Batteri-elhybridtåg i Tyskland

[Enceladus]

Timbrohantlangaren Christan Sandströms skriverier tar jag lätt på - alla vet högerblockets inställning till förnybara energikällor, en del av kulturkriget.

Diskussionen handlar om vätgas, inte förnybara energikällor. Som bekant framställs enbart en promille av all vätgas genom elektrolys. Det är förstås möjligt att just dessa tåg råkar använda denna promille, men då tvingas verksamheter där batterier inte är ett alternativ att använda smutsig vätgas, inklusive blå vätgas:

Hydrogen is often viewed as an important energy carrier in a future decarbonized world. Currently, most hydrogen is produced by steam reforming of methane in natural gas (“gray hydrogen”), with high carbon dioxide emissions. Increasingly, many propose using carbon capture and storage to reduce these emissions, producing so-called “blue hydrogen,” frequently promoted as low emissions. We undertake the first effort in a peer-reviewed paper to examine the lifecycle greenhouse gas emissions of blue hydrogen accounting for emissions of both carbon dioxide and unburned fugitive methane. Far from being low carbon, greenhouse gas emissions from the production of blue hydrogen are quite high, particularly due to the release of fugitive methane. For our default assumptions (3.5% emission rate of methane from natural gas and a 20-year global warming potential), total carbon dioxide equivalent emissions for blue hydrogen are only 9%-12% less than for gray hydrogen. While carbon dioxide emissions are lower, fugitive methane emissions for blue hydrogen are higher than for gray hydrogen because of an increased use of natural gas to power the carbon capture. Perhaps surprisingly, the greenhouse gas footprint of blue hydrogen is more than 20% greater than burning natural gas or coal for heat and some 60% greater than burning diesel oil for heat, again with our default assumptions. In a sensitivity analysis in which the methane emission rate from natural gas is reduced to a low value of 1.54%, greenhouse gas emissions from blue hydrogen are still greater than from simply burning natural gas, and are only 18%-25% less than for gray hydrogen. Our analysis assumes that captured carbon dioxide can be stored indefinitely, an optimistic and unproven assumption. Even if true though, the use of blue hydrogen appears difficult to justify on climate grounds.

Vem förespråkar detta om inte gaslobbyn, med Tyskland i spetsen? De gröna gör motstånd, men nu verkar den tyska gaslobbyn ha hittat en allierad i Trump.

Overcoming the barriers of hydrogen storage with a low-temperature hydrogen battery

One of the most pressing challenges facing the use of hydrogen is its storage, which typically requires extremely low temperatures (−252.8 °C) and high pressures (350 to 700 bar). Instead of storing hydrogen as a gas or liquid, a more effective approach is to store it in solid materials such as magnesium hydride (MgH2), which has high theoretical storage capacity. This material can be integrated into a battery-like system where, instead of only moving electrons, hydrogen itself is stored and released during charging and discharging.

Sandström har inte fel när han säger att "universums minsta molekyl är svår att lagra, kapsla in eller transportera". Väte kan behöva bindas i andra molekyler...

[dr Cassandra Nojdh]

Det borde inte vara obekant att att vätgas, av förespråkare för förnybara energikällor (eller väderberoende energiproduktion, som högerblocket säger) ofta anförs som ett möjligt sätt att lagra energiöverskott. Sandström, och högerblocket i övrigt är lika fientligt till bådadera. I övrigt har jag inget behov av att recensera den figuren.

Hursomhelst är Tyskland en vätgasekonomi, oavsett vad tågen drivs med, eftersom större delen av den producerade vätgasen används som industriell råvara. På sikt är det naturligtvis ohållbart att framställa vätgas genom ångreformering + vattenskift av naturgas ( inte om man heter D. Trump förstås ). Koldioxidinfångning (CCS), den som brukar kallas "blå vätgas" är i stort sett kejsarens nya.

Med blå vätgas avses tydligen, enligt gällande målarlåda, vätgas framställd ur naturgas/metan och vatten, med ångreformering + vattenskift, men med infångning av den bildade koldioxiden. Processen är, som jag framhållit tidigare, stökiometriskt fördelaktig eftersom man frigör väte ur både metan- och vattenmolekylerna, dock med den lilla nackdelen att kolatomen i metanmolekylen oxideras till koldioxid. Fångar man inte in den blir det grå vätgas (vanligast i dagens industriella processer). Min uppfattning är som tidigare att koldioxidinfångning (CCS) i de flesta fallen är kejsarens nya kläder.

