Senaste Nytt
Vätgas som energi-buffert är en orealistisk ide!
Författare: Mikael 27 Jun 2023 kl: 10:13,
194
1
0

Artiklar
Energi
Politik
Vetenskap
Med väderberoende kraftslag så som vindkraft, solkraft, vågkraft med mera, som är otroligt ostabila och inte alltid kan leverera har man en tid ignorerat problemet med tillgängligheten, eller skyllt ifrån sig att vätgas-lagring är lösningen.

Okunskap, önsketänkande och naivitet är ofta grunden för att någon säger att lagra vätgas är en bra lösning.

Att lagra vätgas är energikrävande, storlekskrävande och generellt bara en dålig ide på stor skala.

Inledning
Vi kommer i denna artikeln att nämna "kw" som en enhet, med "kw" menar vi "kwh" eller så kallad kilowatt-timme.
Vilket är den mängd energi som hade använts ifall man använt "kw" i en hel timme.

Vätemolekyler är väldigt små relativt till andra molekyler
Vätemolekyler är den absolut minsta molekylen som finns, väte tillsammans med helium är trotts allt byggstenarna för hela universumet, de minsta som sedan fusioneras i stjärnor till större/tyngre grundämnen.

Vätgas är svårt att förvara effektivt
Att vätemolekyler är de minsta bland molekyler, gör ju även att det är väldigt svårt att hålla dom fångade.
Lite då och då kommer en och en annan vätemolekyl att lyckas smita ut, vilket betyder att det kommer att försvinna energi vilket gör det mindre effektivt.

Till det är vätgas extremt explosivt, tillsammans med syrgas och en värmekälla kommer gasen ett explodera och bilda vatten.
En tank med vätgas kan jämföras med en bomb, hög säkerhet krävs för att undvika allvarliga olyckor.

Vätgasens utrymme och energitäthet
Ett kilo (kg) med vätgas innehåller 33.3 kw energi, det tar upp 11 kubikmeter utrymme i gasform eller 14 liter i flytande form på -253 grader.
Oftast lagras vätgas under trycksatt gas och inte som flytande, det görs med ett tryck på 200-300 bar (36-55 liter utrymme).

Vad krävs för att producera vätgas?
Vätgas produceras genom elektrolys, det krävs ungefär 50 kw och 9 liter vatten för att producera 1kg vätgas med basutrymme av 11 kubikmeter (detta producerar även 8 kilo av syrgas).

Energiförlust vid vätgas användning
För att producera 1 kilo vätgas krävs det 50 kw, och vätgasen innehåller då 33.3 kw.
Förlusten är nu på drygt 40%.
Du kan producera ungefär 15 kw el per kg vätgas, resten av energin försvinner som värme, rörelse, läckage eller på andra sätt.
Förlusten vid tillverkning av el med vätgas är drygt 55%, då det är omöjligt att få tillbaka all energi.
Sammanfattningsvis har vi använt 50 kw för att producera 15 kw, förlusten är då 70%.

Hur mycket vätgas behöver Sverige som buffert?
I dessa beräkningarna, kommer vi ignorera energi-förlusten för att komprimera vätgasen för att göra det så enkelt som möjligt att få alla att förstå helheten.
Men tänk på, komprimeringen är också energi-krävande så våra slutgiltiga siffror på hur illa det är, är faktiskt lite värre.

Sverige förbrukar i genomsnitt 365 700 000 kwh per dygn.
Det betyder att Sverige hade behövt 24,38 miljoner kilo vätgas per dygn (1 109 miljoner liter med 250 bar, eller 341 miljoner liter flytande vätgas i -253 grader).
På en vecka krävs det 170 miljoner kilo vätgas (7 763 milj liter resp 2 387 milj flytande som förra uträkning).
På en månad krävs det 731 miljoner kilo vätgas (33 270 milj liter resp 10 230 milj flytande som förra uträkning).

Om man nu ska anta att Sverige behöver en vätgas-buffert, måste vi anta att bufferten måste iallafall hålla i 7 dagar.
Egentligen skulle jag personligen föredra en buffert på minst 6 månader, för vädret bry sig inte om oss, det kan hända vad som helst och en buffert bör klara oväntade situationer.

Iallafall, vi håller oss till en 7 dagars buffert vilket skulle ge Sverige energi i en vecka i nödsituation.
Denna 7 dagars buffert kommer att kräva att vi ha 170 miljoner kilo vätgas.

