Att använda grön vätgas som energibärare för att undvika CO₂-utsläpp från fossila bränslen är så dyrt att det kan vara billigare att kompensera utsläppen genom att fånga upp CO₂ direkt från luften, konstaterar forskare vid Harvard, ett av världens ledande universitet, i en ny vetenskaplig artikel.

Anledningen till detta är de höga kostnaderna för att transportera och lagra vätgas, skriver forskarna Roxana T. Shafiee och Daniel P. Schrag i artikeln Carbon abatement costs of green hydrogen across end-use sectors, som publiceras i Joule, en ledande vetenskaplig tidskrift om hållbar energi.

Visioner om att så kallad grön vätgas – det vill säga H₂ som produceras med el från förnybara energikällor – skulle kunna ersätta fossila bränslen som energibärare i tunga industriella processer har fått flera regeringar att finansiera investeringar i denna teknik, eftersom den har en teoretisk potential att åstadkomma radikala minskningar av CO₂-utsläppen, vilket många anser är ett viktigt mål.

Men de kostnadsberäkningar som ligger till grund för investeringarna är inte realistiska, konstaterar författarna i sammanfattningen av sin artikel.

Många regeringar har satt upp politiska mål och, i vissa fall, ekonomiska incitament för grön vätgasproduktion i förväntan om att produktionskostnaderna kommer att sjunka snabbt under de kommande decennierna, vilket ger möjligheter till billig CO₂-reduktion i många sektorer. Många färska analyser tar dock inte hänsyn till lagrings- och distributionskostnaderna för att leverera grön vätgas till olika sektorer, eller hur dessa kostnader kan variera mellan olika slutanvändare.

Sådana beräkningar har gjorts av Shafiee och Schrag, och deras resultat kommer sannolikt att ge vätgasentusiaster rysningar längs ryggraden:

Här har vi beräknat CO₂-minskningskostnaderna (US-dollar per ton reducerad CO₂) för att använda grön vätgas i olika sektorer av den amerikanska ekonomin. Vi baserar våra beräkningar på nuvarande och framtida leveranspriser, som vi uppskattar med hänsyn till hur varje slutanvändare kommer att använda lagrings- och distributionsinfrastruktur. Vi visar att med nuvarande priser är grön vätgas en oöverkomligt dyr CO₂-minskningskostnader på 500-1250 USD per ton CO₂, vilket i vissa fall överstiger kostnaden för direkt uppsamling från luften.

Den faktiska produktionen av vätgas förväntas bli billigare, men detsamma gäller inte för transport eller lagring:

Även om produktionskostnaderna sänks till 2 USD per kg H₂, är möjligheterna att minska CO₂-utsläppen till mindre än 250 USD per ton CO₂ begränsade till ammoniakproduktion.

I så fall blir vätgas ekonomiskt oöverkomligt för de flesta tillämpningar som för närvarande är CO₂-intensiva, i synnerhet stålproduktion, där stora förväntningar har ställts på vätgas, eller cement.

Som ett alternativ till grön vätgas nämns ofta blå vätgas, som produceras med hjälp av el som genereras från fossila bränslen med CO₂-fångst. Men de höga kostnaderna för transport och lagring gäller även för blå vätgas, skriver Shafiee och Schrag.

I oljeproducerande länder som Norge har det funnits förhoppningar om att blå vätgas skulle kunna användas för att motivera fortsatt oljeproduktion, med tanke på att oljan kan användas för att göra vätgas och därmed presenteras som ”klimatvänlig”. Enligt Harvardforskarnas analys är det dock osannolikt att ens detta skulle vara inom ekonomiskt räckhåll.