/ Tidningen BrandSäkert / Artiklar / Vätgas – en annorlunda utmaning

Vätgas – en annorlunda utmaning

Foto: iStock

Vätgas ses som en nyckel för att bidra till minskade utsläpp från såväl industrier som fastigheter och transporter. Den osynliga och extremt brandfarliga gasen medför dock utmaningar när det kommer till säker hantering.

Till ett fält invid E20, i utkanten av småstaden Mariestad, kommer företags- och myndighetsrepresentanter från hela världen för att inspireras på vägen mot en hållbar framtid. Där finns nämligen världens första självförsörjande tankstation för vätgas.

Via solcellsparken intill tankstationen används solen som energikälla för att omvandla vanligt vatten i en så kallad elektrolysör. Elektrolysören spjälkar vattnet så att vätgas och syre utvinns, sedan kan vätgasen tankas av de som har elbilar med bränsleceller.

– Det tar bara några minuter att tanka, sedan kan du köra lika långt som med en ”vanlig” fulltankad bil – och det enda som kommer ur avgasröret är vatten. Vi lagrar också vätgas för att man ska kunna tanka de dagar när solen inte skiner som mest, säger Susanné Wallner, näringslivschef i Mariestads kommun och tidigare utvecklingsstrateg för ElectriVillage.

Mariestad är utsedda av Unesco till att vara ett modellområde för hållbar utveckling och ElectriVillage är stadens test- och demonstationsplats för klimatsmarta lösningar, varav gastankstationen som stod klar för två år sedan är ett av flera projekt.

– Det behövs en mångfald av lösningar för att samhället ska lyckas bli fossilfritt och vi ser vätgastekniken som en av dem. Den har många olika användningsområden och enorma möjligheter att skapa cirkulära affärsmodeller, säger Susanné Wallner.

Vätgas-en-annorlunda-utmaning-bild-1.jpg
Världens enda tankstation med närproducerad grön vätgas och snart en förskola som med hjälp av vätgas producerar mer energi än den förbrukar. Mariestads kommun satsar på att gå före och testa ny teknik för hållbarhet. Foto: Daniel E Beckman / Shutterstock

Nationell strategi på gång

Mariestads kommun är långt ifrån ensamma om att se vätgas som en viktig del av lösningen för en hållbar framtid. Ett av den svenska regeringens mål för energipolitiken är att vi ska ha 100 procent förnybar elproduktion år 2040, och målet för klimatomställningen är att Sverige inte ska ha några nettoutsläpp av växthusgaser till atmosfären senast år 2045. För att underlätta omställningen har regeringen gett Energimyndigheten i uppdrag att ta fram förslag till en övergripande strategi för vätgas.

– Vi ska öka den inhemska produktionen och ta tillvara vätgasens möjligheter för energilagring, gröna transporter och fossilfri stålproduktion, sa energiminister Anders Ygeman i samband med att uppdraget presenterades i februari.

Energimyndigheten ska redovisa sitt uppdrag senast den 25 november i år. På EU-nivå har vätgastekniken varit på agendan i flera år och förra året antog EU-kommissionen en omfattande strategi som bland annat innebär att man satsar närmare 440 miljarder euro fram till 2030 för att göra vätgas till en del av den framtida energimixen.

Men i takt med det ökade intresset för vätgastekniken ställs allt fler frågor kring säkerheten – vätgas är trots allt en brandfarlig gas som lätt kan antändas. Under den digitala Almedalsveckan i somras anordnade Brandskyddsföreningen ett webbinarium där experter och forskare talade om säker omställning av energisystemen, och möjligheter och risker med vätgas.

– Vätgas kan på många sätt bidra till att möta klimatutmaningen, men säkerhetsmässigt är det en utmanande och annorlunda gas. Den behöver extra hänsyn för att kunna hanteras på ett säkert sätt, säger Marcus Runefors, forskare vid avdelningen för brandteknik vid Lunds tekniska högskola och en av talarna på webbinariet.

Flera egenskaper sticker ut

Vätgasen har flera egenskaper som gör att den skiljer sig från andra gaser. Till exempel är molekylerna så små att den lätt läcker, även genom material som normalt anses vara helt täta, vilket gör det svårt att stänga in vätgas. En annan skillnad jämfört med andra gaser är att den brinner med en nästintill osynlig flamma.

– Något som ofta framhålls som en stor fördel med vätgas är att den är väldigt lätt och diusiv, det vill säga att den enkelt blandar sig med andra gaser i omgivningen. Det är naturligtvis positivt utomhus där vätgasen bara kan försvinna upp i luften, men om man har vätgasen inomhus innebär det snarare att man får en större ansamling nära taket vilket är en riskfaktor, säger Marcus Runefors.

Som många känner till är vätgasen också väldigt reaktiv och antänder lätt.

