Energi
Hvordan AI kan fremskynde produksjon av grønn hydrogen
Legg til Securities.io blant dine foretrukne kilder på Google
Grønt hydrogen er den manglende nøkkelen til en fremtid uten fossilt brensel. Årsaken er at kun elektrisitet ikke kan fullstendig avkarbonisere industrier som er avhengige av drivstoff og kjemiske råstoffer. Dette inkluderer enorme sektorer av økonomien, som tungtransport, skipsfart, luftfart, kjemisk produksjon, stålproduksjon og annen metallurgi, gruvedrift osv.
For alle disse aktivitetene kan grønt hydrogen, direkte eller omdannet til ammoniakk eller fornybare drivstoff, bidra til å drive aktiviteter som krever flytende drivstoff, men uten å være avhengig av fossile brenselkilder.
Potensialet for denne teknologien ble nylig analysert i en studie av forskere ved McGill University (Canada) og Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Bhopal (India). I den diskuterer de ulike mulige kildene til grønt hydrogen, samt de elektrolytiske metodene som kan brukes til å lage bærekraftige flytende drivstoff og andre hydrokarbonprodukter.
De publiserte funnene sine i Renewable and Sustainable Energy Reviews1, under tittelen “Elektrokjemiske energiteknologier: Nåværende fremgang og fremtidige muligheter for bærekraftige energioverganger”.
Hvorfor gassformige og flytende drivstoff er viktige
Hovedårsaken til å forfølge avkarbonisering er klimaendringer, drevet av økningen i klimagassutslipp, hvor den viktigste er CO₂, etterfulgt av metan (CH₄).
«Manglende evne til å snu den negative klimaendringen medfører risikoer knyttet til økonomisk ustabilitet, ekstreme værhendelser og økende sosiale ulikheter»
Som et resultat er reformering av vårt fossile energisystem avgjørende. Dessverre er dette langt fra fullført, selv med den nylige veksten i fornybare energikilder, da dette hovedsakelig har påvirket kun elektrisitetsproduksjon. Men mesteparten av menneskehetens primære energiforbruk bruker ikke elektrisitet. I stedet brukes energien til oppvarming, industriell produksjon, skipsfart, flyging, tungtransport osv. Dermed er den enorme majoriteten av energikildene fortsatt fossile, med kull, olje og gass som utgjør mer enn 80 % av de globale energikildene.
Kilde IEA
Avkarbonisering av disse aktivitetene kan være vanskelig av flere grunner:
- Eksisterende systemer kan ikke drives på elektrisitet, og det vil i beste fall ta flere tiår å erstatte den nåværende flåten av lastebiler, skip, fly, fabrikker, støperier osv. med elektrifiserte alternativer.
- Mange av disse systemene har simpelthen ingen elektrisk erstatning for flytende drivstoff og forbrenning som kan opprettholde tilstrekkelig effektivitet.
- Grønne drivstoffalternativer har hittil vært for dyre til å konkurrere økonomisk med fossile drivstoff.
Derfor er det behov for grønne hydrokarboner, molekyler hovedsakelig bestående av karbon‑ og hydrogenatomer, som er kjemisk identiske med fossile drivstoff, slik at eksisterende energi‑, logistikk‑ og industrifasiliteter kan avkarboniseres uten å måtte elektrifiseres raskt – en oppgave som, avhengig av tilfelle, kan være svært vanskelig (tungtransport, oppvarming) til direkte umulig (lufttransport).
Overgang til et bærekraftig energisystem
Viktigheten av grønn hydrogen
Hydrogen er et rikelig element, spesielt i form av vann (H₂O), men finnes ikke i sin rene form (H₂) i naturen. Derfor må hydrogen først produseres for å kunne brukes til grønn hydrogen, og dette krever energi.
For at hydrogen skal kunne bidra meningsfullt til avkarbonisering, må produksjonen også ha et lavt karbonavtrykk. Elektrolyse drevet av fornybar elektrisitet er den mest kjente veien, mens nye teknikker også kan hente hydrogen fra biomasse‑avledede molekyler ved betydelig lavere spenning.
Når elektrisitet brukes til å produsere hydrogen for å lage nyttige grønne hydrokarboner, kalles slike metoder vanligvis “Power‑to‑X”, hvor “X” kan erstattes av gass, olje eller andre kjemikalier, og elektro‑kjemisk konvertering gjør ren hydrogen og CO₂ eller annen karbonkilde om til brukbare, lett lagrings‑ og transportbare produkter.
