Hvorfor hydrogen fortsatt kan være drivstoffet for fremtiden

Hydrogen har lenge vært sett på som et mulig drivstoff for fremtiden. Det kan erstatte fossile brensler i enkelte bruksområder, både i brenselceller og i motorer som er spesielt utviklet for å forbrenne hydrogen. Klimanytten avhenger blant annet av produksjon og transport. Forskning på naturlig hydrogen og biologisk produksjon i uttømte oljefelt kan etter hvert gi nye forsyningsmuligheter.

Selskaper som utvikler hydrogenteknologi

De følgende selskapene utvikler blant annet hydrogenbrenselceller samt tilhørende produksjons- og drivlinjeteknologi. Cummins arbeider også med forbrenningsmotorer på hydrogen.

Cummins Inc. (NYSE: CMI)

Cummins Inc. (CMI ), grunnlagt i 1919 og med hovedkontor i Columbus, Indiana, er en internasjonal leverandør av drivlinjer og energisystemer. Selskapet designer, produserer, selger og vedlikeholder dieselmotorer, motorer for alternative drivstoff, elektriske og hybride drivlinjer og komponenter. I 2023 besto Cummins av segmentene Engine, Distribution, Components, Power Systems og Accelera, tidligere New Power.

Cummins utvidet virksomheten innen mer bærekraftig energiteknologi, med særlig vekt på hydrogen. New Power fikk i mars 2023 merkevaren Accelera by Cummins og fokuserte på elektriske drivlinjer, batterier, brenselceller og elektrolysører for hydrogenproduksjon.

Oppkjøpet av Hydrogenics Corporation i 2019 var et viktig skritt. Det styrket Cummins’ teknologi og kompetanse innen brenselceller og hydrogenproduksjon.

Gjennom strategiske partnerskap og investeringer styrker Cummins sin posisjon i hydrogenøkonomien. Selskapet bygger på erfaringen med drivlinjer, energisystemer og komponenter for å støtte mer bærekraftige bruksområder og lavere utslipp.

https://youtu.be/HvPAUh-VSJ4
Markedsverdi i den opprinnelige analysen: 34,34 milliarder dollar
Pris/inntjeningsforhold (P/E): 13,73
Resultat per aksje (EPS): 17,74 dollar

Dette var tallene for Cummins (CMI) som ble oppgitt i den opprinnelige artikkelen fra 2023. Analysen beskrev den daværende analytikervurderingen som overveiende «kjøp».

Plug Power Inc. (NASDAQ: PLUG)

Plug Power Inc. (PLUG ), grunnlagt i 1997 og med hovedkontor i Latham, New York, utvikler hydrogenbrenselcelleteknologi. Selskapet designer, produserer og selger systemer som leverer strøm til elektriske motorer, blant annet i kjøretøy og logistikkutstyr.

Plug Powers systemer kan erstatte vanlige batterier i elektrisk utstyr som gaffeltrucker i lagre og distribusjonssentre. Produktene omfatter GenDrive, et PEM-brenselcellesystem på hydrogen for kjøretøy som håndterer og flytter materialer.

Plug Power utvidet også virksomheten til stasjonære energisystemer, flåter av leveringskjøretøy og mulige anvendelser i luftfart. Oppkjøpene av United Hydrogen og Giner ELX i 2020 styrket mulighetene for hydrogenproduksjon, elektrolyse, flytendegjøring og distribusjon.

Disse aktivitetene inngår i Plug Powers arbeid med hydrogenteknologi og mer bærekraftige energisystemer.

https://youtu.be/UNQrFfEo6qM
Markedsverdi i den opprinnelige analysen: 7,09 milliarder dollar

Forventet pris/inntjeningsforhold for ett år, som opprinnelig oppgitt: −12,14

Resultat per aksje (EPS): −1,33 dollar

Dette var tallene for Plug Power (PLUG) som ble oppgitt i den opprinnelige artikkelen fra 2023. Analysen beskrev den daværende analytikervurderingen som overveiende «sterkt kjøp».

Hva er hydrogen?

Hydrogen er det enkleste og mest utbredte grunnstoffet i universet. Et nøytralt hydrogenatom har ett proton og ett elektron. Under vanlige forhold består hydrogengass av molekyler med to hydrogenatomer, H₂. Gassen er fargeløs, luktfri og smakløs.

Hydrogen kan danne bindinger med andre grunnstoffer eller med et annet hydrogenatom. I H₂ deler de to atomene et elektronpar. Ved reaksjon med oksygen kan det dannes vann, H₂O. Energien som frigjøres, gjør hydrogen nyttig som drivstoff. Molekylært hydrogen reagerer likevel ikke av seg selv raskt med luft ved vanlig temperatur; antenning eller en egnet katalysator kan være nødvendig.

Hydrogen brukes i mange industrier og kan fungere som energibærer. En brenselcelle på rent hydrogen produserer strøm med vann og varme som direkte reaksjonsprodukter.

Hvordan brukes hydrogen som drivstoff?

