Über Wasserstoff-Gabelstapler, Bitcoin-Mining und grünen Dünger

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Der rote Faden zwischen den unterschiedlichen Dingen im Titel ist Wasserstoff, ob grün, grau oder pechschwarz. Sie fragen sich vielleicht: Was hat Wasserstoff mit Gabelstaplern, Kryptowährung und grünem Dünger zu tun? Weiter lesen.

Beginnen wir mit Gabelstaplern. Kürzlich spritzten sie erneut über die Bildschirme, als Amazon in einem seiner Vertriebszentren in Colorado einen Wasserstoff-Elektrolyseur von Plug Power installierte, um Wasserstoff für 225 Wasserstoff-Gabelstapler herzustellen, die das Unternehmen seltsamerweise nutzt. Es lohnt sich, dies ein wenig auszupacken.

Sind Wasserstoff-Gabelstapler eine Sache? Nicht wirklich. Seit dem Bau des ersten vor 64 Jahren sind weltweit etwa 50.000 davon in Betrieb. Das sind etwa acht pro Jahr, sie sind also keine Massenware. Mittlerweile wurden allein im Jahr 2021 1,2 Millionen batterieelektrische Gabelstapler angeschafft. Das ist eine homöopathische Lösung von Wasserstoff-Gabelstaplern.

Wo sind diese 50.000 Gabelstapler? Fast ausschließlich in den USA, eine Handvoll in Europa und Japan und eine in Südkorea. Warum gibt es in den USA praktisch alle oder sogar mehr als eine Handvoll der Sackgassentechnologie? Nun, ich war nicht überrascht, als ich die Geschichte von Ballard durchforstete, in der es seit dem Jahr 2000 durch staatlich finanzierte und gescheiterte Versuche mit verschiedenen Wasserstofffahrzeugen durchschnittlich 55 Millionen US-Dollar pro Jahr verloren hat, dass es auf das US-Energieministerium zurückgeht. Das Energieministerium gab einer Reihe von Lagerbetreibern, darunter auch Amazon, viel Geld für die Installation von Wasserstofftankstellen und den Kauf von Gabelstaplern.

Das US-amerikanische Energieministerium (DOE) wertet dies in jüngsten Veröffentlichungen weiterhin als Erfolg und sagt, es sei ein kommerzieller Erfolg gewesen, da fast die Hälfte ohne staatliche Großzügigkeit gekauft worden sei. Die Analyse macht jedoch deutlich, dass fast ausschließlich Unternehmen, die Wasserstoffbetankung und Gabelstapler subventioniert hatten, sich die Mühe gemacht haben kaufe mehr davon. Nichts geht über Trägheit, selbst bei einem der leichtesten Moleküle der Welt.

Ein weiterer Aspekt, der bei der Betrachtung der Geschichte von Wasserstofffahrzeugen einschließlich Gabelstaplern deutlich wurde, ist, dass sie praktisch alle mit grauem oder sogar schwarzem Wasserstoff betrieben werden, mit 11 bis 35 kg CO2e pro kg Wasserstoffkraftstoff. Daran ist nichts Tugendhaftes, es bedeutet nur, dass Diesel nicht in den Lagerhäusern stinkt, was der Rest der Welt still und leise mit Batterien und ohne massive Steuergelder erreicht.

Aber das Amazon-Lager wird doch mit grünem Wasserstoff betrieben, oder? Nein überhaupt nicht. Es wird den Elektrolyseur ausschalten Colorado-Netzstrom, das eine Kohlenstoffintensität von 512 Gramm CO2e pro kWh hat. Das sind 23 Kilogramm CO2e pro Kilogramm Wasserstoff. Das ist nicht grün, das ist pechschwarz, mit einer Kohlenstoffintensität, die doppelt so hoch ist wie die von grauem Wasserstoff und natürlich drei- bis viermal höher als bei der direkten Nutzung des Stroms in batterieelektrischen Gabelstaplern.