Et ekstra fordel ved å omdanne hydrogen til andre forbindelser er at hydrogen er notorisk vanskelig å lagre og transportere. Metan eller flytende drivstoff er derimot mye enklere.
Til slutt betyr den intermitterende naturen til fornybar elektrisitetsproduksjon at energiproduksjonen til tider overstiger etterspørselen, og hydrogenproduksjon kan absorbere dette overskuddet som for tiden stort sett går til spille.
«Metanol produsert ved elektro‑kjemisk reduksjon av karbondioksid kan være en miljøvennlig energibærer med høyere energitetthet sammenlignet med hydrogen, og reduserer kostnader og utfordringer som lagring og transport. Metan kan produseres fra elektro‑kjemisk reduksjon av karbondioksid og kan lagres i eksisterende naturgassrørledninger»
De mange veiene til bærekraftige drivstoff
Studien identifiserer ikke mindre enn 16 ulike verdiskapende kjemikalier som kan fremstilles ved bruk av grønt hydrogen, som karbonmonoksid (hovedkomponent i syntesegass), format, metanol, metan, etanol, etylen og propanol. I mange tilfeller er dette en flertrinnsprosess med like nyttige kjemiske mellomprodukter.
En annen mulighet for grønt hydrogen fra en elektrolytter er hydrogen produsert fra biomasse. Opprinnelig ble noen strategier med bakteriell nedbrytning forfulgt, men avkastningene viste seg for lave.
En ny lovende teknologi er anodisk generering av hydrogen direkte fra biomasse‑plattformmolekyler. Dette kan gjøres ved betydelig lavere spenning enn de vanlige teknikkene basert på oksygenutviklingsreaksjoner (OER).
Kobolt‑baserte katalysatorer brukes hovedsakelig for denne metoden, men de trenger fortsatt forbedring for å unngå deaktivering av katalysatoren. Tilsetting av andre metaller eller elementer, eller innføring av avanserte nanostrukturer i bulk‑kobolt kan radikalt forbedre ytelsen.
AI, elektrolyseapparater og hydrogen
Elektrolyttere, som bryter ned vann til hydrogen eller bearbeider biomasse til mer nyttige forbindelser, er et lovende felt for grønn energi og hydrogenproduksjon.
Foreløpig har forbedring av katalysatorer for denne prosessen i stor grad blitt oppnådd ved å teste mange nye kombinasjoner av ulike elementer, katalysatortyper, nanostrukturer og ladningsoverføringer. Dette skaper imidlertid nesten uendelig mange kombinasjoner, uten en enkel matematisk modell som kan forutsi hvordan et nytt katalysator‑design vil oppføre seg i den virkelige verden.
AI kan bidra til å løse dette problemet, da den allerede brukes på denne måten i andre felt innen grønn energi. For eksempel har AI i utviklingen av fotovoltaiske enheter blitt brukt til å forutsi riktige båndgap og defekter i optoelektroniske materialer, noe som hjelper med å fremskynde oppdagelsen av nye materialer.
På samme måte har AI vært vellykket i oppdagelsen av nye redoks‑elektrolytter for redoks‑flytende batterier gjennom grundig prøving av det store kjemiske rommet for aktive organiske molekyler for å identifisere egnede elektrolytter, eller for nye elektrode‑materialer for fast‑stoff Na‑ion‑ og Li‑ion‑batterier.
For elektro‑kjemiske energiteknologier kan AI gjøre et komplekst bilde enklere å håndtere for forskere.
«AI kan levere informasjon om overflateaktivitet, plassering av aktive steder på overflaten med bindingavstander, bindingsenergier for reaktanter, produkter og mellomliggende arter i de elektro‑kjemiske reaksjonene basert på kvaliteten av dataene som brukes til å trene AI‑modellene»
Denne metoden kan fjerne mye gjetting og raskt gi nye og mer lovende kandidatmaterialer som deretter kan testes i laboratorier.
En annen bruk av AI er å designe prosessen slik at den, i tillegg til grønt hydrogen, også gir elektro‑kjemisk verdsetting av biomasse, noe som resulterer i nyttige syrer, aldehyder, furfuralder og alkoholer.
