windmills in the ocean
Power-to-X er klar til kommerciel udrulning. Så lad os komme i gang med at lave bæredygtige brændstoffer baseret på ”blæsevejr og luftforurening,” mener udviklingschef Erik C. Wormslev.
indsigt

Power-to-X: Fra blæsevejr og luftforurening til grønne brændstoffer

Teknologien Power-to-X gør det muligt at flyve på bæredygtigt brændstof, den mindsker CO2-koncentrationen i atmosfæren og bliver nævnt som den nøgleteknologi, der kan få den grønne omstilling til at lykkes. Men hvad er det egentligt, og hvordan bliver det stort?

Power-to-X er ”det nye sort,” når man vil være grøn. Du har måske hørt om det, men det er også ganske muligt, at du ikke har. Der er ingen (klima-) skam i det, for Power-to-X, eller PtX, har indtil for et par år siden levet et stille liv på forskernes kontorer og i enkelte testanlæg spredt landet over. Men teknologien er klar til kommerciel udmøntning – potentialet er enormt, for Power-to-X kan blive en game-changer for den grønne omstilling.

Hvad er Power-to-X? Ordet Power står for vedvarende energi, som for eksempel energi fra solceller, havvindmøller eller bølgekraft. Så har vi ordet ’to’, som i denne sammenhæng står for konvertering. Vi konverterer den grønne strøm til noget andet. Det ’noget andet’ er symboliseret af bogstavet X og kan være mange ting. Vi kan for eksempel konvertere grøn energi til plastikråvarer eller til metanol, og grøn metan gas, som vi bagefter kan benytte til at lave fly-, lastbil-, og færgebrændstof med.

CO2 bliver til noget nyttigt

Så langt så godt. Men det er ikke hele historien. For at kunne forstå PtX’s muligheder fuldt ud, skal vi zoome ind på konverteringsdelen, for den holder nøglen til PtX’s enorme potentiale.

Når vi konverterer den grønne energi til for eksempel metanol, skal vi bruge metangas (biogas), CO2 og brint. Vi starter med CO2-delen. Alle ved, at for store koncentrationer CO2 i vores atmosfære er skadelige og én af årsagerne til klodens opvarmning. CO2 opstår blandt andet, når vi forbrænder fossilt baseret affald, som for eksempel bleer eller gummistøvler, eller når vi laver biogas. 

10 %

Røggas har en CO2-koncentration på cirka 10 procent.

I en undersøgelse, mine kolleger og jeg har lavet sammen med Amager Ressource Center (ARC), som er Hovedstadens affaldsforbrændingsanlæg på Amager, har vi kigget på, hvordan vi bedst kan mindske ARC’s CO2-udledning, som kommer ud med røggassen fra anlæggets skorsten.

Røggas har en CO2-koncentration på cirka 10 procent, og denne CO2 kan høstes med teknologier, der allerede eksisterer. Vores teknologiscreening viste, at det bedst kan lade sig gøre med absorptionsteknologi. Røggassen bliver ”vasket” med en base (en amin), som kan absorbere CO2-en, og senere frigive den i en opsamlingsbeholder ved at ændre på tryk og temperatur.

Produktion af GTL (Gas-To-Liquids) jetbrændstof, andet brændstof og plast baseret på råmaterialer af biometan. Den anvendte teknologi er moden og allerede eksisterende, og en jetbrændstoffabrik baseret på denne teknologi kan være i fuld skala drift i 2025. Illustration: NISA, SDU og NIRAS.

Brint binder det sammen

Selvom man er lidt usikker på betydningen af ovenstående, er det nok, at du husker, at vi kan fange CO2-en, og at vi kan anvende den til noget nyttigt bagefter. Udover at høste CO2 fra røggas, kan vi også fange og nyttiggøre den CO2, vi finder i biogas, lossepladsgas, i havet og i nogle tilfælde også direkte fra atmosfæren.

Nu har vi fanget CO2-en og for at nyttiggøre den, skal vi bruge brint. Brint er det mest hyppige grundstof på planeten, men det findes ikke i fri form. Derfor skal vi frigøre brinten først. Det gør man i en elektrolyse proces – en proces hvor vand bliver spaltet til ilt og brint ved hjælp af grøn strøm. Det er den grønne strøm, vi kalder for Power i PtX.

