Brint rykker op i energiomstillingen, men det kan blive oversolgt

Hvad vi vidste før.

Følgende aspekter af brint er blevet undersøgt før.

Rystad Energy forudsagde for to år siden, at flydende brint vil finde en plads ved 2050-bordet, men kun tegne sig for 7% af den samlede nødvendige rene energi. Disse 7 % er en niche med rent brændstof til svært at afhjælpe luftfart, havfartøjer og cement- og stålindustrien.

Flydende brint har to store fordele: den ene, energien er indeholdt i en tæt form. For det andet brænder det i luft til vand uden kulstofemissioner.

Brint er velegnet til produktion af store olie- og gasselskaber, fordi de allerede ved, hvordan man producerer og distribuerer en anden gas - naturgas - og de har dybe lommer.

Hvad vi ved nu.

DNV i deres årsrapport¹ ved udgangen af ​​2022 anslået, at flydende brint kun vil fylde 5 % (ikke 7 %) af behovet for ren energi i 2050.

Som Bloomberg Green har skrevet, er der grunde til, at brint ikke er blevet mainstream endnu, ligesom vind og sol har. Den ene er omkostninger: Grøn produktion ved elektrolyse af vand er dyr, og elektrolyse er en ineffektiv teknologi.

For det andet er blå brint ikke klimavenlig. Selvom det er billigere end grønt brint, kræver blå brint energi til at producere og nedbryde metan til brint plus CO2, og CO2'en skal bortskaffes, normalt ved hjælp af CCS (carbon capture and storage). Begge ender af brintproduktionskæden hæmmer de "rene" i dette brintalternativ.

Tre, de fleste maskiner og industrier er ikke tilpasset til at bruge brint. Det er en ekstra omkostning at rigge en konventionel bil op til at brænde brint i stedet for benzin, eller at tilpasse maskiner i en industributik til at brænde brint i stedet for naturgas.

Brint passer naturligt for olie- og gasselskaber på grund af deres store erfaring inden for naturgas, men også fordi de opnåede enorme overskud i 2022 og har råd til at tage en risiko på nye satsninger.

Dystre omkostningsforudsigelser for brint.

En nylig artikel indeholder uddrag fra DNV's Energy Transition Outlook¹ 2023. Hovedpunkterne er:

· At nå 5 % af den globale efterspørgsel efter ren energi i 2050 vil koste over 7 billioner USD for produktion, inklusive nye ammoniakterminaler plus rørledninger.

· Det meste af brinten vil blive brugt i fremstillingen.

· Brint og ammoniak vil tilsammen udgøre omkring halvdelen af ​​de globale skibsbrændstoffer, en af ​​de kategorier, der er svære at reducere.

· Mere end 50 % af de globale brintrørledninger vil blive genbrugt fra naturgasrørledninger.

· Latinamerika og Mellemøsten og Nordafrika vil blive eksportører af brint eller ammoniak, da de har store territorier til rådighed for vedvarende energi som vind og sol til at fremstille brint ved elektrolyse.

· I Europa vil store lande som Tyskland, Frankrig og Spanien have 2030-mål på 4-6.5 Gw indenlandsk brintproduktion.

· Storbritannien vil med sit store netværk af gasrørledninger kunne skifte fra naturgas til brint.

· EU-planer inkluderer 6 Gw elektrolysatorkapacitet i 2024, der skyder op til 40 Gw i 2030.

Bliver brint oversolgt?

Så bliver brint oversolgt? Selvom brintbrændstof skaber mere spænding end sol eller vind, er 7 % af den samlede prognose for ren energi for brint i 2050 en temmelig lille procentdel af totalen. Læg dertil de overdrevne omkostninger, der forventes at bringe brint online, gør det fristende at indrømme, at brint bliver oversolgt som et rent brændstof i 2050.

Lad os tage et kig på brintaktiviteter i nogle få lande, hvoraf nogle er involveret i olie- og gasindustrien.

Brintplaner i Den Europæiske Union (EU) kontra USA

Den samlede globale produktion af brint er omkring 90 millioner tons om året nu. IEA (International Energy Agency) forudsiger, at dette vil skulle stige til 180 millioner tons om året i 2030 for at opnå netto-nul CO2050-emissioner i XNUMX.

Næsten alle omkring 10 millioner tons brint om året, der produceres nu i USA, bruges af industrien til raffinering af olie, behandling af metaller, produktion af gødning og forarbejdning af fødevarer.

Men det meste af dagens produktion, 99 %, er blåt brint, der ikke er kulstoffrit, som beskrevet tidligere. Grøn brint produceres ved elektrolyse af vand og er stort set kulfrit, hvis det drives af vedvarende elektricitet.

EU har været hurtig til at tilpasse sig elektrolyse til grøn brint, stort set kulfrit. Men EU har været langsom til at reagere på de massive brintinvesteringer leveret af den amerikanske Inflation Reduction Act (IRA), som dirigerer hele 369 milliarder dollars til grønne energiprogrammer.

