HYDROGEN - KLIMALØSNINGEN FOR SJØMATNÆRINGEN?

Transkript

1 HYDROGEN - KLIMALØSNINGEN FOR SJØMATNÆRINGEN? Miljømarin, Trondheim Steffen Møller-Holst Markedsdirektør H 2 -teknologi Norsk Hydrogenforum Styreleder Chairman for Transport, EU-programme FCH JU

2 Hydrogen - minste atom, store muligheter 1. Universets vanligste element (~78 %) 2. Utgjør 10 % av levende organismer: vann, protein, fett. H 1 3. Brorparten av energien på jorda genereres på sola ved at hydrogen smelter sammen til helium og dette avgir store mengder energi. H He 2 Li Be 3 4 Na 11 Na K 19 Rb 37 Cs 55 Fr 87 Mg 12 Ca 20 Sr 38 Ba 55 Ra 88 Sc 21 Y 39 La 57 Ac 89 Ti 22 Zr 40 Hf 72 Rf 104 V 23 Nb 41 Ta 73 Db 105 Cr 24 Mo 42 W 74 Sg 106 Mn 25 Tc 43 Re 75 Bh 107 Fe 26 Ru 44 Os 76 Hs 108 Co 27 Rh 45 Ir 77 Mt 109 Ni 28 Pd 46 Pt 78 Ds 110 Cu 29 Ag 47 Au 79 Zn 30 Cd 48 Hg 80 B 5 Al 13 Ga 31 In 49 Ti 81 C 6 Si 14 Ge 32 Sn 50 Pb 82 N 7 P 15 As 33 Sb 51 Bi 83 O 8 S 16 Se 34 Te 52 Po 84 F 9 Cl 17 Br 35 I 53 At 85 Ne 10 Ar 18 Ne Kr 36 Xe 54 Rn 86 Rn 2 Ce Pr Th Pa Pa 91 U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Cf Tm 69 Md 101 Yb 70 No 102 Lu 71 Lr 103

3 Hydrogens rolle og funksjon Fuels 3

4 Hydrogen - Kilder og Anvendelser Dagens H 2 -produksjon (~50 Mtonn/år) Industrial applications Naturgass Olje Kull Elektrolyse By-product from Chemical Industry 4 Natural gas, biogas, coal, biomass Renewable generation, storage and buffering

5 Hydrogen - Kilder og Anvendelser Transport Industrial applications Residential CHP Feed to electricity grid Existing natural gas, electricity and transport infrastructures By-product from Chemical Industry Methanisation feed to natural gas grid 5 Natural gas, biogas, coal, biomass Renewable generation, storage and buffering

6 Hydrogen som energibærer Lagring Gassturbin Vann Brenselcelle Naturgass CO 2 -lagring Elektrisitet Hydrogen Reformering Vind Vannelektrolyse Lagring

7 Hydrogen som energibærer Lagring Vann Gassturbin Brenselcelle Elektrisitet Hydrogen Wind Vind Småkraft Vannelektrolyse Lagring Sol

8 «..fossen er ikke borte; den er satt til å gjøre nyttig arbeid for menneskene» Hydrogen som energibærer Verdens største Rjukan/Glomfjord 1940 & 1953: 70 tonn H 2 /dag Lagring Vann Gassturbin Sam Eyde Brenselcelle Elektrisitet Hydrogen Wind Vind Småkraft Vannelektrolyse Lagring Sol

9 9

10 Prinsipp elektrolyse hydrogen fra vann Lydløse Miljøvennlige Effektive Modulære Rask respons 10 H 2 O + Elektrisitet => H 2 + ½O 2 + Varme

11 Distribusjon av hydrogen Lastebil, gass (G), opptil tusen km Båt, flytende (L), inter-kontinentale avstander Rør (P=pipeline), gass, lokalt og regionalt 170 tonn H 2, Tokyo OL

12 Brenselcelleprinsipp fra hydrogen til strøm Lydløse Miljøvennlige Effektive Modulære Rask respons H 2 H 2 O 2 H 2 O 2 H 2 O 2 H 2 H 2 O H 2 O H 2 O Source: Zhu 12 H 2 + ½O 2 => H 2 O + Elektrisitet + Varme

