Brintproduktion udleder enorme mængder CO2: Nu er DTU og Haldor Topsøe klar med en grønnere teknik
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Brintproduktion udleder enorme mængder CO2: Nu er DTU og Haldor Topsøe klar med en grønnere teknik

Anlæg til damp-reforming er meget store. Med ny teknik fra DTU og Haldor Topsøe er der mulighed for meget kompakte reaktorer, der er 100 gange mindre end de nuværende. Illustration: Air Liquide

Halvdelen af verdens produktion af hydrogen foregår ved en proces kendt som damp-reforming af methan kendt som SMR efter sin engelske forkortelse. Den står skønsmæssigt for 3 pct. af de samlede CO2-udledninger i verden.

I denne uge redegør forskere fra DTU og Haldor Topsøe i samarbejde med Teknologisk Institut og virksomheden Sintex i Science for, at hydrogen kan produceres i meget mindre reaktorer ved elektrisk opvarmning.

Hvis energien kommer fra vedvarende energikilder som vind eller sol, og teknologien indføres globalt, vil det potentielt kunne mindske CO2-udledningerne med en procent, skriver forskergruppen, som er ledet af professor Ib Chorkendorff fra DTU Fysik.

Forskningsingeniør Peter Mortensen fra Haldor Topsøe fremhæver, at den elektriske reformer er det næste logiske skridt for den kemiske industri, da den kan føre til brug af mere miljøvenlige processer - uden det går ud over omkostningerne.

Fra 1.100 kubikmeter til 5 kubikmeter

Et industrielt anlæg til SMR består i dag af mere end 100 10-14 meter lange cylindriske reaktorer. De nye elektriske opvarmede reaktorer er to størrelsesordner mindre, og den katalytiske effektivitet for processen er tilmed højere.

I laboratorieforsøget har man anvendt et rør i form af en FeCAl-legering, som er valgt ud fra, at det har en konstant elektrisk modstand som funktion af temperaturen. Det er belagt på indersiden med en 130 mikrometer tyk katalysator.

Forsøgene indikerer, at et konventionelt anlæg med en størrelse på 1.100 kubikmeter, der producerer 2.230 kmol H2/time kan erstattes med en elektrisk opvarmet reformer med en størrelse på kun 5 kubikmeter.

Første skridt mod en total elektrificering

I en kommentar bemærker Guy Marin fra Laboratory for Chemical Technology and Center for Sustainable Chemistry i Ghent, Belgien sammen med to kolleger, at dette er skridt i retning af en elektrificering af hele den kemiske industri.

De påpeger dog også, at man ikke gør fuld nytte af den elektriske energi ved at omdanne den til varme, som i dette eksempel, men det er et forventeligt første skridt. Derfor er det et vigtigt forskningsresultat, mener de.

På længere sigt vil man dog ifølge Guy Marin få mere mere ud af at bruge elektricitet direkte til at fremstille molekyler i et 'power-to-chemicals-approach', hvor man helt kan undgå brug af fossile brændstoffer.

Forskerne beskriver ikke den indgående katalysator i detaljer, men de skriver i artiklen at det kan til stilles til rådighed for andre via en aftale med Haldor Topsøe A/S.

Her ses de karakteristiske længdeskalaer for henholdsvis konventionel teknologi, hvor varmen kommer fra forbrænding af naturgas, og fra elektrisk opvarmning, hvor energien kommer fra ohmsk opvarmning. Illustration: DTU, Haldor Topsøe, Science
Emner : Kemi
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Alle snakker om hvordan vi skal omstille transport til brint produceret fra vand. Imens har industrien travlt med at finde bedre måder at lave brint af metan.

Hvis brint produceret fra vand havde en chance for at konkurrere de første mange år, så ville der ikke blive investeret så meget i naturgas-til-brint. Og hvis brint-fra-vand ikke engang kan klare sig prismæssigt i de processer som allerede kører på brint, hvordan skal det så nogensinde konkurrere med diesel?

  • 10
  • 6

Benny

Du kan ikke konkludere sådan.

Tværtimod er brint fra elektrolyse de fleste steder på kloden allerede den billigste løsning og stærkt på vej at blive den billigste løsning med en meget vid margin.

Dem som producerer brint og forbruger brint producerer desværre også store mængder naturgas som de skal af med.

I USA er det ikke unormalt med negative priser for Fracking gas!

Sålænge det er gratisk at bruge atmosfæren som affaldsspand og man kan regne med penge regn i subsidier fra politiekere i symbiotisk fællesskab med fossil energi industrien, så er det nærmest lige meget at elektrolyse på rene økonomiske parametre skulle have overtaget hydrogen markedet.