Oh, und es gibt keinen Weg vom Wasserstoff-Gabelstapler zum Wasserstoff-Lastkraftwagen, wie einige Schlagzeilen behaupteten. Wasserstoff-Gabelstapler verfügen über Tanks, die auf einen Druck von 350 Atmosphären eingestellt sind, nicht auf die 700 bis 800, die bei großen Lkw erforderlich sind. Mit einem 1-MW-Elektrolyseur vor Ort bedeutet das, dass sie statt wahrscheinlich 11 US-Dollar pro Kilogramm für gelieferten Wasserstoff etwa 6,00 US-Dollar pro Kilogramm allein für die Energie zu den Stromtarifen in Colorado zahlen müssen.

Die Kosten für diesen Elektrolyseur liegen wahrscheinlich deutlich über denen des billigsten alkalischen Elektrolyseurs, den es zu kaufen gibt. Die IEA gibt an, dass er derzeit 400 US-Dollar pro MW kostet. Bei einem wahrscheinlicheren Wert von 800 US-Dollar pro MW sind das 800.000 US-Dollar für dieses Teil der Ausrüstung im Lager. Die 225 Gabelstapler benötigen jeweils etwa 300 kg Wasserstoff pro Jahr, und der Elektrolyseur kann bei Spitzenproduktion etwa 22 kg pro Stunde erzeugen. Das sagt uns, dass sie planen, es in etwa 35 % der Zeit auszuführen. Unter der Annahme, dass es 10 Jahre hält – ich weiß, großzügig – würde das etwa 1,20 US-Dollar pro Kilogramm Wasserstoff kosten. Fügen Sie etwas für andere Ausrüstungsteile wie den Luftentfeuchter hinzu, und Sie zahlen vielleicht 8 bis 9 US-Dollar pro Kilogramm Wasserstoff statt 11 US-Dollar Wasserstoff.

Es gibt in keiner Presse Hinweise darauf, dass das US-Energieministerium oder eine andere Regierungsbehörde dies finanziert, aber ehrlich gesagt würde mich das nicht überraschen.

Wie auch immer, es ist kein Hinweis darauf, dass wir uns unseren wasserstoffbetriebenen Oberherren beugen werden, sondern nur ein seltsamer US-amerikanischer Cruft-Anwendungsfall, der bemerkenswerterweise noch weniger umweltfreundlich ist als zuvor.

Das bringt uns zu Bitcoin und Dünger.

Ende letzten Jahres wies jemand darauf hin, dass ein Projekt mit grünem Wasserstoff für Shawinigan, Quebec, der Heimatstadt eines ehemaligen kanadischen Premierministers und einer Reihe höchst verdächtiger Hotelbrände, nichts Nützliches hatte, sondern tatsächlich von einem Unternehmen für Wasserstofftransporter gefördert wurde. Erster Wasserstoff. Ich habe das ausgewertet und bin zu einem ziemlich vollständigen Kostenaufwand für die Herstellung von Wasserstoff zu den Industrietarifen von Quebec gekommen, einschließlich Anlagenbilanz, Stromtarifen und einigen Finanzierungen und Gewinnen, von etwa 3,24 US-Dollar pro Kilogramm.

Das ist sehr gut, wahrscheinlich fast der bestmögliche Preis für die Herstellung von grünem Wasserstoff irgendwo auf der Welt. Das ist nicht geliefert worden und liegt einfach in einem Tank in der Anlage, weit weg von allen Abnehmern, da es in der stetig schrumpfenden Rentnergemeinschaft nichts gibt, was Wasserstoff benötigt. Die Pläne, in Shawinigan 25.000 Wasserstofftransporter zu bauen, um die Nachfrage nach diesem Zeug zu steigern, machen absolut keinen Sinn, und auf jeden Fall ist First Hydrogen stark unterkapitalisiert, hat drei CEOs in einem 16-köpfigen Unternehmen und eine britische Fallstudie, die deutlich macht, dass ihr Transporter ist wirtschaftlich tot im Wasser.

