Vätgas anses vara en viktig pusselbit i den globala klimatomställningen. En storskalig grön vätgasproduktion kräver dock hållbara sätt att hantera vattenresurser. Annars kan lokal vattenbrist och konflikter med jordbruket uppstå, enligt en ny studie från Chalmers. Roslagen och Sörmland kan ligga i riskzonen, till exempel.
Att ersätta fossila bränslen med vätgas i den tunga fordonssektorn och industrin skulle minska utsläppen av koldioxid kraftigt. Detta gäller särskilt om vätgasen är ”grön”.
Det är grön vätgas
Grön vätgas produceras genom elektrolys när vatten delas upp i väte och syre med hjälp av elektricitet. Elen som används ska komma från förnybara källor som sol, vind eller vattenkraft för att processen ska få kallas ”grön”.
Vattenbrist kan uppstå
I den nya studien, från Chalmers, har forskare utforskat scenarier för hur Europas vätgasproduktion kan påverka vattenresurser, elpriser och markanvändning år 2050. Det är ett år då många länder har kommit överens om att ha sänkt sina utsläpp, vilket skulle kunna innebära en stor användning av vätgasteknik.
– Vatten är en resurs som ofta tas för given i energiomställningen, säger Joel Löfving, doktorand på avdelningen för transport, energi och miljö vid Chalmers.
– Vi kan visa att även om vätgasproduktionen totalt sett kräver lite vatten jämfört med exempelvis jordbruk, kan de lokala effekterna bli betydande eftersom närhet till industrier eller möjlighet att tillverka förnybar el innebär att man vill producera vätgas i områden med stressade vattenresurser.
Slutsatsen är inte att vätgas ska undvikas. Istället behövs samarbete på många plan mellan myndigheter, industri och lokalsamhälle, menar forskarna.
Sörmland i riskzon
Skulle vätgas användas brett inom industrin och transportsektorn kan vattentillgången påverkas kraftigt i flera regioner om man väljer att producera vätgasen lokalt, vilket å andra sidan är fördelaktigt av bland annat kostnadsskäl.
För Sveriges del beräknas vattentillgången i exempelvis Sörmland och Roslagen vara hårt pressad, även utan vätgasproduktion, år 2050.
– I Sörmland finns både stålverk och raffinaderi. Om de skulle ställa om till vätgas och använda lokalt vatten för att producera den skulle det kunna förvärra den projicerade vattenbristen, säger Joel Löfving.
Även i Roslagen kan det bli svårt att få fram lokalt vatten för tillverkning av grön vätgas. I Bohuslän, Västra Götaland och delar av Norrland skulle storskalig vätgasproduktion kunna öka vattenanvändningen med mer än 50 procent. Trots att vattentillgången där anses vara god riskeras en påtaglig påverkan på naturmiljön.
Sårbara områden i Europa
I studien analyserades över 700 vattenupptagningsområden i Europa, och liknande mönster som i Sverige syns på flera håll. I södra och centrala Europa, där förutsättningarna för att generera el med sol- och vindkraft gör grön vätgasproduktion särskilt attraktiv, beräknas vattentillgången vara mycket begränsad år 2050. Redan idag är vattenresurserna ansträngda och sårbara för klimatförändringar.
Stora industriella kluster i exempelvis Spanien, Tyskland, Frankrike och Nederländerna kan därmed stå inför en förvärrad resurskonflikt med exempelvis jordbruk.
– Det finns många potentiella konflikter kring vatten som resurs, men också många lösningar, som havsvattenavsaltning eller återanvändning av vatten från reningsverk, säger Joel Löfving.
Syret som blir över vid vätgastillverkningen skulle också kunna användas i de processer som renar avloppsvatten.
Elpriser måste inte skena
Förutom vattenanvändningen har forskarna också studerat hur en storskalig vätgasekonomi skulle kunna påverka Europas elpriser. I regioner med god tillgång till förnybara energikällor, som norra Europa, ser prispåverkan ut att bli minst. I södra Europa, där vissa regioner är beroende av en större andel el från exempelvis gas eller kärnkraft, kan prisökningarna bli större.
– Elpriser är en känslig fråga, men våra beräkningar visar att ökade investeringar i el till vätgasproduktion inte nödvändigtvis leder till höga priser för konsumenterna, säger Joel Löfving.
Vetenskaplig artikel:
Resource requirements and consequences of large-scale hydrogen use in Europe, Nature Sustainability.