Ovanstående är alltså ohållbart i längden, CCS eller ej. Naturgas är dock en utmärkt vätekälla underförutsättning att man splittrar metanmolekylen i vätgas och atomärt kol med någon av de termokemiska processer som finns tillgängliga. Målarlådan brukar visst kalla det turkos vätgas.

Tyskarna får väl slå sig ihop med den kinesisaka kommunistdiktaturen:
https://www.iea.org/policies/16977-hydr ... -2021-2035

[Enceladus]

Tyskarna får väl slå sig ihop med den kinesisaka kommunistdiktaturen:
https://www.iea.org/policies/16977-hydr ... -2021-2035

Snacka om att inte se skogen för alla träd. Grön vätgas är inte blå. Kinas aversion mot fossilgas överträffas endast av Nazityskland och apartheidregimen:

Exactly a century ago, two German chemists patented a process to transform coal into liquid fuels. Following its discovery in 1925, the Fischer-Tropsch synthesis eventually became infamous: The Nazis used it to fuel their war machine, and apartheid South Africa turned to it to offset the impact of an oil embargo in the 1980s.

Its last — and huge — user is China.

[...]

First, it enhances energy security. China is coal-rich, and thus every ton of liquid fuel, fertilizer and petrochemicals it generates using the dirtiest fossil fuel is one that it doesn’t need to manufacture using foreign oil and natural gas. The government has long seen its reliance on imported fossil fuels as a threat to national security. Fittingly, the US last week told at least one American exporter of a petrochemical feedstock called ethane that it needs to apply for export licenses going forward if it plans to ship it into China. Washington said the flows "pose an unacceptable risk of use in or diversion to a ‘military end use’ in China." Last year, China accounted for nearly 50% of US ethane exports.

Kina kommer inte att satsa på blå vätgas eller koldioxidinfångning. Tyskland är raka motsatsen där förbundskanslerer rentav jobbar för Rosneft och Gazprom.

Det borde inte vara obekant att att vätgas, av förespråkare för förnybara energikällor (eller väderberoende energiproduktion, som högerblocket säger) ofta anförs som ett möjligt sätt att lagra energiöverskott. Sandström, och högerblocket i övrigt är lika fientligt till bådadera. I övrigt har jag inget behov av att recensera den figuren.

Anhängare av förnybara energikällor är i regel motståndare till vätgasekonomin - som ju bygger på fossilgas. Se exempelvis Clean Technica och Carbon Brief:

Hydrogen and related technologies have become increasingly integrated into mainstream energy modelling frameworks, raising their prominence in decarbonization pathways and climate policies (Fig. 6b). Hydrogen has experienced several hype cycles, peaking in the late-1990s after the Kyoto Protocol, the early-2000s following a focus on US energy security and post-2015 following the Paris Agreement (Fig. 6c). These cycles crashed after failure to meet expectations. Various projects launched since 2020 have been cancelled, including hydrogen heating trials, green hydrogen production, hydrogen trains, aeroplanes, power plants, ammonia production and vehicle refuelling stations. Reliance on subsidies also leaves hydrogen projects exposed to changes in political support.

Ja, Alstoms vätgaståg Coradia iLint i Niedersachsen är ett utmärkt exempel på ovanstående...

[dr Cassandra Nojdh]

Tyskarna får väl slå sig ihop med den kinesisaka kommunistdiktaturen:
https://www.iea.org/policies/16977-hydr ... -2021-2035

Snacka om att inte se skogen för alla träd. Grön vätgas är inte blå.

Snacka om att producera struntprat. Det är skillnad på hur vätgasen framställs och hur den transporteras och lagras. Det var naturligtvis det jag avsåg, eftersom båda länderna satsar på vätgasekonomi, oavsett hur vätgasen produceras. Det tycker man att t.om. Enceladus-kollektivet borde ha fattat, med tanke på att det ständigt och till leda framhåller de tekniska problemen:

Overcoming the barriers of hydrogen storage with a low-temperature hydrogen battery

One of the most pressing challenges facing the use of hydrogen is its storage, which typically requires extremely low temperatures (−252.8 °C) and high pressures (350 to 700 bar). Instead of storing hydrogen as a gas or liquid, a more effective approach is to store it in solid materials such as magnesium hydride (MgH2), which has high theoretical storage capacity. This material can be integrated into a battery-like system where, instead of only moving electrons, hydrogen itself is stored and released during charging and discharging.

