Hvad er brint og kan det bruges I Grønland?
Hvad er brint og kan det bruges I Grønland?
Hvad er brint og kan det bruges I Grønland?
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Hvad</strong> <strong>er</strong> <strong>brint</strong> <strong>og</strong> <strong>kan</strong> <strong>det</strong><br />
<strong>bruges</strong> I <strong>Grønland</strong>?<br />
Pet<strong>er</strong> Kjeldmann<br />
Nukissiorfiit<br />
Brint-ansvarlig
• Kort om <strong>brint</strong><br />
• Brints historie<br />
Præsentation<br />
• Produktion, lagring <strong>og</strong> forbrug<br />
•NAHA<br />
• Brint i <strong>Grønland</strong><br />
2
Brint<br />
• Det mest udbredte stof i univ<strong>er</strong>set<br />
• Får solen til at ”brænde”<br />
• Optræd<strong>er</strong> i mange kemiske<br />
forbindels<strong>er</strong> på Jorden<br />
– Vand, olie, kul, naturgas etc.<br />
• Det mindste molekyle d<strong>er</strong> findes<br />
3
Brint ….Fortsat<br />
• Indehold<strong>er</strong> store mængd<strong>er</strong> en<strong>er</strong>gi<br />
– Brint: 120 GJ/ton, Diesel: 43 GJ/ton<br />
– Brint: 3 kWh/m 3 , Diesel: 9900 kWh/m 3<br />
• Brint <strong>er</strong> ikke en en<strong>er</strong>gikilde, men en<br />
en<strong>er</strong>gibær<strong>er</strong><br />
– Kan ”gemme” elektricitet<br />
4
1766<br />
Brints historie<br />
Henry Cavendish<br />
opdag<strong>er</strong> i 1766 <strong>brint</strong><br />
<strong>og</strong> kald<strong>er</strong> <strong>det</strong> for<br />
antændelig luft<br />
1800 1928 1929-37 1939-45 1958 1970-nu<br />
5
Brints historie<br />
….Fortsat<br />
William Nicholson <strong>og</strong><br />
Sir Anthony Carlisle <strong>er</strong><br />
de første d<strong>er</strong> opdag<strong>er</strong><br />
elektrolyse<br />
1766 1800<br />
1928 1929-37 1939-45 1958 1970-nu<br />
6
Brints historie<br />
….Fortsat<br />
Rudolf Erren<br />
ombygg<strong>er</strong> den første<br />
motor til at fung<strong>er</strong>e<br />
på <strong>brint</strong>. D<strong>er</strong> blev<br />
lavet mellem 2-3.000<br />
af disse motor<strong>er</strong><br />
1766 1800 1928<br />
1929-37 1939-45 1958 1970-nu<br />
7
Brints historie<br />
….Fortsat<br />
Brint bliv<strong>er</strong> brugt som<br />
opdrift i luftskibe.<br />
Dette slutt<strong>er</strong> eft<strong>er</strong><br />
Hindenburg.<br />
1766 1800 1928 1929-37<br />
1939-45 1958 1970-nu<br />
8
Brints historie<br />
….Fortsat<br />
Und<strong>er</strong> 2.V<strong>er</strong>denskrig<br />
forsøg<strong>er</strong> Tyskland at<br />
blive uafhængige af<br />
olie ved at bruge <strong>brint</strong><br />
i bil<strong>er</strong> <strong>og</strong> lastbil<strong>er</strong><br />
1766 1800 1928 1929-37 1939-45<br />
1958 1970-nu<br />
9
Brints historie<br />
….Fortsat<br />
NASA dannes <strong>og</strong><br />
brug<strong>er</strong> blandt an<strong>det</strong><br />
<strong>brint</strong> som brændstof<br />
til rumfærg<strong>er</strong>.<br />
Samtidigt bliv<strong>er</strong> d<strong>er</strong><br />
brugt brændselscell<strong>er</strong><br />
til elproduktion i<br />
rumfærg<strong>er</strong>ne.<br />
1766 1800 1928 1929-37 1939-45 1958<br />
1970-nu<br />
10
Brints historie<br />
Forskning i fremstilling<br />
af <strong>brint</strong> <strong>og</strong> i brugen af<br />
brændselscell<strong>er</strong>, samt<br />
lagring af <strong>brint</strong><br />
….Fortsat<br />
