Varför väte fortfarande kan vara framtidens bränsle

Hydrogen har länge pekats ut som ett potentiellt framtida bränsle.  Ett som kommer att eliminera behovet av fossila bränslen för att driva förbränningsmotorer (ICE) genom att erbjuda ett rent förbränningsalternativ som är lättillgängligt.  Intressant nog blir denna framtid mer sannolik eftersom forskare nu upptäcker nya vätekällor runt om i världen.  Vissa genom naturliga utsöndringar från jorden och andra genom införandet av enzymer i förseglade brunnar.

Företag som utvecklar vätgasbränslecells-teknik

Följande är företag som har dedikerade avdelningar för utveckling av vätgasbränsleceller och vätgasförbränningsmotorer.

Cummins Inc. (NASDAQ: CMI)

Cummins Inc. (CMI ) grundades 1919 och har vuxit till att bli en global ledare inom kraftlösningar.  Med huvudkontor i Columbus, Indiana, är företaget känt för att designa, tillverka, sälja och serva ett brett sortiment av kraftprodukter, inklusive diesel- och alternativbränsle-motorer, elektriska och hybrida drivlinor samt tillhörande komponenter.  Cummins verkar genom fem olika segment: Engine, Distribution, Components, Power Systems och New Power.

Under de senaste åren har Cummins proaktivt övergått till mer hållbara energilösningar, med särskilt fokus på väte.  Företagets New Power-segment, som lanserades 2019, är dedikerat till utveckling av elektrifierade drivlinor, avancerad batteriteknik, bränsleceller och vätgasproduktion.

En viktig milstolpe i Cummins övergång till väte var förvärvet av Hydrogenics Corporation 2019.  Som en ledande innovatör inom bränslecell- och vätgasproduktions‑teknologier markerade integreringen av Hydrogenics i Cummins verksamhet ett betydande steg framåt i företagets engagemang för vätebaserade lösningar.

Genom strategiska partnerskap och investeringar positionerar sig Cummins i framkant av vätgasekonomin och utnyttjar sin omfattande expertis inom kraftsystem och komponenter.  Företagets fokus på väte understryker dess engagemang för hållbarhet och avkarbonisering.

https://youtu.be/HvPAUh-VSJ4
Marknadsvärde: $34.34B
Pris/vinst-förhållande (P/E): 13.73
Vinst per aktie (EPS): $17.74
Vid tidpunkten för skrivandet hade Cummins (CMI) ovanstående nyckeltal och listas som ett ‘Köp’ bland de flesta stora investeringsföretag.

Plug Power Inc. (NASDAQ: PLUG)

Plug Power Inc. (PLUG ), grundat 1997 och med huvudkontor i Latham, New York, är en banbrytande kraft inom utvecklingen av vätgasbränslecellsteknik.  Företaget designar, utvecklar, tillverkar och kommersialiserar vätgasbränslecellssystem som används för att driva elektriska motorer, främst inom den elektriska mobilitetssektorn.

Plug Powers innovativa bränslecellssystem är utformade för att ersätta konventionella batterier i elektriskt drivna fordon och utrustning, såsom gaffeltruckar som används i lager och distributionscenter.  Företagets produktlinje inkluderar GenDrive, ett vätedrivet PEM-bränslecellssystem som levererar kraft till elektriska materialhanteringsfordon.

Under de senaste åren har Plug Power utökat sitt fokus bortom bränsleceller för materialhantering och börjat rikta in sig på bredare marknader.  Detta inkluderar stationära kraftsystem, leveransfordonsflottor och till och med potentiella tillämpningar inom flyg.  Företagets strategiska förvärv, såsom United Hydrogen och Giner ELX, har ytterligare stärkt dess position i vätgasekonomin genom att förbättra dess kapacitet för vätgasproduktion, -flytning och -distribution.

Plug Powers engagemang för vätgasbränslecellsteknik understryker dess dedikation till hållbara energilösningar och dess vision för en grönare framtid.

https://youtu.be/UNQrFfEo6qM
Marknadsvärde: $7.09B

Framåtriktat pris/vinst-förhållande (P/E) 1yr: -12.14

Vinst per aktie (EPS): $-1.33
Vid tidpunkten för skrivandet hade Plug Power (PLUG) ovanstående nyckeltal och listas som ett ‘Starkt köp’ bland de flesta stora investeringsföretag.

Vad är väte?

Väte är det enklaste och mest förekommande elementet i universum.  Det är en färglös, luktfri och smaklös gas under standardförhållanden.  Väte har en enda elektron och proton, vilket gör det till det lättaste elementet.

Väte är mycket reaktivt på grund av sin elektronkonfiguration.  Det har en elektron i sitt yttersta skal, medan det behöver två för att uppnå en stabil konfiguration liknande ädelgasen helium.  Detta gör att väte gärna bildar bindningar med andra element för att fylla sitt yttersta skal.  Det bildar lätt en bindning med element som behöver en elektron för att slutföra sina egna yttersta skal, såsom syre i bildandet av vatten (H2O), eller med en annan väteatom för att bilda en vätemolekyl (H2).  Denna benägenhet att bilda bindningar med andra element för att uppnå en stabil elektronkonfiguration är vad som gör väte så reaktivt.