Der Wasserstoff war außerdem sehr kohlenstoffarm, etwa 0,08 Kilogramm CO2e-Schulden pro Kilogramm Wasserstoff, deutlich unter dem Grenzwert der Hydrogen Science Coalition von einem Kilogramm CO2e pro Kilogramm Wasserstoff. Günstiger und CO2-armer Wasserstoff ist auf jeden Fall erforderlich.

Aber es stellte sich für mich die Frage: Wenn es billig und umweltfreundlich wäre, was wäre dann ein tatsächlich nützlicher Anwendungsfall für das Zeug in Quebec, selbst wenn nicht in Shawinigan?

Das veranlasste mich, die Kostenauswirkungen der Herstellung von grünem Ammoniak für Düngemittel in Quebec zu ermitteln, und es war nur ungefähr 66 % teurer als anderswo in Kanada hergestellter grauer Wasserstoff pro Tonne. Zu hoch, aber eigentlich ziemlich nah dran, wenn man den CO2-Preis Kanadas für 2030 zum grauen Wasserstoff addiert, immer noch unter den Kosten für den Import von Ammoniak aus den USA und im Jahr 2030 definitiv im Geld mit dem CO2-Grenzausgleichsmechanismus der EU. Die Düngemittel- und Rohstoffproduktions- und Vertriebsgiganten Yara und Trammo sind bereits in Quebec tätig, und es gibt detaillierte Pläne für eine graue Wasserstoff-Ammoniak-Düngemittelanlage in Becancour, die abgestaubt und auf tatsächlich grünem Papier nachgedruckt werden können.

Alles, was benötigt wurde, waren rund 400 MW Strom rund um die Uhr. Ich erkannte, dass es ein Problem der Zusätzlichkeit gab, ohne mich groß darauf einzulassen, und wurde sofort von ein paar Leuten darauf angesprochen. Schließlich war, wie ich rund um den verrückten Wasserstoff-Touristenzug drei Monate lang in der Provinz getestet habe, der kohlenstoffarme Strom bereits vollständig abonniert. Der zuständige Minister hatte 9 GW Anträge an grünem Wasserstoff für Strom abgelehnt, sodass für grünen Ammoniak keins mehr übrig ist.

Hier kommt Bitcoin ins Spiel. All dieser schöne, stabile, spottbillige und (abgesehen davon) grüne Strom hatte viele Bitcoin-Miner angezogen. Ein Teil der Überzeichnung des Stroms in Quebec hatte zur Folge, dass das Land öffentlich beschlossen hatte, die Stromversorgung der Bitcoin-Miner einzustellen. Aber nicht wirklich.

Was sie wirklich getan haben, war, die Zulassung neuer kommerzieller Krypto-Mining-Betriebe für erhebliche Stromentnahmen zu stoppen. Sie haben die alten nicht geschlossen.

Und wenn man bedenkt, dass der Bitcoin-Abbau in der Provinz mindestens bis ins Jahr 2018 zurückreicht und der Bergbaubetrieb, zu dem ich Daten finden konnte, eine Leistung von 98 MW hatte, ein Viertel dessen, was für eine Anlage mit grünem Ammoniak mit einer Kapazität von 1.000 Tonnen pro Tag erforderlich wäre, gibt es eine offensichtliche Lösung.

Daher meine aktualisierte Empfehlung an Quebec. Holen Sie Yara und Trammo an Bord, verwandeln Sie Yaras Terminal am Sankt-Lorenz-Strom in ein Ammoniak-Exportterminal, errichten Sie eine integrierte Anlage zur Herstellung von grünem Wasserstoff und Ammoniak in Becancour und entziehen Sie 400 oder mehr MW Bitcoin-Minern die Stromrechte für den Betrieb.