1766 1800 1928 1929-37 1939-45 1958 1970-nu<br />
11
Produktion af <strong>brint</strong><br />
• Brint findes ikke i fri form som olie<br />
<strong>og</strong> kul <strong>og</strong> skal d<strong>er</strong>for først udvindes<br />
• Hovedparten af <strong>brint</strong> fremstilles ved<br />
reform<strong>er</strong>ing af naturgas<br />
• Brint <strong>kan</strong> fremstilles via elektrolyse<br />
af vand<br />
12
Reform<strong>er</strong>ing af naturgas<br />
750-800 o C<br />
•CH 4 + H 2O (+varme) → CO + 3H 2<br />
•CO + H 2O → CO 2 + H 2<br />
13
Elektrolyse<br />
• Vand påføres en<br />
elektrisk spænding,<br />
van<strong>det</strong> spaltes <strong>og</strong><br />
d<strong>er</strong> produc<strong>er</strong>es <strong>brint</strong><br />
<strong>og</strong> ilt<br />
• Brug<strong>er</strong> 4-5 kWh pr.<br />
produc<strong>er</strong>et m 3<br />
2H 2 0 + el 2H 2 + O 2<br />
14
Lagring af <strong>brint</strong><br />
• Brint und<strong>er</strong> tryk (op til 700 bar)<br />
• Flydende <strong>brint</strong><br />
– Køles ned til lav temp<strong>er</strong>atur, -253 o C<br />
• Metalhydrid<strong>er</strong><br />
– Brint bun<strong>det</strong> i metalpulv<strong>er</strong><br />
• ”Brintpill<strong>er</strong>”<br />
– Kemisk forbindelse med gode<br />
egenskab<strong>er</strong> (faste stoff<strong>er</strong>)<br />
15
Brintpill<strong>er</strong><br />
16
Brændselscell<strong>er</strong><br />
• Kan kemisk omdanne <strong>brint</strong>en til<br />
elektricitet<br />
• Eneste biprodukt <strong>er</strong> vand<br />
17
Brændselscell<strong>er</strong><br />
….Fortsat<br />
• Fl<strong>er</strong>e forskellige typ<strong>er</strong><br />
– Alt eft<strong>er</strong> anvendelsesformål<br />
– SOFC, PEMFC, MCFC, DMFC etc.<br />
• Forskellige egenskab<strong>er</strong><br />
– Levetid, arbejdstemp<strong>er</strong>atur,<br />
virkningsgrad, brændsel<br />
• Stadig ikke masseproduc<strong>er</strong>et<br />
18
Brændselscell<strong>er</strong><br />
….Fortsat<br />
Type Brændsel Effektivitet<br />
(elektrisk)<br />
Protone<br />
Exchange<br />
Membrane<br />
Phosphoric<br />
Acid<br />
Temp<strong>er</strong>atur Brug<br />
H 2 40-50 % 80 o C Køretøj<strong>er</strong><br />
Elektronik<br />
Stationær<br />
H 2 (helt<br />
rent)<br />
40-50 %<br />
+varme<br />
Alkaline H 2 50-60%<br />
+varme<br />
Molten<br />
Carbonate<br />
H 2 , CO,<br />
CH 4<br />
Solid Oxide H 2 , CH 4 ,<br />
Naturgas<br />
, Bi<strong>og</strong>as<br />
50-60%<br />
+varme<br />
50-60%<br />
+varme<br />
200 o C Buss<strong>er</strong><br />
Stationær ved<br />
250 kW<br />
100 o C Rumfart Militær<br />
650 o C Stationære MW<br />
anlæg<br />
700-900 o C kW-MW anlæg<br />
19
Brændselscell<strong>er</strong><br />
….Fortsat<br />
20
NAHA<br />
North Atlantic Hydr<strong>og</strong>en Association<br />
21
NAHA ….Fortsat<br />
• North Atlantic Hydr<strong>og</strong>en Association<br />
• Et int<strong>er</strong>nationalt samarbejde<br />
mellem de nordatlantiske lande <strong>og</strong><br />
områd<strong>er</strong><br />
• Første samling august 2006<br />
22
NAHA ….Fortsat<br />
• Formålet med NAHA:<br />
– At sprede information mellem<br />
medlemm<strong>er</strong>ne vedr. <strong>brint</strong>-teknol<strong>og</strong>ien<br />
– Forestå und<strong>er</strong>visning,<br />
forskningsprojekt<strong>er</strong> <strong>og</strong> nye tiltag<br />