– Vätgas är mer reaktivt än de flesta andra brännbara gaser, vilket kan innebära större explosionstryck och i vissa fall även övergång till detonation, säger Marcus Runefors.

I maj i år inledde Marcus Runefors ett tvåårigt forskningsprojekt med stöd av Myndigheten för samhällsskydd och beredskap, MSB, för att utreda säkerheten på vätgasanläggningar. I projektet ska han bland annat undersöka vilka riskreducerande åtgärder som kan användas och hur effektiva dessa är för vätgas.

– Det finns till exempel resultat som tyder på att vattensprinkler i vissa fall kan öka explosionstrycken genom den turbulens som skapas i utrymmet, samt att tryckavlastning i vissa fall kan vara för långsam för att kunna hantera de höga flamhastigheterna, säger Marcus Runefors.

Varierande riskanalyser

Målet med forskningsprojektet som Marcus Runefors genomför är att ta fram en sammanhållen metodik för riskanalys för vätgasanläggningar.

– I dag kan riskanalyser från vätgasanläggningar se väldigt olika ut, vilket kan innebära att säkerhetsnivån varierar mellan anläggningar. Men det kan också innebära en osäkerhet för byggherren kring vilka skyddsåtgärder som kommer att krävas, samt en lång och osäker tillståndsprocess, säger han.

Behovet av mer kunskap, mer likartade riskanalyser och nya regelverk var frågor som flera av talarna lyfte under Brandskyddsföreningens webbinarium, däribland Anna Alexandersson, enhetschef för energiomvandling på forskningsinstitutet Rise.

– Industrin har arbetat med vätgas under många år och har mycket kunskap att dela sig av, och vi kan också lära av andra länder. Sverige har gjort ett sent uppvaknande när det gäller att vilja satsa på vätgastekniken, vilket också betyder att regelverk släpar efter, säger Anna Alexandersson.

I dag finns det inte någon vägledning för hur en säker vätgasanläggning ska utformas, utan de regler som finns från MSB handlar främst om hur man förvarar brandfarliga varor och gaser i lösa behållare och säkerhetsavstånd för till exempel gasolcisterner.

– Användningen av vätgasteknik har utvecklats snabbt – från att vara något som främst använts på stora industrier och raffinaderier, till att vi nu tar in vätgasen i vår vardag och närmare annan bebyggelse såsom bostäder och skolor. Dessutom tar vi in den inomhus, vilket gör att vi får en risk för gasmolnsexplosion. Dessa nya förutsättningar måste man naturligtvis ta hänsyn till när man utvecklar regelverk, säger Marcus Runefors.

Bygger självförsörjande förskola

Åter till ElectriVillage i Mariestads kommun, där vätgasprojekten fortsätter. Susanné Wallner berättar att man bland annat driver frågan om att skifta Kinnekulletåget, som går genom fem kommuner i Västra Götaland, från diesel till vätgas. Just nu tittar man på en lösning med kombistationer där såväl tågen som vätgasdrivna vägfordon och båtar ska kunna tankas.

Dessutom pågår bygget av en förskola som ska bli självförsörjande på värme och el, och som ska kunna köras ”off grid” året runt. Förskolans tak kommer att täckas med solceller och i anslutning till huvudbyggnaden man två teknikhus. Det ena ska innehålla styrsystem med mera för solcellsanläggningen, bergvärmepumpar med kringutrustning samt sprinklersystem. Det andra teknikhuset är inte lika konventionellt, utan kommer att ha tre rum för respektive vätgasproduktion, kompressor och lagringstank.

– Elen från solcellerna kan användas dels direkt i förskolan, dels för att elektrolysera vatten så att vätgas produceras. Det är ett unikt projekt och i de utredningar som vi gjort har MSB, andra myndigheter och flera experter varit engagerade, berättar Susanné Wallner.

Som av en landets pionjärer inom användning av vätgasteknik ser Susanné Wallner ett behov av regelverk som hänger med i och främjar utvecklingen:

– Spelreglerna måste bli tydliga vad gäller säkerhet, ansvar och kostnader. Om vi får det på plats tror jag att Sverige har möjlighet att gå i fronten för en hållbar omställning i Europa. EU:s vätgassatsning är på hundratals miljarder euro och de räknar med ungefär en miljon arbetstillfällen inom branschen. Om Sverige ska få del av detta måste vi kliva fram nu – annars kommer någon annan att göra det.

Vätgas-en-annorlunda-utmaning-Susanne.png
   Susanné Wallner
Vätgas-en-annorlunda-utmaning-Marcus.png
  Marcus Runefors
Vätgas-en-annorlunda-utmaning-Anna.png
Anna Alexandersson

Text: Josefin Svenberg
Publicerades i Brandsäkert nr 4, 2021
Vill du prenumerera? Läs mer här >


Publicerad: 2021-09-27

Se även