«Robuste AI‑modeller kan benyttes på både eksperimentelle og simuleringsdata for å fange strukturelle‑egenskaps‑relasjoner for rasjonell design av elektro‑kjemisk reaksjonsoppsett for å oppnå god selektivitet, kontroll og høy Faradaisk effektivitet av de ønskede produktene.»
Å nå kommersialisering er aldri lett
Selv om teknologien er lovende og sannsynligvis vil bli mer lønnsom og nyttig takket være AI, er elektro‑kjemisk produksjon av hydrogen ved elektrolyttere, fra vann eller fra biomasse, fortsatt ikke oppnådd i skala til en svært lav pris per kilo. Først da vil den kunne konkurrere effektivt med fossile drivstoff.
Videre utrulling av denne teknologien er nødvendig, og ikke bare forbedring av de lovende konseptene i laboratorier.
Holdbarhet, selektivitet, strøm‑tetthet og økonomi på pilot‑skala må alle forbedres for å gjøre den lovende laboratoriemetoden til noe som kan implementeres i terawatt‑skalaen som kreves for å begynne å fortrenge kull, gass og olje fra de globale energisystemene.
Det er likevel sannsynlig at dette kommer snart, spesielt siden forbedring av økonomien for elektrolyttere og grønne drivstoff sannsynligvis er noe enklere enn å håndtere elektrifiseringen av de fleste teknologiene og infrastruktur som er bygget av moderne sivilisasjon de siste 100 årene.
For investorer er mange av de elektro‑kjemiske veiene som er diskutert ovenfor fortsatt for tidlig i utviklingsstadiet til å gi direkte eksponering på offentlige markeder. En mer praktisk tilnærming er å se på selskaper som allerede kommersialiserer den underliggende infrastrukturen som trengs for å produsere og bruke hydrogen i stor skala. Et av de mer etablerte børsnoterte alternativene er Bloom Energy, hvis solid‑oksid‑elektrolytter og brensel‑celle‑teknologier gir eksponering mot den bredere utbyggingen av elektro‑kjemiske energisystemer.
Investering i fornybare drivstoff
Bloom Energy
BE Prisdiagram
Bloom Energy er en global leder innen elektrolytter‑teknologi og brenselceller.
For tiden har selskapets hovedmarked vært i brenselceller som omdanner drivstoff til høy‑effektiv elektrisitet uten forbrenning, og produserer høy‑temperatur luft og en høy‑konsentrasjons‑CO₂‑strøm. Designet er iboende modulært, hvor mer kraft kun krever flere celler, opp til megawatt‑skala.
Kilde: Bloom Energy
Fra 2024 til i dag har Bloom Energy omorientert seg fra sitt opprinnelige marked med sykehus, avsidesliggende anlegg og reservekraftproduksjon til datasentre, noe som har ført til en massiv boom i både salg og aksjekurs.
Dette hjelper også med overgangen av AI‑datasentre til full DC‑arkitektur (i stedet for dagens AC/DC‑blanding), noe som sparer plass og utstyr for AI‑datasenter‑infrastruktur.
Bloom startet et partnerskap for å kombinere sin brenselcelle‑teknologi med karbonfangst‑teknologi, slik at den produserte energien i praksis blir karbon‑nøytral selv når den drives av naturgass. Siden 2022 har selskapet også begynt å produsere høy‑effektive hydrogen‑solid‑oksid‑elektrolytter.
Dette gir Bloom relevant ekspertise i skalering av elektro‑kjemiske systemer, selv om biomasse‑elektrolyse‑ og CO₂‑konverteringsveiene som diskuteres i studien fortsatt ligger utenfor selskapets kjerne‑kommersielle tilbud i dag.
Likevel bør investorer primært satse på Bloom Energys fremtidige suksess i datasenter‑markedet, da dette vil i langt større grad avgjøre selskapets umiddelbare suksess enn potensiell fremtidig ekspansjon i hydrogen‑ og grønne drivstoff‑markeder.
(Du kan lese mer om Bloom Energy i vår investeringsrapport dedikert til selskapet)
Siste nyheter og utviklinger for Bloom Energy (BE) aksjen
Studie referert
1. Ignacio Aguilar et al. Elektrokjemiske energiteknologier: Nåværende fremgang og fremtidige muligheter for bærekraftige energioverganger. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Volume 242, desember 2026, 117313. https://doi.org/10.1016/j.rser.2026.117313
