Norwegian centre for hydrogen value chain research

For å nå våre 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. 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. Arbeid på produksjon: Et massespektrometer er anskaffet til studier av materialer til rensing av produsert hydrogen og katalyse i produksjon / rensing. Til grønn hydrogenproduksjon ved fotokatalyse er det utført arbeid med MoS2, CoS2 og NiS2 polymorfer, og innebygde TiO2 nanokompositter. Det er utviklet verktøy for de novo design av grønn ammoniakk via direkte elektrokatalyse, og det er oppnådd innsikt i faktorene som bestemmer katalytisk aktivitet. Forslag til forbedrede katalysatorer er utarbeidet, og utvalgte katalysatorer har blitt syntetisert og testet. For turkis hydrogen fra cracking av metan er karbon- og nikkelbaserte katalysatorer studert eksperimentelt. For hydrogenproduksjon fra havvindkraft er det utført en teknoøkonomisk analyse, inkludert undersøkelser av rørtransport av den produserte hydrogenen. Til slutt er det utviklet en ny modell for massetransport i PEM-elektrolysecelle til hydrogenproduksjon. Arbeid på lagring og transport: Datainnsamling og modellering er utført for hydrogentransport, til bruk i videre studier. En målecelle for robust måling av forsyningskjeden for hydrogen er designet og testet. Et laberatorieoppsett er bygget om for hydrogenlagring og -dreneringsstudier, til videre eksperimentelt bruk. Et arbeidsnotat om regulering og standardisering for hydrogentransport med skip er under utarbeidelse, basert på et samarbeidsseminar om regelverk og standarder som ble holdt i 2023. Arbeid på sluttbrukerapplikasjoner: For kostnadseffektive hydrogendrevne maritime operasjoner er det samlet inn informasjon om brenselcelle/batterisystemer for fartøy, til bruk i studier av fartøyytelse og workshops med partnere. En gjennomgang av turkis hydrogenproduksjon med fokus på integrering i bærekraftige verdikjeder pågår. Det pågår et studie på Liquid Organic Hydrogen Carriers til maritim bruk, med tilknyttet samarbeid på brenselcellekarakterisering. Arbeid innen sikkerhetsvitenskap og risiko: Det er utviklet en survey til bruk i planlagte interessentstudier. En review for mellom- og storskala eksperimenter pågår, som forberedelse til en eksperimentell kampanje som grunnlag for arbeidet på modellering og risikoredusering. Arbeid i samfunnspåvirkning og forankring: For studiet av hydrogen i sosiotekniske systemer pågår casestudier og modellbygging, inkludert intervjuer og dataanalyse. Litteraturgjennomgang på undersøkelser om offentlig aksept i forhold til hydrogen er utført og brukt i design av undersøkelser for å studere offentlig forståelse og aksept. En intervjustudie pågår. Arbeid med å integrere hydrogen i verdikjeder: Datainnsamling om elbiler er utført. Denne casestudien skal gi en bedre forståelse av integrering av elbiler, og hvordan vi kan lære av dette for integrering av hydrogenverdikjeder. Arbeid på livssyklusanalyse (LCA) av hydrogenproduksjon og brenselceller pågår. Arbeidet skal gi læring fra implementering av hydrogen i høyhastighets passasjerfartøy. Det er gjort fremskritt med finansiering og statsstøtteforskning relatert til hydrogeninvesteringer. Datainnsamling fra Nordpool kraftbørsdatabase er utført som grunnlag for modellering av interaksjon i energimarkeder. Analyse av EUs hydrogenstrategi pågår som del av studier av europeisk politikk. Dette vil bli brukt til å gi strategikartlegging og komparative vurderinger. Det er til sist utført datainnsamling om europeiske markedsforhold knyttet til hydrogen, for utvikling av markedsmodeller som skal brukes i videre studier.

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.