Grunnlaget for ny industri

Av Ole Jørgen Marvik, spesialrådgiver i Innovasjon Norge.

Mange tenker på hydrogen først og fremst som energibærer, men hydrogen er også en helt nødvendig industriell råvare, og en del av Norges stolte industritradisjoner. Norsk Hydro produserte i mange år ammoniakk til gjødselproduksjon ved å koble nitrogen sammen med hydrogen laget ved elektrolyse av vann. De siste 50 årene har hydrogen til gjødselproduksjon blitt produsert fra naturgass, men Prosess 21s anbefalinger for å gjøre norsk gjødselproduksjon bærekraftig, går tilbake til røttene og til vannelektrolyse med fornybar kraft. Utslippsfri ammoniakk har også fått ny aktualitet som drivstoff, spesielt innen skipsfart, og flere norske prosjekter ser store muligheter i et globalt marked for havgående transport.

Potensialet for hydrogen er knyttet til karbon

Det nye store potensialet for hydrogen i det grønne skiftet er imidlertid knyttet til resirkulering av karbon. Når vi skal fase ut fossilt råstoff som olje, gass og kull, er det store spørsmålet om det finnes nok fornybart råstoff – bioråstoff – til å lage alle de produktene som består av karbon og ikke kan elektrifiseres eller erstattes på annen måte.
Utfordringen er at verden trenger både mer mat og en erstatning for fossilt karbon i kjemikalier og materialer. I alle slike produkter er karbon kjemisk bundet til hydrogen, og resirkulering av karbon ved hjelp av hydrogen kan derfor avlaste bioproduksjon og forene sentrale bærekraftsmål som klima, matsikkerhet og redusert avskoging.

Industrigasser er en betydelig råvare

Prosess 21 peker på CCU (Carbon Capture and Utilization) som en viktig industriell mulighet for Norge. Det er faktisk mer karbon i norske industrigasser enn i årlig norsk avvikling av skog. CO2 i røykgasser er derfor en betydelig råvare, og Norge har et internasjonalt fortrinn gjennom mulighetene til å produsere hydrogen fra billig, utslippsfri energi.
I tillegg vil prosjekter som Langskip skape en logistikk for CO2, både fra norske og internasjonale kilder. CCU og CCS (Carbon Capture and Storage) er dermed sammenkoblet i en felles industriell infrastruktur. Disse mulighetene har ikke gått upåaktet hen, og Innovasjon Norges Invest in Norway-team får stadig henvendelser fra internasjonale selskaper som vurderer bærekraftig produksjon i Norge.

Resirkulert karbon kan i prinsippet lage alle mulige karbonbaserte produkter. I norsk sammenheng er ingredienser til fôrproduksjon svært viktig og en barriere for videre vekst innen lakseoppdrett. Et av verdens største fôrselskaper, Nutreco og deres norske datterselskap Skretting, planlegger å etablere norsk storskalaproduksjon av protein laget ved hjelp av mikroorganismer som lever på CO2 og hydrogen. Den samme prosessen kan også lage byggesteiner for biologisk nedbrytbar plast (PHA) med spennende funksjonelle egenskaper.

En tilsvarende prosess med litt andre mikroorganismer kan lage etanol eller propanol, som er viktige utgangsstoffer for kjemikalier, tradisjonelle plasttyper som polyetylen og polypropylen, og det kan videreforedles til drivstoff, for eksempel til fly. Teknologien er utviklet av det amerikanske selskapet Lanzatech og kommersielle anlegg bygges nå flere steder i verden. I Norge pågår det et mulighetsstudium i regi av NORCE og Equinor.

De overnevnte prosjektene er basert på bioteknologiske metoder, men innenfor kjemisk prosessindustri finnes det også etablert teknologi for å lage hydrokarboner fra CO2 og hydrogen, oftest med metanol som mellomprodukt. Det islandske selskapet Carbon Recycling International samarbeider med Finnfjord ferrosilisiumverk og Statkraft om mulig metanolproduksjon. En industrigruppe bestående av tyske Thyssenkrupp og sveitsiske Swiss Liquid Future vurderer tilsvarende metanolproduksjon basert på CO2 fra Elkems anlegg i Mo i Rana. I Sør-Norge arbeider både Nordic Blue Crude og Norsk e-Fuel med planer om produksjon av drivstoff til landtransport eller fly, i første omgang med utgangspunkt i CO2 og hydrogen-råstoff fra industrimiljøet på Herøya. Bak Norsk e-Fuel står teknologiselskapet Sunfire i Tyskland og det store ingeniørselskapet Paul Wurth i Luxemburg.

Ny bærekraftig eksportindustri

I en fremtidig verden der fossile karbonkilder er faset ut, vil det være behov for god samfunnsmessig forvaltning av begrensede karbonressurser. Biologisk produksjon fra jord og skogbruk må anvendes der de er best egnet, og resirkulert karbon, inkludert kjemisk resirkulering av fast avfall, vil være nødvendig for å hindre rovdrift på bioressursene.
Norge har en unik mulighet for å ta et internasjonalt lederskap innenfor karbonresirkulering. Det vil skape brede ringvirkninger for ny leverandørindustri i synergi med hydrogen som energibærer og ambisjonene innenfor karbonfangst og -lagring. Som for 100 år siden, er fornybar energi grunnlag for ny norsk industriproduksjon og eksport. Det kan bidra til fortsatt vekst innenfor lakseoppdrett, og det kan inngå som et viktig element i omstilling av norsk prosessindustri, inkludert petrokjemisk virksomhet, i tråd med anbefalingene i Prosess21.