Nu låtsas vi att vi har all vätgas i flytande form (trots att det är mycket högre energiförlust, men vi ignorerar förlusten nu).
Det betyder att vi behöver ha 2 387 miljoner liter flytande vätgas (2,39 miljoner m3).

En normal simbassäng i ett badhus på 25 * 20 * 2 meter innehåller ungefär 1 000 m3 vatten.
För att få plats med våra nästan 2,4 miljoner m3 flytande vätgas behöver vi fylla 2 390 simbassänger.

Det vill säga, ifall all flytande vätgas skulle finnas på ett och samma ställe i en kub, skulle kuben behöva vara 2,4 km3.
Tänk dig en kub som är 1 340 meter lång, 1 340 meter bred och 1 340 meter hög, fylld med vätgas, det är detta Sverige kräver för en ynka 7 dagars buffert med vätgas.

Det finns ungefär 4,8 miljoner bostäder i Sverige.
Om man hade delat upp all vätgas så att det skulle lagras i alla bostäder, skulle det krävas att varje bostad hade en tank och system som klarar av att lagra 500 liter flytande vätgas.

Det mest logiska förvaringen av vätgas bufferten genom Sverige
Resurser är inte oändliga, vi kan inte bara dra ledningar hur som helst, för då tar våra råvaror slut, vi måste tänka logiskt när man löser problem, något som tyvärr inte gjorts de senaste åren inom energi-politiken.

För att vara så effektiva som möjligt, skulle det behövas lagras en tank i varje stad i Sverige för att förse de lokala invånarna med energin från våran "buffert".
Det finns 1 979 städer i Sverige (tätorter).
Om man nu bara antar att alla städer har precis lika många invånare och lika stort energi-behov, skulle varje stad behöva lagra 1 207 m3 flytande vätgas.
Det betyder att det krävs mer än 1 traditionell simbassäng, i varje stad genom hela Sverige, för att vi ska ha en buffert som klarar oss en enbart 1 vecka.

Slutsats
Egentligen är det orealistiskt att vätgasen skulle förvaras flytande, då energiförlusten hade varit för stor och det hade varit för komplicerat att lagra det i större mängder.
Det betyder att det varit mer troligt att man använt trycksatt gas på 300 bar, vilket då för att våran siffra för en simbassäng flytande väte per stad, hade övergått till över 3 bassänger per stad. (flytande är 14 liter per kilo, trycksatt är 36 liter per kilo).

Och för all den vätgasen behöver man använda 219,4 miljoner m3 vatten (219 420 simbassänger).
Öland är 1 342 km2, det betyder att om man la allt vatten man behöver på Öland, hade det blivit genomsnitt 16,3 cm vatten över hela ön.

Tänk om Sverige på allvar skulle tillämpa vätgas-buffert på ett logiskt sätt, och ha en buffert som kan försörja Sverige under en längre tid, för att fylla den bufferten hade vi torkat ut stora delar av landet "för miljöns skull".

Och tänka på all material, gruvdrift med mera det hade krävts bara för att skapa systemet, det hade varit förödande för både våra tillgångar, säkerhet och självklart miljö och klimatet.
Och inte för att nämna den enorma energiförlusten att producera vätgasen från början, där du direkt förlorar 40% av energin (70% totalt när du går från el till vätgas till el).

Alla dessa problem, för att överleva i 7 dagar, det är sin sak ifall någon med hus vill leva "off-grid" med solceller eller dylikt för går saker åt skogen kan invånaren söka hjälp av andra.
Men om ett helt land ska leva så där blir det problem på riktigt ifall det går åt skogen, och det är problem som kan kosta oerhörda summor pengar och kan till och med förlama landet lång tid efter problemet inträffade.

Om vi ska lösa dagens alla problem, behöver vi inte önsketänkande, vi behöver kunskap och logik!
Vad tyckte du om artikeln?
Gillar
Ogillar
Vi strävar efter att ha sakliga och trogna artiklar baserade på fakta och sanningar och inte vad som är bekvämt eller låter bra.
Vi vill därför att om vi råkat göra något galet i artikeln att du rapportera det till oss.
Men var vänlig och bara rapportera ifall du kan redovisa forskning eller dylikt som stödjer dina påståenden.
Läs mer om rapportering av artiklar här.
Denna sida behöver javascript för att kunna fungera optimalt!