Kan hydrogen erstatte naturgass som energikilde i Europa?

Naturgass er i dag en av de bærende energikildene i Den europeiske union (EU). Totalt estimeres det at over 20% av EUs energiforbruk kommer fra naturgass. Sett opp mot Norges årlige strømforbruk på 130-140 TWh per år, bruker EU årlig omtrent 25 ganger mer bare i naturgass. For å nå klimamålene i Parisavtalen og for å følge opp EUs mål om å være klimanøytral innen 2050, må fossile energikilder som naturgass erstattes med fornybare alternativ. Et av disse alternativene er hydrogen. 

EU finansiering

Hydrogen er, hvis den er produsert på rett måte, en fornybar energikilde som bærer mer enn dobbelt så mye energi som naturgass. Utfordringen er, kan dagens naturgasslagre lagre hydrogen i fremtiden? Dette spørsmålet har professor Martin Fernø ved Institutt for fysikk og teknologi(IFT) fått 3 millioner euro i støtte fra EUs Clean Hydrogen Partnership til å se nærmere på i prosjektet «HyDRA - diagnostic tools and risk protocols to accelerate underground hydrogen storage». Sammen med ni forskningspartnere og flere lagringsoperatører i industrien skal HyDRA undersøke mulighetene for å lagre hydrogen i geologiske reservoarer i undergrunnen. 

- I dag finnes det omkring 150 gasslagre under bakken i Europa som lagrer naturgass. På papiret skal disse kunne lagre hydrogen i fremtiden. For å få dette opp på industriellskala må vi har mer informasjon og retningslinjer for hvordan det skal gjøres, sier Fernø.

Målet med prosjektet er å samle et realfaglig informasjonsgrunnlag som igjen danner grunnlaget for et regulatoriske rammeverk, ny teknologi og en industristandarder for lagring av hydrogen. 

- Sammen med våre industripartnere skal vi hente opp væske- og steinprøver fra aktuelle hydrogenlagre og utføre analyser innen mikrobiell aktivitet, geokjemiske reaksjoner og flyt i porøse medier. Disse dataene vil vi samle i en database som danner kunnskapsgrunnlaget for redusert mikrobiell risiko og muliggjør raskere implementering av hydrogenlagring i undergrunnen som en del av det europeiske hydrogensystemet. Enkelt fortalt skal vi bruke dataene til å utarbeide en trafikklysmodell relatert til risko der grønt = ok, gult = sannsynligvis ok, men krever mer undersøkelse, og rødt = nei, det går ikke, sier Fernø.  

HyDRA er et internasjonalt hydrogenprosjekt som ledes fra Bergen. Administrativ koordinator er Merry H. Navjord og faglig leder er professor Martin Fernø.

Foto/ill.:

Jin Sigve Mæland/UiB

Hvor mye hydrogen spiser bakterier?

Selv om hydrogen og naturgass har lik form, har de ulike egenskaper og de oppfører seg ulikt ved lagring. Geologiske formasjoner, temperatur, dybde, trykk m.m. er bare noe av parameterne som må kartlegges. I tillegg er det en rekke biokjemiske prosesser som må undersøkes. En av dem er: Hvor mye hydrogen blir spist opp av bakterier under lagringen? 

- Bakterier i undergrunnen kan bruke hydrogen som energi til å vokse og overleve. Graden av hydrogenkonsum er avhengig av hvilke typer bakterier som er tilstede i undergrunnen, og vil variere fra lagringsplass til lagringsplass. Dette er noe vi skal kartlegge og undersøke nærmere, sier Fernø. 

For å forstå alle de ulike prosessene ved hydrogenlagring er prosjektet bredt sammensatt med et tverrfaglig team. 

- Hydrogenlagring er komplekst og krever spisskompetanse fra ulike fagfelt. I prosjektet jobber mikrobiologer, kjemikere, geologer og fysikere sammen for å se på både helhet og hver del. Nettopp det at vi ikke bare ser på hver del for oss selv, men setter sammen de ulike puslespilldelene og ser på samspillet er nytt og viktig, sier Fernø.

Dagaktuell masteroppgave 

Alida van Wijngaarden, er en av fire masterstudenter ved IFT som skal skrive masteroppgave tilknyttet HyDRA prosjektet i år. Wijngaarden skal skrive om biogeokjemiske reaksjoner og gleder seg til å jobbe med et prosjekt med stor samfunnsrelevans. 

- Jeg synes dette er spennende både fordi jeg er interessert i geofag og generelt hvordan naturlige prosesser på jorden fungerer. Også er det ekstra spennende å lære mer om ting som skjer langt under bakken i miljøer som man ikke ser i det daglige, sier Wijngaarden. 

Wijngaarden har også et sterkt klimaengasjement som hun får jobbet konkret med i sin masteroppgave. 

- Det er givende å kunne jobbe med noe som er litt nytt og enda under utvikling! Da føler jeg at jeg bidrar til ny innovasjon, fremtidige løsninger, og ikke minst, bidra til mer bærekraftige energiløsninger - som er noe jeg brenner for med tanke på å dempe klimaendringene, sier Wijngaarden avslutningsvis.