På verdensplan, siger artiklen, er kun 1 % af de planlagte brintprojekter, der beløber sig til 1 Tw (Terrawatt), påbegyndt byggeri. Omkring en fjerdedel heraf vil 269 Gw (Gigawatt) være online i 2030. Væksten vil føles som en revolution, da nutidens brintproduktion kun er på 0.45 Gw.

Den forudser også, at prisen på grøn brint vil falde fra 6-8 euro/kg i dag til under 3 euro/kg i 2050.

Brintknudepunkter i USA

Ud over de sædvanlige fordele ved koncentration af infrastruktur er konceptet med brintknudepunkter at opveje faren og omkostningerne ved at transportere brint, som er meget brændbart, over store afstande.

Den amerikanske kongres bevilgede 8 milliarder dollars fra Infrastructure Act af 2021 til DOE (Department of Energy) for at støtte mindst fire demonstrationsprojekter, der involverer brintproducenter, slutbrugere og den infrastruktur, der forbinder dem. DOE har allerede finansieret iøjnefaldende 400 projekter inden for brint af universiteter, nationale laboratorier og industri, og de nye hubs vil læne sig op ad denne information.

Ansøgninger om fuld finansiering forfaldt i april 2023. Fire private alliancer, såvel som mange delstatsregeringer allierede med industrien, og nogle allierede med andre stater, har ansøgt. Den oprindelige DOE-finansiering må ikke overstige 1.25 milliarder dollars pr. hub, hvilket er en enorm mængde penge. De forventer at vælge 6-10 regionale hubs med en samlet finansiering på 6-7 milliarder dollars.

En hub kaldes HyVelocity Hub centreret langs den amerikanske golfkyst og organiseret af Chevron
CVX
og flere private firmapartnere, herunder ExxonMobil
XOM
og Mitsubishi. De ville udnytte et netværk af 48 brintproduktionscentre (de største i verden) plus 1,000 miles af dedikerede brintrørledninger langs Louisiana- og Texas-kysten.

Et mål er at løse DOE's udfordring, kaldet Hydrogen Shot, med at lave 1 kg brint, mens der udsendes mindre end 2 kg kuldioxid. Et andet mål er at reducere omkostningerne ved brint med 80 % - til $1/kg inden for 10 år.

Programmer som ovenstående har fanget industriens opmærksomhed på tværs af de amerikanske skattefradrag, der tilbydes af IRA, kunne generere $100 milliarder i ren brintproduktion – oven i de $8 milliarder, som Kongressen bevilgede fra Infrastructure Act.

Andre brinthubs, der skal overvåges, er blevet opsummeret meget kort af Reuters Events². Deres liste inkluderer:

Trans Permian og Horizons Clean Hydrogen Hub: har stærk forbindelse til West Texas olie og gas.

HyBuild Los Angeles

HyGrid-projektet

HALO Hydrogen Hub: Staterne Arkansas, Louisiana og Oklahoma har en lang historie med at producere og transportere olie- og gasvæsker.

Avanceret Clean Energy Storage-hub

Southwest Clean Hydrogen Innovation Network

Southeast Hydrogen Hub

De fleste af disse projekter involverer energiforsyninger eller non-profit by- eller statssponsorerede projekter, og mange har indbygget universitetsstøtte.

DOE's indkaldelse af projekter modtog 79 ansøgninger², men kun 33 af disse blev inviteret til at gå videre til formelle ansøgninger inden april 2023. Det endelige udvalg af mindre end 10 hubs vil være i anden halvdel af 2023.

Det er tydeligt, at interessenter over hele landet har fanget brintvisionen. USA har forpligtet sig til en brintfremtid og ønsker at lede verden i denne overgang.

I en fremtidig artikel vil vi beskrive særlige olie- og gasselskabers aktiviteter inden for brintproduktion.

Takeaways

Brintvisionen er ambitiøs - fordi den er svær at producere, farlig at opbevare og transportere og dyr.

Den kulstoffattige version af brint kaldes grøn brint, hvilket er dyrt, fordi det er en ineffektiv proces baseret på elektrolyse af vand. I det væsentlige er al den nuværende brintproduktion blå brint, men dette har ulemper med høj kulstof i begyndelsen og slutningen af ​​produktionsprocessen.

Men brint er ikke en sølvkugle. En brintindustri kan tage en stor bid af de 5-7 % svære at mindske udledninger af verdens energi inden 2050, men den største del af de samlede emissioner er stadig tilbage: 93-95 %.

Referencer.

1. DNV, Energitransition Outlook 2022, Oktober 13, 2022.

2. Reuters-begivenheder: Brintstaterne i Amerika, Hydrogen_Hubs_Whitepaper_5. april 2023.pd