Når alt dette er sagt, så ringer klokkerne for fossil industrien. Det gør indtryk når fx solceller blev +30% billigere sidste år og forventes at blive yderligt 20% billigere i år.

I 2015 var de mest optismistiske scenarier for 2035 ikke realistiske nok til at forudsige prisen for solenergi i dag 16 år før 2035, da ingen skøn for 2035 var ligeså lave som markedsprisen i dag.

Tony Seba, Ray Kurzweil, Greenpeace osv. var alle for konservative.

  • 10
  • 1

At omformerer naturgas til hydrogen og en masse CO2 er ligesom den omvendte proces af hvad vi skal og hvad der kan kaldes CO2 neutralt og reelt er fornuftigt.

Ideelt vile man producerer hydrogen ud fra vand, samt indfange CO2 fra luften, omdanne CO2 til CO og omdanne dette sammen med hydrogen til metan eller syntetisk råolie mm. Så har du gjort den petrokemiske industri CO2 neutral, givet dit elnet er CO2 neutralt og du har nok energi til dette.

Men det kan ikke gøres uden en global kulstof afgift og en masse atomkraft.

At omdanne naturgas til hydrogen giver meget lidt mening fordi at metan er væsentligt lettere at opbevarer under lavere tryk og naturgasnettet er allerede lavet til det, hvor brint kræver særligt stål der har lavt indhold af kulstof osv.

Der er jo også en grund til man bevæger sig lidt væk fra hydrogen og over til metan inden for rumfart, altså udover at metan/LNG er blevet billigt til formålet.

  • 7
  • 1

Det giver ikke mening at opsamle CO2 på andre måder end gennem planters fotosyntese. Hvis der skal betales for udslip af CO2 i forbindelse med "Steam reforming" til produktion af H2, bliver hydrolyse af H2O også meget hutigt rentabelt, men det er det ikke idag hvis et rafinaderi skal betale 60 ører/Kwh. Hvis der er overskud af VE elektricitet, bør det være muligt at sælge elektricitet til "kostpris" til produktion af H2.

https://www.kemifokus.dk/fremstilling-af-c...

Vi har omkring 2 mio tons oversudshalm i DK der potentielt kan forgasses.

Er der noget der ved hvordan det går med IH2 projektet under DTU?

  • 4
  • 1

...Rjukan, hvor man producerede brint, ilt og (som "restprodukt") tungt vand ud fra det simple og velkendte proces kaldet elektrolyse, tilnærmelsesvis helt gratis og uden udledning af affaldsstoffer da man havde et vandkraftværk på stedet som leverede strømmen til elektrolysen.
Det går muligvis en hel del langsommere men det er trods alt helt CO2 neutralt...

  • 4
  • 0

Med 70 millioner tons årligt produceret klor på verdensplan, skulle det vel være muligt at opsamle i omegnen af 1.950.000 tons brint, idet der pr. ton klor produceres 0,03 tons brint, som ellers går til spilde, da det er et restprodukt.

  • 0
  • 0

Dette er et klasse eksempel på hvordan man laver elektrificering af vores samfund. Man reducerer energiforbruget, reducerer materialeforbrug og som jeg har forstået det er der endda pæne muligheder for at processen også er fleksibel i forhold til at skrue op og ned for elforbruget.

Fortsæt det gode arbejde og inspirer gerne kollegerne hos f.eks. FLS og Rockwool til at elektrificere produktionen af cement og isolering.

  • 2
  • 0

Jo der er andre metoder:

https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_air_c...

Men det er klart at det kræver energi, som du vil få gratis fra solen i biomasse som halm.

Jeg vil dog tvivle på om 2mio ton halm kan dække særligt meget af hvad der er nødvendigt hvis vi skal erstatte vores forbrug af fossiler. Det er udelukket at udvide platage produktion af træ på bekostning af rigtig skov og natur, hvis det skal kunne kaldes CO2 neutralt og være bedre end fossiler for miljøet, da du vil nedsætte biodiversitet og dermed også evnen til at kunne binde kulstof i meget andet biomasse end træet du brænder af på det areal.

Ved ikke hvor meget træ vi producerer til energi selv, men indtil videre kan det ikke erstattet vores kulforbrug inkl alt det vi importerer og hvis det også skal erstatte alle andre fosiler og petrokemi, ja så tror jeg det det er realistisk.

En mulighed kunne være at indfange CO2 fra vores affaldsforbrænding. Så ville alt vores plastik affald pludseligt komme ind i et cirkulær bæredygtig process, givet at folk kan finde du af at samle op efter sig og smide deres skrald i en skraldespand.

  • 0
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten