer den del af industrien, der har brug for høje temperaturer, cement, stål, keramik, metaller, kemikalier osv.

Løsningen, der altid nævnes, er det såkaldte Power to X (PtX). Her omdanner man f.eks. vand og CO2 til brændstoffer ved hjælp af elektrisk strøm. I praksis vil man normalt begynde med at splitte vand i bestanddelene ilt og brint ved elektrolyse. Det er på papiret en simpel proces, hvor man stikker to elektroder ned i en todelt beholder med vand, sætter strøm på, og så vil brint boble op ved den ene elektrode og ilt ved den anden. Adskillelsen mellem de to dele er en såkaldt membran, der tillader passage af f.eks. brint, men ikke andet.

CO2 skaffer man ved opsamling fra skorstene med røggas, jo større CO2-indhold i røgen, desto bedre. Det er en forholdsvis kompliceret og energikrævende proces. Har man ikke nogen skorsten, kan man opsamle CO2-en fra luften, men så bliver det rigtigt dyrt i energi.

Endeligt kan man så i et tredje trin kombinere brint og CO2 og f.eks. producere metanol (træsprit), metangas eller sågar benzin. Her er der tale om ganske komplicerede kemiske anlæg, men teknologien er forholdsvis velkendt.

Det store spørgsmål, som imidlertid normalt forbigås i tavshed, er, hvad brinten og PtX-brændstoffet kommer til at koste? Ilt og brint hænger rigtigt godt sammen i vand, og der skal megen energi til at skille dem ad. Det teoretiske minimum er hele 39 kilowatt-timer (kWh) pr. kg brint. Så langt når man ikke ned i praksis, i øjeblikket vil elektrolysecellerne bruge 50-60 kWh pr. kg brint.

Strømprisen i Danmark var i 2024 i gennemsnit 53 øre/kWh, helt uden afgifter, net-tariffer osv. Hvis vi således regner med, at en brintfabrik skal betale 60 øre/kWh for sin strøm, vil udgiften til elektricitet alene være 30 kr./kg brint (hvis vi bruger 50 kWh/kg). Hertil kommer udgifterne til elektrolyseanlægget, investeringer, drift og vedligehold, de skønnes at ligge på godt halvdelen af strømudgiften, så vi nærmer os 50 kr. pr. kg brint, og det er på det tidspunkt, hvor den forlader fabrikken, dvs. ekskl. transport og lagring på vej ud til kunderne.

Brint fremstilles i dag i kolossale mængder til bl.a. olieraffinaderier og ammoniakfabrikker (gødning). Udgangspunktet er enten naturgas eller kul + vanddamp. Prisen ligger omkring 12 kr./kg. Vi kan således se, at vores elektrolysebrint er ca. fire gange dyrere.

Nu er ovenstående priser baseret på en stabil og optimeret brintproduktion, hvor produktionsapparatet udnyttes fuldt ud, og man kan køre kontinuerligt i dagevis eller ugevis, som man gerne vil i den kemiske industri. Nu er tanken med brintproduktionen imidlertid, at den skal tage al overskudsstrømmen fra solcellerne og vindmøllerne. Sol og vind producerer højst variabelt fra dag til dag og time til time, og fra denne produktion skal der fratrækkes det stabile forbrug i samfundet. Resten af forsyningen vil – ifølge Energistyrelsens 2050-vision – se ud som vist på fig. 1. Det er den strøm, brintproduktionen vil have til rådighed.

Fig. 1

For at kunne udnytte al strømmen skal brintproduktionen have en meget høj kapacitet, og elektrolysecellerne bliver i praksis kun udnyttet i ca. halvdelen af tiden. Det giver en meget større investeringsudgift. Hertil kommer, at det gennemsnitlige strømforbrug pr. kg. brint vil være meget højere, hvis elektrolysecellerne hyppigt skal stoppes og startes eller reguleres op og ned i ydelse. I stedet for ovennævnte 50-60 kWh/kg brint kommer vi måske snarere op på 70-80 kWh/kg.

Nu skal brinten jo principielt konkurrere med den naturgas, som industrien bruger i dag. Her bliver vi så nødt til at se på, hvad brinten koster pr. leveret energienhed og sammenligne med naturgassens tal. Hvis brintprisen f.eks. er 60 kr./kg, svarer det til ca. 2 kr./kWh (brinten vil kun levere ca. 33 kWh pr. kg i en brænder). Det tal skal sammenholdes med den aktuelle naturgaspris på ca. 30 øre/kWh. Industrikunderne kan således se frem til en seksdobling af deres energipriser, hvis de skifter fra naturgas til brint. Det kan ingen virksomhed i de energitunge brancher overleve.

Fig. 2. Elprisen ved på brint sammenlignet med prisen på naturgas

Men vi får jo at vide, at elektricitet fra sol og vind er de billigste og bliver billigere endnu, som årene går. Så bliver brinten vel også billigere?

En stor del af strømmen skal i fremtiden komme fra havvind, primært fra Nordsøen, og her har vi set, at priserne er steget kraftigt i de seneste 1-2 år. De store udbud her i Danmark uden statsstøtte gik i vasken og i Storbritannien har man haft de samme problemer. Nu tales der om statsgaranterede priser, og i Storbritannien endte man på priser omkring 80 øre/kWh, og selv da var der ikke investorer til alle de udbudte projekter. I branchen taler man om, at vi nok snarere skal op på ca. 1 krone/kWh. Hvis man indsætter det tal i ovennævnte beregninger, når vi op på en brintpris på ca. 100 kr./kg eller godt 3 kr./kWh. Det er endnu længere væk fra dagens priser.

Tager man skridtet videre og producerer Power to X-brændstoffer, bliver disse naturligvis tilsvarende dyre og slet ikke konkurrencedygtige med de nuværende energikilder. PtX vil også frembyde yderligere vanskeligheder, da vi her er ovre i kompliceret kemisk industri, der på ingen måde kan fungere på en variabel strømforsyning.

I Kassø ved Aabenraa er en metanolproduktion så småt ved at komme i gang. På papiret skulle den få strøm fra de omkringliggende marker med solceller, men reelt er anlægget koblet op til Energinets forsyning og trækker herfra den stabile strøm, der er en forudsætning for, at produktionen kan lykkes.

Det forlyder, at Mærsk vil købe hele produktionen, men det er selvfølgeligt vel vidende, at metanolen, målt pr. leveret energimængde og inkl. statsstøtte, er 4-5 gange dyrere end rederiets normale bunkerolie. Men for Mærsk er det lommepengene, og de bruges til at pleje det grønne image.

Brint og Power to X har reelt kun en mulighed, hvis der bindes massiv statsstøtte til hvert eneste kg, der produceres. Inden vi træder for langt ned ad den sti, skal vi nok overveje, om det virkeligt er det, vi vil?

Fik du læst?