Hydrogen kan brukes som drivstoff på flere måter:

1. Brenselceller: En brenselcelle lar hydrogen reagere elektrokjemisk med oksygen og produserer dermed strøm. De direkte reaksjonsproduktene er vann og varme. Bruksområdene spenner fra strømforsyning til bygninger til drift av elektriske kjøretøy.
2. Forbrenningsmotorer: Spesielt utviklede motorer kan forbrenne hydrogen. Det skiller seg fra en brenselcelle, som produserer strøm til en elektrisk motor. Virkningsgraden avhenger av konstruksjon og belastning; brenselceller kan være mer effektive i mange bruksområder. Forbrenning med luft kan danne nitrogenoksider.
3. Kraftproduksjon: Hydrogen kan forbrennes i en egnet gassturbin for å produsere strøm. Det krever tilpassede systemer og kontroll med forbrenningen og utslippene av nitrogenoksider.
4. Energilagring: Overskuddsstrøm fra vind eller sol kan omdannes til hydrogen gjennom elektrolyse. Hydrogenet kan lagres og brukes senere, når etterspørselen er høy eller den fornybare produksjonen er lav. Omdanning, lagring og senere bruk innebærer energitap.

Den viktigste fordelen på bruksstedet er at rent hydrogen ikke inneholder karbon og derfor ikke danner CO₂ fra selve drivstoffet ved reaksjon med oksygen. En brenselcelle unngår også forbrenningsutslipp. Den samlede klimapåvirkningen avhenger likevel av produksjon, energibruk, transport og eventuell lekkasje; hele kjeden er ikke automatisk utslippsfri.

Hvorfor er hydrogen viktig som drivstoff?

Overgangen til å bruke hydrogen som drivstoff er viktig av flere grunner:

1. Miljøpåvirkning: Brenselceller på rent hydrogen produserer lokalt vann og varme i stedet for forbrenningsgasser. Hvis også produksjons- og forsyningskjeden har lave utslipp, kan dette bidra til å redusere de samlede klimagassutslippene.
2. Energisikkerhet: Hydrogen kan produseres fra ulike råstoffer, blant annet vann, naturgass og biomasse, noe som gir flere forsyningsmuligheter. Hydrogen fra naturgass er likevel fortsatt avhengig av et fossilt råstoff; klimaegenskapene avhenger av produksjonsmetoden.
3. Allsidighet: Hydrogen kan brukes i transport, til industriell varme og til strømproduksjon. Ikke alle anvendelser er like effektive eller økonomisk attraktive, men allsidigheten kan være verdifull i et bærekraftig energisystem.

Det finnes også utfordringer. Produksjonen kan kreve mye energi, mens lagring og transport er teknisk krevende og forutsetter infrastruktur. Kostnader, virkningsgrad og utslipp må derfor vurderes gjennom hele kjeden. Potensialet gjør likevel hydrogen til et viktig forsknings- og utviklingsområde i energiomstillingen.

Kilder til hydrogen

På Jorden finnes hydrogen hovedsakelig bundet i forbindelser som vann og hydrokarboner. Derfor produseres det vanligvis, for eksempel ved elektrolyse eller omdanning av naturgass. Forskning på naturlige ansamlinger viser at det også kan finnes geologiske kilder. Tilstedeværelsen betyr ikke at alle kan utnyttes økonomisk.

Biologisk produksjon i uttømte oljefelt

Siden det nittende århundre er det blitt boret mange oljebrønner verden over. Selv når oljeutvinning ikke lenger er lønnsom, kan det være olje igjen i reservoaret. Forskere og selskaper undersøker nye bruksområder for slike steder, blant annet biologisk hydrogenproduksjon.

Cemvita, den gang kjent som Cemvita Factory, beskrev i 2022 forsøk der mikroorganismer utnytter gjenværende hydrokarboner i uttømte oljefelt for å produsere hydrogen. Den biologiske omdanningen skjer gjennom enzymatiske prosesser i mikrobene. Selskapet bruker varemerket «Gold Hydrogen» om denne metoden.

Naturlige hydrogenforekomster

I tillegg til biologisk produksjon i oljefelt undersøkes naturlige geologiske kilder. De siste årene har det vært flere funn av hydrogen i undergrunnen og tegn på mulige naturlige hydrogenansamlinger. Land der slike fenomener er rapportert eller undersøkt, omfatter:

• Australia
• Canada
• Frankrike
• Tyskland
• Japan
• Russland
• New Zealand

Forskerne undersøker fortsatt hvordan hydrogenet dannes, hvor mye som finnes, hvor mye som kan utvinnes, og hvilke miljøvirkninger utvinning kan ha. Tilstedeværelsen av hydrogen er ikke det samme som en dokumentert kommersiell reserve. Geologiske kilder kan muligens utvide forsyningen, men bidraget krever videre forskning.

Avslutning

Hydrogen er fortsatt en lovende mulighet for å redusere bruken av fossile brensler i enkelte anvendelser. Naturlige kilder og biologisk produksjon i oljefelt kan etter hvert gi nye forsyninger. Hvis metodene viser seg teknisk, økonomisk og miljømessig levedyktige, kan de forbedre kostnadene og tilgjengeligheten. Det kan også støtte utviklingen av anvendelser hos selskaper som Cummins og Plug Power.