Sandström har inte fel när han säger att "universums minsta molekyl är svår att lagra, kapsla in eller transportera". Väte kan behöva bindas i andra molekyler...

För att vara så tydlig så att t.om. den med endast begränsade läskunskaper förstår så avsåg jämförelsen inte produktionsmetoderna. Den kinesiska kommunistdiktaturen framställer mycket vätgas med vattenelektrolys (ofta kallad grön vätgas) medan blå vätgas, som jag tidigare framhållit, framställs genom ångreformering och vattenskift av naturgas, inkl. infångning av den bildade koldioxiden i vattenskiftsteget.
https://www.energinyheter.se/20240827/3 ... n-anvandas

Så Enceladus-kollektivet tillför som vanligt ingenting av värde till diskussionen, utan bara innehållslös polemik.

[dr Cassandra Nojdh]

Kinas aversion mot fossilgas överträffas endast av Nazityskland och apartheidregimen:

Exactly a century ago, two German chemists patented a process to transform coal into liquid fuels. Following its discovery in 1925, the Fischer-Tropsch synthesis eventually became infamous: The Nazis used it to fuel their war machine, and apartheid South Africa turned to it to offset the impact of an oil embargo in the 1980s.

Its last — and huge — user is China.

[...]

First, it enhances energy security. China is coal-rich, and thus every ton of liquid fuel, fertilizer and petrochemicals it generates using the dirtiest fossil fuel is one that it doesn’t need to manufacture using foreign oil and natural gas. The government has long seen its reliance on imported fossil fuels as a threat to national security. Fittingly, the US last week told at least one American exporter of a petrochemical feedstock called ethane that it needs to apply for export licenses going forward if it plans to ship it into China. Washington said the flows "pose an unacceptable risk of use in or diversion to a ‘military end use’ in China." Last year, China accounted for nearly 50% of US ethane exports.

Kina kommer inte att satsa på blå vätgas eller koldioxidinfångning. Tyskland är raka motsatsen där förbundskanslerer rentav jobbar för Rosneft och Gazprom.

Att hitlertyskland och apartheidregimen använde Fischer-Tropsch-processen för att framställa flytande bränslen genom förgasning av stenkol berodde givetvis inte på någon "aversion" utan på att det var den kolkälla man hade tillgänglig. Processen kan drivas med i stort sett vilken kolkälla som helst, och idag används ofta naturgas, i den mån processen alls används. Fischer-Tropsch är förhållandevis ospecifik och producerar en mix av kolväten, som i sin tur måste raffineras för att få fram de önskade produkterna. Jämför med metanolsyntesen, som är betydligt mer specifik än Fischer-Tropsch. Oavsett vad man anser om syntetiska drivmedel är det en produktlinje kommunistdiktaturen uppenbarligen satsar på. Dit har Tyskland inte kommit ännu.

Man kan använda stenkolsförgasning för att framställa vätgas också - sk. svart vätgas - men processen är kemiskt oekonomisk. Det beskrev jag för den intresserade redan här här: viewtopic.php?p=412844#p412844
Dessvärre använder kommunistdiktaturen även denna process: https://ecoquery.ecoinvent.org/3.11/cut ... umentation
eftersom de har så stora stenkolsfyndigheter. Kolet är här bara en reaktant, allt väte kommer från vattnet. Kina är det enda land i världen som framställer svart vätgas i någon betydande omfattning. Så vem behöver blå vätgas, när det finns svart.