inden for <strong>brint</strong>-teknol<strong>og</strong>ien<br />
–Medlemslande<br />
• <strong>Grønland</strong>, Island, Færø<strong>er</strong>ne, Norge,<br />
Shetlandsø<strong>er</strong>ne, Nunavut <strong>og</strong> Danmark<br />
23
NAHA ….Fortsat<br />
• Hvem <strong>kan</strong> være medlemm<strong>er</strong><br />
– Offentlige selskab<strong>er</strong><br />
– Private firma<strong>er</strong><br />
– Institution<strong>er</strong>/Univ<strong>er</strong>sitet<strong>er</strong><br />
• F.eks. ARTEK<br />
• Kommende projekt<strong>er</strong> i NAHA<br />
– Und<strong>er</strong>visnings-CD om <strong>brint</strong><br />
– Sustainable H 2 -economy<br />
24
Island<br />
• V<strong>er</strong>dens første <strong>brint</strong>tankstation<br />
25
Island ….Fortsat<br />
• V<strong>er</strong>dens første <strong>brint</strong>tankstation<br />
• Produc<strong>er</strong><strong>er</strong> <strong>brint</strong> ud fra vedvarende<br />
en<strong>er</strong>gi<br />
• Plan<strong>er</strong> om at blive de første med<br />
en økonomi bas<strong>er</strong>et på <strong>brint</strong><br />
26
Færø<strong>er</strong>ne<br />
Nolsóy<br />
27
Utsira<br />
Norge<br />
28
<strong>Grønland</strong><br />
• Hvordan <strong>kan</strong> d<strong>er</strong> laves <strong>brint</strong> i<br />
<strong>Grønland</strong>?<br />
• Hvor meget <strong>brint</strong> <strong>kan</strong> d<strong>er</strong> laves i<br />
<strong>Grønland</strong>?<br />
• <strong>Hvad</strong> <strong>kan</strong> vi bruge <strong>brint</strong>en til?<br />
29
Ov<strong>er</strong>skudskapacitet<br />
• Buksefjordsværket ved Nuuk har<br />
tidspunkt<strong>er</strong> med ledig kapacitet<br />
30
Ov<strong>er</strong>skudskapacitet<br />
….Fortsat<br />
31
Ov<strong>er</strong>skudskapacitet<br />
….Fortsat<br />
• Buksefjordsværket ved Nuuk har<br />
tidspunkt<strong>er</strong> med ledig kapacitet<br />
– Januar 2006: Middellast 28,3 MW<br />
– Maj 2006: Middellast 21,4 MW<br />
• Ov<strong>er</strong>skud<strong>det</strong> kunne <strong>bruges</strong> til<br />
<strong>brint</strong>produktion ved elektrolyse<br />
32
Ov<strong>er</strong>skudskapacitet<br />
….Fortsat<br />
33
Anvendelsesmulighed<strong>er</strong><br />
• Elektricitetsproduktion<br />
• Transport<br />
– Bil<strong>er</strong>, både, buss<strong>er</strong>, snescoot<strong>er</strong>e<br />
• Radiokædestation<strong>er</strong><br />
• Øko-turisme<br />
•Eksport<br />
34
Elektricitetsproduktion<br />
• Elproduktion fra brændselscell<strong>er</strong><br />
• Elproduktion fra forbrændingsmotor<strong>er</strong><br />
<strong>og</strong> gen<strong>er</strong>ator<strong>er</strong><br />
• Sted<strong>er</strong> hvor d<strong>er</strong> ikke <strong>er</strong> mulighed<br />
for anden vedvarende<br />
en<strong>er</strong>giforsyning<br />
35
Transport<br />
• Lille infrastruktur <strong>kan</strong> gøre<br />
opgaven lett<strong>er</strong>e<br />
– Få veje <strong>og</strong> tankstation<strong>er</strong><br />
• Mange mulighed<strong>er</strong><br />
– Bil<strong>er</strong><br />
–Buss<strong>er</strong><br />
–Både<br />
–Snescoot<strong>er</strong>e<br />
36
Radiokædestation<strong>er</strong><br />
• Som alt<strong>er</strong>nativ til den nuværende<br />
diesel<br />
• Brug<strong>er</strong> i forvejen solcell<strong>er</strong> <strong>og</strong><br />
mindre vindmøll<strong>er</strong><br />
37
Øko-turisme<br />
