Australien er ved at etablere et kolossalt overskud af sol- og vindenergi, takket være en meget ambitiøs udbygning. Landet vil om få år vælte sig i solenergi om dagen (og ingenting om natten, naturligvis) og der gøres nu mange tanker om, hvordan dette overskud kan bruges til noget fornuftigt. Vi har tidligere her på siden omtalt ideerne om eksport til Indonesien, bl.a. i form af ammoniak.
Nu er der et nyt forslag på banen: Eksport af brint i tankskibe. Der er blevet udarbejdet et principdesign som er blevet patenteret (fig. 1). Skibet skal transportere 2000 tons brint, komprimeret til 250 bars tryk (1).
Der skal opstilles en hel leveringskæde (se fig. 2) bestående af havnefaciliteter, hvor brinten komprimeres og pumpes ombord på skibet. I modtagerenden skal skibet tømmes, og brinten sendes til et lager, klar til videre brug.
Planens bagmænd drømmer om eksport af op til 400.000 tons brint/år svarende til 200 skibslaster og med en sejlads på mellem 2000 og 6000 sømil hver gang. Brinten skal opbevares i to tanke, hver med en diameter på 20 m. Skibene skal drives af elmotorer drevet af brint (via brændselsceller), således at transporten bliver så grøn som muligt.
Vedlagte artikel hævder, at den komprimerede brint vil være billigere at transportere end flydende brint eller ammoniak, se fig. 3. Hvordan man er nået frem til tallene, henstår dog i det uvisse. Der drømmes om eksport til mange lande, ja helt til Europa, omend det ser ud til at blive for lang en sejltur til at være rentabel.
Tilsyneladende regner man med, at brinten kan transporteres for 2 US$ pr. kg, heri er ikke medregnet prisen på fremstillingen af brinten og heller ikke udgifterne til faciliteter i både afsender- og modtage-havnene.
Det lyder jo vældigt lovende alt sammen, men tallene fortjener en nærmere vurdering.
Brint komprimeret til 250 bar har en vægtfylde på ca. 18 kg/m3 (2), det kan omregnes til et volumen på 56 liter pr. kg. 2000 tons vil da fylde ca. 112.000 kubikmeter. Tankenes diameter er som nævnt 20 m, så de to tanke skal hver især være ca. 180 meter lange. Så det bliver et pænt stort skib til transport af 2000 tons brint.
Brint har et energiindhold på 39 kWh/kg. Til sammenligning har naturgas en brændværdi på ca. 15 kWh/kg.
Naturgas i større mængder transporteres ofte i flydende form (LNG = Liquid Natural Gas), ved normalt tryk og minus 163 grader celsius. Et typisk tankskib har en kapacitet på 125.000-135.000 kubikmeter (3).
Flydende naturgas har en vægtfylde på ca. 410 kg/m3. Et skib på 130.000 kubikmeter kan da transportere godt 53.000 tons. Hvis vi ser på et skib med samme tankstørrelse som ovennævnte brintskibe bliver kapaciteten ca. 46.000 tons eller 23 gange kapaciteten af brintskibet.
Dette er dog pr. vægtenhed så vi bør retfærdigvis omregne til indholdet af energi i lasten. Brintskibet rummer 2000 tons x 39 MWh/ton = 78 GWh.
LNG-skibet i samme størrelse rummer 46.000 tons x 15 MWh/ton = 690 GWh. Det er 9 gange så meget energi pr. sejltur som brintskibet kan præstere.
Det bemærkelsesværdige ved hele projektet er, at forudsætningerne ikke rigtigt stemmer overens med virkeligheden. Man kan til en start løseligt regne ud, at der skal bruges mindst 10 brintskibe til transporten af de 400.000 tons pr. år over de nævnte afstande. Det er jo en stor investering i sig selv. Alene tryktankene i den størrelse til 250 bar vil være meget tunge og kostbare.
Men det er også værd at sætte de 400.000 tons brint/år i perspektiv. I følge Energistyrelsen var Danmarks naturgasforbrug i 2019 på ca. 113.000 TJ, hvilket svarer til godt 31.000 GWh.
De 400.000 tons brint har et energiindhold på 15.600 GWh. Det vil sige, at hele den uhyrligt store brintoperation kun vil kunne levere en mængde svarende til halvdelen af Danmarks aktuelle forbrug. Det betyder, at for at dække Danmarks behov, skal vi have ca. 400 sejlture med brintskibe. Hvis vi i stedet fik behovet dækket af flydende naturgas, skulle der kun transporteres ca. 38 skibslaster, hvis man vælger gastankskibe i standardstørrelse.
Investeringen i brinteventyret bliver kolossal, skibe, tryktanke, lagerfaciliteter ved afskibning og modtagelse + alt håndteringsudstyret. I øvrigt medfører komprimeringen af brinten et betydeligt tab af energi. Omkostningerne pr. energienhed vil ende med at være skyhøje.
Og igen, en opskalering til et niveau, der for alvor ville batte på verdensplan, synes helt urealistisk, den vil give et ressourcetræk, der formentligt langt overstiger hvad jorden kan håndtere.
(2): https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1702/1702.06015.pdf
(3): https://cultofsea.com/tanker/gas-tanker-types-tanks-cargo/
Danish
Der tales hele tiden om et stort energiforbrug ved at komprimere brint. Kan man ikke genvinde meget af det ved dekomprimeringen
Der skal bruges energi af høj kvalitet, som f.eks. elektrisk strøm, til kompressionen, men når trykket tages af igen, kommer energien ud som varme – der f.eks. ikke kan bruges til at genvinde strømmen.
Uden at være særligt skibskyndig, så har jeg svært ved at se økonomien i dette projekt.
Et mellemstort containerskib bruger mellem 100 og 150 t fuelolie om dagen for at holde ca. 20 kn. Med afstanden til eks. Japan og Korea, så indebærer dette ca. 10 dages sejlads. Forbrug mellem 1.000 og 1.500 tons fuel olie. Da energiindholdet er ca 4 gange så stort i brint i forhold til fuelolie, så vil alt andet lige brintskibet bruge mellem 250 og 375 t brint på turen. Da det formodentligt er et meget specialiseret skib, og der ikke skal sejles brint tilbage, koster turen hjem den samme mængde brint. Der bruges derfor, hvis jeg har forstået skibsfarten korrekt 500 – 750 tons brint på denne levering eller 25 til 37,5 % af brinten, blot til at bringe den frem.
Yderligere, hvem vil have 2.000 t brint liggende midt i en stor industrihavn, med risiko for terror eller defekt.