Vätgas

vatgasbilVätgas består av diatomära diatomära molekyler (H2). En vätgasmolekyl utgörs av två väteatomer som binds samman av en så kallad kovalent sigmabindning. Väte är det lättaste av alla grundämnen, och vätgas är mycket lättare än luft och stiger därför uppåt.

Vätgas är inte en primär energikälla, men kan användas för att lagra energi. När man vill ha ut energin låter man vätgasen reagera med syre, och får vanligt vatten som biprodukt.

Väte är det vanligast förekommande ämnet på vår planet, men en stor del av allt väte är bundet i vattenmolekyler. För att skapa vätgas krävs energi. Den kommersiell produktion av vätgas som sker idag använder sig huvudsakligen av naturgas (fossilgas) som energikälla.

Produktion av vätgas

Som nämnts ovan är det idag vanligast att man använder sig av naturgas för att få tillräckligt med energi för att bilda vätgas. En vanlig metod är ångreformering, som skapar vätgas och koldioxid. En annan metod är elektrolys, där energi används för att spjälka upp vatten i beståndsdelarna väte (vätgas) och syre (syrgas).

Att använda sig av elektrolys är mindre vanligt än ångreformering, eftersom elektrolys är dyrare och cirka 30% – 40% av energin går förlorad genom elektrolysen. Det finns dock förhoppningar om att man ska kunna förbättra effektiviteten framöver och därmed göra elektrolys till en mer rimlig metod för framställandet av vätgas.

Sist men inte minst bör man känna till att vätgas uppstår som en biprodukt inom många delar av den kemiska industrin. Där är alltså inte primärsyftet med verksamheten att producera vätgas.

Användningsområden för vätgas

Idag används vätgas huvudsakligen som råvara inom industrin, bland annat i raffinaderier och för framställning av ammoniak.

Det pågår intensiv forskning kring vätgas som fordonsbränsle så det är mycket möjligt att vätgas kommer att bli viktigt även inom den sektorn i framtiden. Vätgasdrivna bränsleceller kan användas för att driva bilar, båtar och andra fordon.

Vätgasdrivna bränsleceller skulle också kunna användas för att driva allt från mobiltelefoner och datorer till gatubelysning och värmepannor, men betydligt mer forskning inom området krävs.

Distribution av vätgas

vatgasIdag är det vanligast att vätgas produceras vid massiva produktionsanläggningar som har kapacitet att producera mycket stora mängder av vätgas. Från dessa förhållandevis få produktionsanläggningar distribueras vätgasen till användarna.

Innan man börjar transportera vätgas brukar man komprimera den eller kyla ned den till vätskeform för att den ska ta mindre plats. Inom industrin köper man vanligen vätgas med trycket 200 bar i gasbehållare av rostfritt stål. När vätgas ska användas som bränsle i fordon brukar man komprimera den ännu mer, till 350 bar eller till och med 700 bar. Komprimerad vätgas säljs i sina behållare och transporteras på vanliga lastbilar.

Att kyla vätgas innan transport är inte lika vanligt som att komprimera den. För att vätgasen ska övergå till flytande form krävs en temperatur på -253 grader C. Sådan flytande vätgas måste förvaras i särskilda kryotankar och transporteras vanligen av tankbilar eller tanktåg.

Att distribuera vätgas i pipelines är möjligt men ovanligt.

Väteekonomi

Förespråkare av väteekonomi (hydrogen economy) förespråkar att länder bör ställa om sig för att i högre utsträckning använda sig av väte som energibärare. Väte skulle då användas för att driva båtar, flyg bilar och andra fordon, samt värmeverk, elverk, med mera.

Det finns mycket gott om väte på vår planet, men en stor del av allt väte ingår i vattenmolekyler och är därför inte användbart som bränsle. Har man tillgång till energi kan man dock frigöra vätet så att vätgas bildas. Som nämnts ovan är elektrolys och termisk spjälkning är två fungerande, men energikrävande, metoder. När man sedan vill frigöra den energi som finns i vätgasen låter man den reagera med syre, och biprodukten blir vanligt vatten.

För länder som har tillgång till inhemsk energiproduktion, till exempel från kärnkraft, solkraft, vattenkraft eller vindkraft, skulle en väteekonomi innebära en större självständighet eftersom man skulle bli mindre beroende av att importera olja, bensin, diesel, med mera. Detta gäller dock förstås endast för länder som inte redan har en tillräckligt stor inhemsk utvinning av olja.

En väteekonomi skulle kunna ha en gynnsam effekt på miljön om den energi som användes för att bilda vätgas kom från miljömässigt lämpliga energikällor. För lokalmiljön är förbränning av vätgas också att föredra, eftersom biprodukten bara är vanligt vatten. Detta kan jämföras med bensin- och dieselmotorer som släpper ut ämnen som är farliga för både människor och miljö.


Gasföreningen strävare efter säkrare och grönare gasanvändning i Sverige och Internationellt.

Comments are closed.