• Turisthytt<strong>er</strong> med elektricitet<br />
produc<strong>er</strong>et fra <strong>brint</strong><br />
• ”Grønne” snescoot<strong>er</strong>e<br />
• Sightseeingsbåde med<br />
brændselscell<strong>er</strong><br />
– Hvalsafari<br />
– Is-safari<br />
38
Eksport<br />
• Ved store mængd<strong>er</strong><br />
ov<strong>er</strong>skudskapacitet<br />
• Fornuftige transportmulighed<strong>er</strong><br />
• Marked for <strong>brint</strong><br />
39
Kapisillit-projektet<br />
40
Formål<br />
• At blive selvforsynende med<br />
brændsel til en<strong>er</strong>giproduktion<br />
– Produc<strong>er</strong>e elektricitet fra <strong>brint</strong><br />
• Brintproduktion<br />
– Elektrolyse<br />
– Udnytte ov<strong>er</strong>skudskapacitet fra<br />
Buksefjorden<br />
41
Aktør<strong>er</strong><br />
• Hvem <strong>kan</strong> være aktør<strong>er</strong>?<br />
– Nukissiorfiit: Planlægning <strong>og</strong> udvikling<br />
– <strong>Grønland</strong>s Hjemmestyre: Lovgivning <strong>og</strong><br />
tilskud<br />
– Ekst<strong>er</strong>ne investor<strong>er</strong>: Teknol<strong>og</strong>iudvikl<strong>er</strong>e<br />
<strong>og</strong> fabri<strong>kan</strong>t<strong>er</strong> af “<strong>brint</strong>udstyr”<br />
– Medlemm<strong>er</strong> af NAHA: Projektpartn<strong>er</strong>e<br />
<strong>og</strong> vidensudveksling<br />
42
Elforsyning 2005<br />
3x120 kW gen<strong>er</strong>ator<strong>er</strong> produc<strong>er</strong>ede i 2005 415 MWh<br />
Gennemsnitlig belastning < 50 kW<br />
43
Ov<strong>er</strong>skydende kapacitet<br />
• Ov<strong>er</strong>skydende kapacitet fra<br />
Buksefjorden<br />
– Vint<strong>er</strong>p<strong>er</strong>ioden; Begrænset<br />
ov<strong>er</strong>skydende kapacitet<br />
– Somm<strong>er</strong>p<strong>er</strong>ioden; Tilgængelig<br />
ov<strong>er</strong>skydende kapacitet<br />
• 15 ekstra MW fra 2007/8<br />
44
Brintproduktion<br />
• Brændselscelle til<br />
gennemsnitsbelastning, 50 kW<br />
• Teoretisk <strong>kan</strong> et 200 kW<br />
elektrolyseanlæg forsyne<br />
brændselscellen<br />
• Tilstrækkelig ledig kapacitet fra<br />
Buksefjorden på næsten alle<br />
tidspunkt<strong>er</strong><br />
46
Fremtidigt scenario<br />
• Lignende projekt<strong>er</strong> i andre bygd<strong>er</strong><br />
ell<strong>er</strong> by<strong>er</strong><br />
• Udbygning i vandkraft m<strong>er</strong>e<br />
ov<strong>er</strong>skudskapacitet<br />
• Vidensbase for <strong>brint</strong> til øde<br />
lokalitet<strong>er</strong><br />
48
Fremtidigt scenario ….Fortsat<br />
• Reduktion af backup-kapacitet<br />
• Ingen brug af fossile brændsl<strong>er</strong> til<br />
elproduktion<br />
• Selvforsyning<br />
• Mulighed for eksport af en<strong>er</strong>gi<br />
49
Bremseklods<strong>er</strong><br />
• Stadig dyr teknol<strong>og</strong>i<br />
• Lave levetid<strong>er</strong><br />
• Transportproblem<strong>er</strong><br />
• Billig olie, nye olieforekomst<strong>er</strong><br />
50
Mulighed<strong>er</strong><br />
• Forureningsfri en<strong>er</strong>giproduktion<br />
• Eksport af <strong>brint</strong><br />
• Fortsat stigende oliepris<strong>er</strong><br />
• Forbillede for arktiske områd<strong>er</strong><br />
51
Nukissiorfiit<br />
Brint-ansvarlig<br />
Pet<strong>er</strong> Kjeldmann<br />
Tlf.: +299 349624<br />
Email: pkj@nukissiorfiit.gl
Change language