Brint fra vedvarende energi såsom sol kan produceres med nul emissioner. Lucas Coch / AAP

Brug af brint som et rent brændstof er en idé, hvis tid muligvis kommer. For Australien lokker produktion af brint: det kunne skabe en lukrativ ny indenlandsk industri og hjælpe verden med at opnå en kulstoffri fremtid.

national brintstrategi frigivet i sidste måned hævder, at Australien skal være på forkant med det globale brintløb. Anført af Chief Scientist Alan Finkel tager strategien en teknologin neutral tilgang ved ikke at favorisere nogen måde at gøre ”rent” brint på.

Men det betyder noget, om brint produceres fra vedvarende elektricitet eller fossile brændstoffer. Mens fossilbrændstofruten i øjeblikket er billigere, kan den ende med at afgive betydelige mængder kuldioxid.

Dr. Finkel og energiminister Angus Taylor forud for et møde om brintstrategien. RICHARD WAINWRIGHT / AAP

Ikke alt 'rent' brint er det samme

Brint kan produceres ved hjælp af elektricitet gennem elektrolyse, der opdeler vand i brint og ilt. Når der anvendes vedvarende elektricitet, producerer dette ikke noget kuldioxid og kaldes grønt brint.

Brint kan også produceres fra kul eller gas. Denne proces frigiver kuldioxid. Det meste brint, der produceres i dag, fremstilles på denne måde.

Nogle - men kritisk set ikke alle - kuldioxid fra denne proces kan fanges og opbevares i underjordiske reservoirer - en proces, der kaldes kulstoffangst og -lagring (CCS).

Men CCS er teknisk kompleks og dyrt. Kun to planter, der producerer brint fra fossile brændstoffer, bruger det i øjeblikket: en i Canada, med et kuldioxid fangsthastighed på 80%og en i USA med en lavere tilbageholdelsesfrekvens.

I Australien er det eneste, der driver CCS-projekt i stor skala, Chevron's Gorgon gas (ikke brint) projekt i det vestlige Australien. Efter en betydelig forsinkelse og tre år siden projektet begyndte at levere gas, CO2-opsamling og -lagring begyndte i år.

Høj kulstoffangst er ikke garanteret

Brintstrategien bruger udtrykket “rent brint” til brint produceret fra vedvarende elektricitet og fra kul eller gas med kulstoffangst. Og det antager et ”best-case” -scenario, hvor 90-95% af kuldioxid opsamles fra fossile brændstoffer.

Sådanne satser er teknisk mulige, men er ikke nået indtil videre. Lavere fangsthastigheder undersøges ikke i strategien.

Ved fangsthastighed 90-95% er kul- og gasbaseret brint meget mindre kulstofintensiv end traditionel fossil brændstof bruger. Men en fangsthastighed på 60% betyder, at brint fra kul har en lignende emissionintensitet som forbrænding af naturgas direkte.

Emissionsintensitet for brændstoffer med og uden CCS. Brintantal er kun til produktion; emissionintensiteten er højere for eksporteret brint. Kilde: forfatteres beregninger ved hjælp af data fra Det Internationale Energiagentur og US Energy Information Administration

Den nationale strategi beskriver ikke en mekanisme, der sikrer, at priser for bedst sagsfangst er opfyldt. Produktion af brint kan muligvis stige meget hurtigere end de faciliteter, der kræves for at fange emissioner, så store mængder drivhusgas kan komme ind i atmosfæren - svarende til Gorgon-sagen.

En anden risiko er, at kulstoffangst ikke af tekniske eller omkostningsmæssige årsager ikke vil være i stand til at opnå de bedste case-satser.

Mod eksport af nul-emissioner

Lande inklusive Japan, Sydkorea og Tyskland undersøger muligheden for at bruge brint på en række måder, herunder i elproduktion, transport, opvarmning og industrielle processer.

Nogle fremtidige importører er ligeglad med, hvor rent vores brint der produceres, men andre måske.

For at illustrere, hvorfor kulstoffri eksport betyder noget, beregnet vi emissionerne, hvis Australien producerede 12 millioner tons brint til eksport om året - svarende til ca. 30% af vores nuværende eksport af flydende naturgas og i overensstemmelse med produktionsestimater i den nationale strategi.

Det kræver omtrent 37 millioner ton naturgas eller 88 millioner ton kul. Hvis 90% af kuldioxid blev fanget, ville emissioner fra gas udgøre 1.9% af Australiens nuværende (2018) årlige drivhusgasemissioner, eller 4.4% ved hjælp af kul.

Hvis kun 60% af kuldioxid blev fanget, ville brint fra gas og kul udgøre yderligere 7.8% og 17.9% af de aktuelle nationale emissioner - hvilket gør det meget sværere for Australien at nå de eksisterende og fremtidige emissionsmål.

Hvor skal man investere

Lige nu er det billigere at producere brint fra fossile brændstoffer end ved vedvarende energi, selv med opsamling og opbevaring af kulstof.

Australien har også store og klar reserver af brunkul i Victoria's Latrobe Valley, som ikke vil blive brugt af den faldende kulfyrede kraftindustri. Opfanget kulstof kunne opbevares under Bass Strait. Og landets rigelige gasreserver kunne omdannes til brint ud over eller delvis erstatte eksport af flydende naturgas. Så det er ikke overraskende, at den nationale strategi efterlod alle muligheder på bordet.

Et diagram, der viser de mange potentielle anvendelser til brint. National brintstrategi

Imidlertid vil etablering af brintproduktionsanlæg med kulstoffangst betyde enorme udgifter til udstyr med meget lang levetid. Dette er risikabelt, da kapitalen ville blive spildt, hvis markedet for emissionskrævende brint kollapsede, enten gennem offentlige holdninger eller et globalt imperativ for at flytte til energisystemer med nulemissioner.

Verden er allerede langt væk fra tempoet nødvendigt for at nå sine mål for emissioner til reduktion af emissioner og må i sidste ende komme til netto-nul for at forhindre de værste klimaforandringer.

Australien bør investere i forskning og udvikling for at gøre grønt brint billigere. Dette kræver en reduktion i omkostningerne ved elektrolyse og yderligere reduktioner i storskala produktion af vedvarende energi. Det kan føre til store fordele for klimaet og Australiens fremtidige eksportøkonomi.

Om forfatterne

Frank Jotzo, direktør, Center for Klima- og Energipolitik, Australian National University; Fiona J Beck, seniorforsker, Australian National University, og Thomas Longden, stipendiat, Australian National University

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.