13 Brenselceller første applikasjoner text Gemini 1966

14 Brenselceller anvendelse innen veitransport s 1999 Courtesy: Daimler Source: GM 1997

15 Teknologi-status, lastebiler Nikola One, 200 kw brenselcelle, flytende H 2? 40 tonns lastebil under testing i Sveits, 100 kw brenselcelle og H 2 -tanker 15

16 Teknologi-status, maritime applikasjoner Fartøyer der hydrogen og brenselceller er demonstrert (opptil ~ noen 100 kw) Passasjerbåter Ferger Lektere Seilbåt Supply-skip (LNG) Ubåter (AIP) 2002 Tyskland Italia Japan 16

17 17 Teknologi MW-klassen

18 Elektrifisering av transportsektoren MCFC 320 kw APU Natural Gas 2009 Passenger vehicles, 5,6 mill tonnes CO 2 Vans and heavy duty vehicles 4,4 mill tonnes H 2 -delivery trucks in 2018 Domestic maritime and fishing, 3.7 mill tonnes Domestic air traffic 1,3 million tonnes Other mobile sources 2.3 mill tonnes Motor bikes and scooters 0,1 million tonnes Railroads 0,05 million tonnes Passenger trains 5,6 MW freight train in Norway by 2025? MoU for 50 H 2 -trains in Germany H 2 Oslo Airport

19 Elektrifisering, batteri eller hydrogen? Ja takk, begge deler! + > 100 kg battery / 100 km + 1 kg H 2 / 100 km Ca 10 kg tank/kg H 2 19

20 Drivstoffer i ulike transportsegmenter Vegtransport Luftfart Jernbane Sjøtransport Persontransport Vare- og godstransport Rekkevidde Kort/By Medium Lang>500km Kort Medium Lang Kort Kystnær Lang Naturgass LNG LNG (LNG) LNG Elektrisitet Biodrivstoff Hydrogen LH 2 Drivstoffet egner seg godt i transportsegmentet / biodrivstoff er en begrenset ressurs Drivstoffet er mindre egnet, men kan anvendes i transportsegmentet Drivstoffet forventes ikke å være egnet i transportsegmentet i tidsperspektivet (2025) * teknologiene er under kontinuerlig utvikling og bildet vil kunne endre seg betydelig innen 2030 og fram mot 2050

21 Hydrogen i oppdretts- og settefiskanlegg Eks oppdrettsanlegg: ~ tonn H 2 /år per anlegg (10 merder (APU) + 1 fôrbåt) => ~ tonn O 2 /år fra vannspalting: H 2 0 => H 2 + ½ O 2 Elektrisitet Hydrogen Oksygen Varme H 2 -lager og Brenselcelle Oppdrett/settefisk H 2 -stasjon H2 El H 2 H 2 / O 2 H 2 Brønn/fôrbåt på H 2 21

22 Oppdrettsanlegg, havmerder SALMAR / Ocean Farming 22

23 Utfordringer Regelverksutvikling Tidkrevende prosesser (etablering av regelverk for LNG tok 8 år) Dialog mellom Sjøfartdirektoratet (og IMO), DnV GL, DSB, fagmiljøer og Standard Norge er initiert Kvalifisering av brenselceller for maritime anvendelser (MW-størrelse) Tilgjengelighet av hydrogen som drivstoff (komprimert gass / flytende) Løsninger for bunkring av drivstoff/lagring av hydrogen om bord i fartøyer Høye kostnader for hydrogen og hydrogenteknologier i en tidlig fase 23

24 Oppsummering Hydrogen som drivstoff kan gjøre deler av maritim næring utslippsfri Hydrogenteknologiene er kommersielt tilgjengelige, elektrolyse gir "billig" oksygen Så langt kun mindre hydrogenfartøy demonstrert (opp til noen 100 kw), nå MW+ Verdiskaping: Norske teknologileverandører innen vannelektrolyse og lagringstanker Fokus på etablering av regelverk (nasjonalt og internasjonalt) Økt engasjement (både politisk og i industrien) og en rekke initiativer innen bruk H 2 som drivstoff i fiske- og hurtigbåter, ferger, cruiseskip mm fiskeri og havbruk ('fler'bruk: hydrogen, oksygen og varme) Betydelige støttemekanismer i Norge (EnergiX, Pilot- E, NFR, Enova, Innovasjon Norge) 24

25 Teknologi for et bedre samfunn