Renewable hydrogen capacity was about 125,000 tonnes a year at end of 2024, compared to 36.5 million tonnes of mostly fossil-fuel-based H2, says new government report

China may be the world leader in green hydrogen production, but its roughly 125,000 tonnes a year is a mere drop in the ocean of the country’s total H2 output of 36.5 million tonnes annually — just 0.34%.
The vast majority of that non-renewable hydrogen is made from highly polluting coal gasification and chlor-alkali electrolysers powered by grid electricity, which receives about 58% of its kilowatt-hours from coal-fired plants.
A new Chinese government report, entitled China Hydrogen Energy Development Report (2025) — which has not yet been released to the public — says that the country’s total installed capacity of green hydrogen production (rather than the actual output) had reached “about 125,000 tonnes per year” at the end of 2024, a senior government official told a press conference in Beijing yesterday.

Utgår man från stenkol som syntesråvara är det fullt möjligt att tillsätta elektrolysvätgas efter förgasningssteget av stenkolet, för att få upp vätehalten vid produktion av syntesgasen (se nedan) i inför Fischer-Tropsch-syntesen, eller någon annan syntesprocess. Det är naturligtvis bättre, eftersom man då slipper använda ett vattenskift-steg för det ändamålet, med åtföljande koldioxidläckage. Frågan är i vilken utsträckning det görs, om ens alls.

Bildad koldioxid kan återvinnas och matas in i någon annan syntesprocess. Har man tillräckligt gott om vätgas kan man syntetisera metanol med bara väte och koldioxid som råvaror: https://www.sciencedirect.com/topics/en ... o-methanol
Idag kan man nog utgå från att det i regel inte görs, utan koldioxiden dumpas till atmosfären på samma sätt som när råvaran är naturgas. Men undantag finns, i detta exempel används dock koldioxid från ett koksverk: https://carbonrecycling.com/projects/shunli

Att kommunistdiktaturen ex.vis vill använda naturgasen till annat, som andra typer av industriella synteser - är fullt begripligt, eftersom man tydligen har ganska gott om elektrolysvätgas, och man dessutom får en mera väterik syntesgas (blandningen mellan vätgas och kolmonooxid som är utgångspunkten för många industriella syntesprocesser) när man ångreformerar metan.

Men det är ju inte så att kommunistdiktaturen inte använder naturgas alls:
https://www.iea.org/countries/china/nat ... d-in-china

Så den kinesiska bilden är mer komplex än vad Enceladus-kollektivet låter påskina.

[dr Cassandra Nojdh]

Anhängare av förnybara energikällor är i regel motståndare till vätgasekonomin - som ju bygger på fossilgas. Se exempelvis Clean Technica och Carbon Brief:

Hydrogen and related technologies have become increasingly integrated into mainstream energy modelling frameworks, raising their prominence in decarbonization pathways and climate policies (Fig. 6b). Hydrogen has experienced several hype cycles, peaking in the late-1990s after the Kyoto Protocol, the early-2000s following a focus on US energy security and post-2015 following the Paris Agreement (Fig. 6c). These cycles crashed after failure to meet expectations. Various projects launched since 2020 have been cancelled, including hydrogen heating trials, green hydrogen production, hydrogen trains, aeroplanes, power plants, ammonia production and vehicle refuelling stations. Reliance on subsidies also leaves hydrogen projects exposed to changes in political support.

Ja, Alstoms vätgaståg Coradia iLint i Niedersachsen är ett utmärkt exempel på ovanstående...

Det beror väl på hur vätgasen framställs. Om vätgasekonomin alls fungerar med ångreformering eller andra naturgasbaserade (eller stenkolsbaserade, för den delen) framställningsmetoder bortvalda, kan givetvis diskuteras. Sandström här ovan har ju sin åsikt klar, medan Enceladus-kollektivet mest försöker blanda bort korten.

Artikeln i CleanTechnica är ett exempel på när denna "publikation" producerar rena tokigheter. Ingen kan kan förutsäga var världen står år 2100, även om man kallar det något så tjusigt som "Updated 2100 Projection".

[dr Cassandra Nojdh]

Vad är det vi talar om för processer här?

• Ångreformering: CH4 (naturgas) + H2O (vatten) --> CO (kolmonooxid) + 3 H2 (vätgas)
• Vattenskift: CO + H2O --> H2 + CO2 (koldioxid)
• Metanolsyntes 1: CO + 2 H2 ---> CH3OH (metanol)
• Metanolsyntes 2: CO2 + 3 H2 --> CH3OH + H2O

Fischer-Tropsch är däremot ett virrvarr av olika reaktioner.