Tekniska möjligheter och lönsamheten med att utnyttja syrgas från elektrolys

Abstract

Behovet av att minska på utsläpp av växthusgaser stiger då länder runtom världen försöker få bukt på klimatförändringarna och den stigande medeltemperaturen för jorden. Som reaktion till detta börjar allt flera industrier söka grönare alternativ till sina produktionskedjor. Förnybara energikällor blir allt vanligare och med dessa har nu börjat kopplas produktion av vätgas, även kallad grön vätgas. Vätet kan användas till olika saker som energilagringsform och inom diverse industrier som ett hjälpande steg mot koldioxidneutralitet. Produktionen av vätet kan ske genom elektrolys, detta är då vatten (H2O) spjälks till dess komponenter vätgas (H2) och syrgas (O2) med hjälp av en elektrolysör som drivs av elektricitet. Syrgas producerad från elektrolys av vatten har hittills setts som en biprodukt med litet till inget värde, och har därför inte använts till mycket och blir oftast utsläppt till atmosfären. Syftet med detta examensarbete var att undersöka användningsområden och behovet av syrgas genom en litteraturstudie, samt att se hurudan ekonomisk inverkan utnyttjandet av syrgasen kan ha med en tekno-ekonomisk analys. Analysen gjordes på en fiktiv 1 megawatts vätgasanläggning. Litteraturstudien gjordes genom systematisk sökning från ett antal portaler. Beräkningarna som gjordes grundar sig i data på driftkostnader, och kapitalutgifter från tidigare liknande forskningar. Litteraturstudien granskade ett antal tidigare forskningar som gjorts inom användningen av syrgas producerad från elektrolys av vatten, och fann att användningsområden som kunde utnyttja eller har behov av denna är bland annat energilagring, förbränning, vattenrening, vattenbruk, medicinskt syre samt användning inom diverse industrier såsom massa- och pappersindustri, stålindustri, gruvdrift och metallraffinering. En tekno-ekonomisk analys gjordes på syrgasens inverkan på LCOH-värdet på vätgas som producerats med vattenelektrolys, och resultatet visar att försäljning av syrgasen kan i vissa fall hjälpa sänka priset på den producerade vätgasen.