Og nu kommer vi til kernen i Power-to-X: Når brinten er frigjort, kan man kombinere den med CO2-en, og så kan man ved hjælp af forholdsvis enkle syntetiske, kemiske processer – for hvilke jeg vil spare jer detaljerne – konvertere de to komponenter til jetbrændstof eller metanol, eller noget helt tredje.

Det betyder, at vi – populært sagt – kan omdanne blæsevejr og luftforurening til brændstof til brancher, som traditionelt set har været meget forurenende.

Supplering af forsyningskæden til GTL (Gas-To-Liquids) jetbrændstof med råmaterialer af elektro-metan, CO2 og brint. Teknologierne er dokumenterede i pilotskala/demonstrationsfaciliteter og vurderes at være tilgængelig i fuld skala inden 2027 (grøn farve) eller 2030 (blå farve). Illustration: NISA, SDU og NIRAS.

Flyrejser med god samvittighed

Her kan jeg komme med et eksempel om bæredygtigt flybrændstof. En undersøgelse, som vi i NIRAS udarbejdede i tæt samarbejde med Syddansk Universitet og Nordic Initiative for Sustainable Aviation, viser, at det inden for en kort årrække bliver muligt at producere klimavenligt flybrændstof på kommerciel basis ved hjælp af PtX.

Det smukke ved brændstoffer, som er fremstillet med PtX, er, at de ikke udleder fossilt CO2, når de bliver brugt i fly, biler eller færger. De bliver også kaldet e-fuels eller syntetiske brændstoffer. De syntetiske brændstoffer har endvidere fordelen, at de kan bruges af almindelige forbrændingsmotorer, så de eksisterende fly kan allerede nu flyve på bæredygtigt flybrændstof, produceret med PtX-teknologien.

En opfølgende undersøgelse, der udkom i januar 2020, gør status på bæredygtigt flybrændstof og viser, at flere Skandinaviske luftfartsselskaber er begyndt at eksperimentere med bæredygtigt jetfuel. Det er en udvikling, der fryder. For hele forsyningskæden i produktionen af bæredygtigt flybrændstof kan potentielt blive bæredygtig og nyttig, og så kan vi opleve verdenen uden flyskam.

Hvorfor først nu?

”Ja,” tænker du måske, ”hvad er så hagen ved det her? For hvis det hele er så godt, som du beskriver, hvorfor har vi så ikke ført det ud i livet endnu?”

Det er et godt og relevant spørgsmål. Der er flere grunde til, at vi ikke benytter PtX til dets fulde potentiale endnu. For det første kræver det efterspørgsel og den kommer nu. Ingen vil starte en produktion, hvis ikke der er aftagere.

En anden grund til, at vi ikke ser PtX overalt, er, at vi først nu er ved at have nok vedvarende energikilder til at producere den grønne brint. Vi skal nemlig bruge rigtig meget brint i konverteringsfasen, og uden grøn brint er der ingen grønne slutprodukter.

Men ved hjælp af store projekter, hvor f.eks. Ørsted opfører havvindmøller, der kan sikre en større produktion af grøn brint, kommer vi til at få bedre muligheder for at fremskynde den grønne omstilling med PtX.

En sidste hæmsko har været den politiske dagsorden. Politikerne, både danske og på international plan, har været tøvende i forhold til at sætte markante, grønne dagsordener. Heldigvis begynder regeringer jorden rundt nu at implementere grønne initiativer. Det resulterer i ambitiøse klimaprogrammer, hvor den danske regering for eksempel har sat sig det mål, at Danmark skal være CO2-neutral i 2050.

Opbakning fra erhvervslivet

Alt ovenstående har gjort, at PtX indtil nu har været dyrt og ikke økonomisk opnåeligt for mange danske virksomheder. Men nu er der opstået et momentum – en udvikling som betyder, at prisen på PtX stille og roligt begynder at dale. Lige nu koster de nye bæredygtige energiløsninger blot 1,5 til 2 gange så meget at implementere sammenlignet med de sorte løsninger. Med andre ord begynder bæredygtige løsninger at blive konkurrencedygtige.

Så er vi for eksempel lige blevet kontaktet af en virksomhed, der producerer lim. De efterspørger muligheden for at anvende PtX-teknologien til at gøre deres limproduktion bæredygtigt. Det skal vi til at undersøge i den kommende tid. Power-to-X er klar til kommerciel udrulning. Så lad os komme i gang med at lave bæredygtige brændstoffer baseret på ”blæsevejr og luftforurening”, så vi fortsat kan flyve, sejle samt eksportere varer i global samhandel og opleve verden uden skam.