Hydrogen kan gjøre energikrevende industri utslippsfri

Et nytt EU prosjekt, der SINTEF er en av partnerne, skal i løpet av fire år gjøre hydrogen til en løsning for disse industriene. 

Glassproduksjon er energikrevende med sine høye temperaturer og avgir både CO2-utslipp og andre skadelige utslipp som nitrogenoksid (NOx). Ovnene som brukes i industrien har hatt naturgass og elektrisitet som viktigste energikilde. De store glassovnene, som har en levetid på omtrent 12-15 år, vil ta tid å erstatte. Men glassindustrien må bli fullstendig karbonnøytral innen 2050, ifølge EU-kommisjonen.

For aluminiumsindustrien gjelder mye av det samme: Når aluminiumsprodukter blir til smeltes også glass i ovner som krever mye energi – med påfølgende klimagassutslipp. I dag slipper glass- og aluminiumsindustrien årlig ut ca. 21,5 millioner tonn CO2-ekvivalenter bare i EU-landene. Derfor haster det å finne nye løsninger.

Men, det er flere muligheter for å erstatte fossile varmekilder med hydrogen langs hele verdikjeden:

Ifølge forskningsleder i SINTEF, Chiara Caccamo er et radikalt redesign og avanserte systemer for varmegjenvinning en løsning. Men dette ville gitt en maksimal økning i energieffektivitet på 10-15 prosent. Det er ikke nok til å oppfylle målet for avkarbonisering.

Fra CO2 til vann som utslipp

Her kommer hydrogen som energikilde inn. I stedet for naturgass kan vi bruke bærekraftig hydrogen, som vil bety at vi bare får vann og ikke CO2-utslipp når vi brenner gassen.

• Les også: Slik kan vi skalere opp bruk av hydrogen i Norden

Sammen med europeiske industripartnere, vil det EU-finansierte prosjektet H2Glass utvikle en ny teknologiplattform for forbrenning av hydrogen hos glass- og aluminiumsprodusenter.

– Lykkes prosjektet vil det bli mulig å redusere utslipp i glass- og aluminiums-sektoren med ca. 80 prosent, sier Chiara Caccamo.

– Målet er å utvikle teknologiene som glassprodusentene trenger for å realisere målet om 100 prosent hydrogen-forbrenning i produksjonsanleggene, i tillegg til å sørge for nødvendig produksjonskvalitet og sikkerhet.

Teknologien som skal brukes  baseres på spesialutviklede ovns-systemer som gjør varmeoverføringen mer effektiv og reduserer utslippene. I tillegg skal fabrikkene tilpasses slik at de kan bruke både fossilt brensel og hydrogen.

 Løsningene skal deretter testes i fem pilotanlegg i i glass- og aluminiums-sektoren.

Hydrogen vil bli levert av en mobil elektrolyseenhet som er medfinansiert av de industrielle partnerne.

Skal se på det store bildet

Det er en stor jobb som skal gjøres: Forskerne skal analysere både miljømessige, tekno-økonomiske og samfunnsmessige konsekvenser av hydrogen-løsningene.

De skal også bruke såkalte «digitale tvillinger» for å optimalisere produksjonen, og legge til rette for at vedlikeholdet ivaretar sikkerheten i anlegget. I tillegg skal prosjektet se på alternativer for forsyning av hydrogen, samt levere økonomi- og livssyklus-analyser.

Prosjektet vil til slutt gi en rekke anbefalinger for beslutningstakere. Målet er at erfaringene gjør det mulig å overføre løsningen til andre energi-intensive industrier.