Väte används ofta i olika industrier, inklusive energisektorn, där det ses som en potentiell ren bränslekälla eftersom när det används för att producera energi i en bränslecell, avger det endast vatten som biprodukt.

Hur används det som bränsle?

Väte kan användas som bränsle på flera sätt:

1. Bränsleceller: I en bränslecell kombineras väte och syre för att producera elektricitet, med vatten och värme som de enda biprodukterna.  Denna process är ren och effektiv.  Bränsleceller kan användas i en rad tillämpningar, från att driva byggnader till elfordon.
2. Förbränningsmotorer: Väte kan användas i en förbränningsmotor på ungefär samma sätt som bensin eller diesel.  Detta är dock mindre vanligt och vanligtvis mindre effektivt än att använda väte i bränsleceller.
3. Energiproduktion: Väte kan brännas i en turbin för att generera elektricitet, liknande turbiner som använder naturgas.
4. Energilagring: Väte kan fungera som ett energilagringsmedium.  Överskottsförnybar energi (som vind- eller solkraft) kan användas för att producera väte genom elektrolys.  Detta väte kan sedan lagras och användas senare när energiefterfrågan är hög eller produktionen av förnybar energi är låg.

Den största fördelen med att använda väte som bränsle är att det endast producerar vatten när det förbränns eller används i en bränslecell, vilket gör det till en ren energikälla som inte bidrar till växthusgasutsläpp.

Varför är väte som bränsle viktigt?

Övergången till att använda väte som bränsle är viktig av flera skäl:

1. Miljöpåverkan: Väte, när det används som bränsle i bränsleceller, producerar endast vatten som biprodukt, vilket gör det till en ren energikälla.  Detta kan avsevärt minska växthusgasutsläpp och hjälpa till att motverka klimatförändringar.
2. Energisäkerhet: Väte kan produceras från en mängd olika resurser, inklusive vatten, naturgas och biomassa.  Denna diversifiering av energikällor kan öka energisäkerheten och minska beroendet av fossila bränslen.
3. Mångsidighet: Väte kan användas i ett brett spektrum av tillämpningar, från att driva fordon till att värma hem och generera elektricitet.  Denna mångsidighet gör det till en potentiellt viktig del av en hållbar energiframtid.

Det finns dock också utmaningar förknippade med att använda väte som bränsle, inklusive produktionsprocesser som traditionellt är mycket energikrävande.  Faktorer som också måste beaktas är lagrings- och transportsvårigheter samt behovet av betydande infrastrukturutveckling.  Trots dessa utmaningar gör de potentiella fördelarna med väte det till ett viktigt fokusområde i övergången till ett mer hållbart energisystem.

Vätgaskällor

Som vi redan har fastställt gör väteatomens struktur det särskilt reaktivt.  Denna egenskap har länge lett oss till att tro att rent väte är svårt att hitta i naturen, vilket har resulterat i ett beroende av tekniker som elektrolys för att skapa en tillgång.  Det har dock skett olika utvecklingar under de senaste åren som tyder på att detta tankesätt kan vara fel.

Oljebrunnsenzym

Människor har borrat efter olja sedan mitten av 1800-talet.  Som en följd av denna aktivitet finns det otaliga övergivna och uttömda brunnar runt om i världen.  Intressant nog har forskare upptäckt att, även om brunnarna kan vara uttömda på olja, finns det nu en möjlighet att utvinna ett mer hållbart bränsle från deras djup – väte.

Detta möjliggörs av företag som Cemvita Factor, som utvecklar specialiserade enzymer som, när de introduceras i uttömda brunnar, bryter ner kvarvarande kolväten till olika komponenter, där väte är en av dem.  Företaget kallar det väte som genereras genom denna process för ‘Gold Hydrogen’.

Naturliga vätgasreserver

Att introducera enzymer i uttömda brunnar är ett fantastiskt tillvägagångssätt för att återuppliva en befintlig resurs, men är det det enda sättet att skapa en tillgång?  Intressant nog har det under de senaste åren gjorts flera upptäckter av massiva, naturligt bildade, fickor av vätgas.  Några länder där sådana exempel har hittats inkluderar,

• Australia
• Canada
• France
• Germany
• Japan
• Russia
• New Zealand

Trots dessa förekomster lär sig forskarna fortfarande om processen där vätet kommer ifrån, omfattningen av reserverna och den potentiella påverkan på omgivande miljöer om det utvinns.  Oavsett är potentialen för dessa fyndigheter att påskynda den breda antagandet av väte som bränslekälla enorm.

Slutord

Sammanfattningsvis förblir väte ett lockande alternativ/ersättning för vårt fortsatta beroende av fossila bränslen.  Tack vare den uppfinningsrikedom som forskare världen över erbjuder kan vi snart få tillgång till mer prisvärda och rikliga vätetillgångar genom både naturliga och behandlade brunnar.  Detta innebär att produktionskostnaden för väte kommer att minska, vilket gör det till ett ännu mer attraktivt bränsle för företag som Cummins och Plug Power att utveckla lösningar kring.