Norwegian centre for hydrogen value chain research

For å nå nasjonale og globale utslippsmål, spesielt i transport- og industrisektoren, er det et stort behov for å finne alternativer til fossile brennstoff. Elektrifisering og batteriteknologi er ikke tilstrekkelig til å oppnå dette skiftet, på grunn av ladetider, plassbehov og begrensninger i effekt. Hydrogen kan tette dette teknologigapet, men energibehov, samfunnsmessig tilpasning og forretningsmodeller er alle nåværende hindringer. HyValue skal bidra til å løse disse utfordringene. Hydrogenbaserte energibærere skaper ikke utslipp av klimagasser når de brukes til å generere elektrisk kraft, men hvis utslipp skal unngås så må man også unngå utslipp i selve produksjonsprosessen. Dette innebærer mest mulig bruk av fornybar kraft i produksjonsprosessen, kombinert med fangst og lagring av produserte klimagasser der dette trengs for å få utslippsregnskapet til å gå i null. Modne produksjonsmetoder som ikke gir utslipp er i dag meget kraftkrevende, og er derfor sårbare med hensyn til varierende energipriser. I dag brukes derfor tradisjonelle produksjonsmetoder, som gir utslipp. Framover vil disse kombineres med karbonfangst og lagring for å få ned utslippet. På lengre sikt trenger vi å finne kommersielt konkurransedyktige utslippsfrie løsninger for produksjon, samtidig som det tilrettelegges for implementering av hydrogen og hydrogenbaserte energibærere i samfunnet. Forskningssenteret HyValue samler et bredt tverrfaglig konsortium av nasjonale og internasjonale forskningspartnere med spisskompetanse innen hydrogenrelatert teknisk, økonomisk, juridisk og samfunnsmessig forskningsfelt. Senterforskningen spenner fra studier av nye, energieffektive metoder for produksjon av hydrogen og ammoniakk, til hvordan hydrogensektoren kan modnes som et teknisk system i samfunnet. For å oppnå det sistnevnte utvikler HyValue ny kunnskap for å vurdere og forbedre risikovurderinger for hydrogentransportsystemer og verdikjeder. Videre forsker HyValue på økonomiske og regulatoriske barrierer som må overvinnes for å etablere en bærekraftig hydrogenbasert energisektor. Etablering av FME HyValue har pågått fra tildeling i mars 2022 fram til signering av konsortieavtale i februar 2023. Nasjonale forskningspartnere er senterleder NORCE, Universitetet i Bergen, Høgskulen på Vestlandet, Norges Handelshøyskole, Samfunns- og næringslivsforskning SNF, Universitetet i Stavanger, Fritjof Nansen Institutt og Transportøkonomisk Institutt. Internasjonale forskningspartnere er Potsdam Institute for Climate Impact Research, Forschungszentrum Jülich, Massachusetts Institute of Technology og TNO. Senteret har 49 partnere fra næringslivet og det offentlige som støtter og sikrer relevansen av forskningen. Hovedfokus for 2023 har vært rekruttering av medarbeidere og for de eksperimentelt relaterte aktivitetene innkjøp og installasjon av utstyr. Ved utgangen av 2023 har HyValue ansatt 4 PhD og 3 postdocer innen områdene produksjon, lagring/distribusjon og regelverk/verdikjede. Innen forskning på produksjon har det vært gjort modellering og simuleringer for å forberede seg på senere material- og prosessutvikling. Spesielt kan her nevnes forskning på Samarium dijodid (SmI2), ledet av Vidar Remi Jensen ved UiB, som et lovende katalysatormateriale for grønn og energieffektiv produksjon av ammoniakk. Resultater av dette arbeidet viser godt samsvar mellom utviklede modeller og eksperimentelle resultat, hvilket indikerer at eksisterende modeller egner seg til bruk i utvikling av nye og mer effektive katalysematerialer og metoder. Transportsystemer for hydrogen er analysert med hensyn til utviklingsbehov. Resultater indikerer at behovene avhenger av den aktuelle forsyningskjeden, med transportvolumer og avstand som de viktigste definerende parameterne. Analysen har avdekket viktige gap i kunnskap som danner grunnlaget for den videre forskningen. HyValue har videre bidratt til utvikling av regelverk i EU knyttet til utvikling av hydrogen og utslippsfrie energibærere innen transportsektoren. Med utgangspunkt i den nylige energikrisen i Europa har Ignacio Anchustegui ved Juss på UiB gjort en analyse av hvordan et internasjonalt regelverk kan støtte utviklingen av et internasjonalt hydrogenmarked, med spesielt fokus på produksjon, behov og transport. I publisert artikkel beskriver Roweno Heijman ved NHH hvordan spillteori kan brukes til å studere utfordringen med investeringsbehov for å lykkes med implementering av hydrogen i samfunnet. Videre beskriver Gunnar Eskeland ved NHH hvordan petroleumsproduserende land kan samarbeide om reduksjon av utslipp, blant annet med hensyn til karbonfangst og lagring, eventuelt koplet til hydrogenproduksjon. Skjærseth og Eikeland ved FNI har gjort analyse av rollen av 'pisk' og ‘gulrot’ reguleringer i EU relatert til utvikling av European Green Deal som driver av omstillingen. I tillegg er det illustrert hvordan enkelte reguleringer kan være til hinder for lav-karbon målsetning. Funnene er publisert.

The proposed FME-centre HyValue aims to facilitate the safe and sustainable development of value chains for hydrogen and hydrogen-based energy carriers in industry and society. It will be run in close collaboration between research- and user partners. International cooperation and researcher training will be included in the centre. A deep transition to hydrogen-based energy carriers can only be achieved through a holistic approach including technical solutions, economic incentives, regulatory framework, societal and environmental impact and risk. HyValue takes a broad technical-economic-societal-environmental perspective, addressing hydrogen and ammonia value chains, business models, overarching policy and system integration issues. The centre will: - explore methods for hydrogen and ammonia production, targeting novel technologies for significant increase in energy efficiency and corresponding cost reduction - exploit and develop solutions for transport, storage and filling/ bunkering of hydrogen-based fuels - analyse maritime value chains and study regulations and economic incentives to avoid barriers and promote business models for hydrogen and ammonia - develop a novel framework for assessing the strength of knowledge in risk assessments for hydrogen and ammonia systems - frame the technology development and business models in a societal embeddedness context and document the total emission of greenhouse gases for hydrogen and ammonia value chains The holistic approach adopted by the HyValue consortium will secure that the research supports the overall ambition to accelerate the transition to a net-zero economy, bringing about new technical solutions as well as empowering Norwegian industry with methods and tools that can enable the development of profitable products and services. HyValue will increase the national and international competitiveness on hydrogen-based solutions for implementation in society, with maritime application as the main driver.