is Íslenska en English

Lokaverkefni (Meistara)

Háskólinn í Reykjavík > Tæknisvið / School of Technology > MEd/MPM/MSc Verkfræðideild (áður Tækni- og verkfræðideild) og íþróttafræðideild -2019 / Department of Engineering (was Dep. of Science and Engineering) >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/39468

Titill: 
  • Titill er á ensku Comparative life cycle assessment of hydrogen production via electrolysis in Austria and Iceland
  • Samanburðar vistferilsgreining vetnisframleiðslu frá rafgreiningu í Austurríki og á Íslandi
Námsstig: 
  • Meistara
Útdráttur: 
  • Útdráttur er á ensku

    Hydrogen has the potential to decarbonize sectors and encourage cross-sector developments. The vast Icelandic Renewable Energy Sources (RES) - and its future potential for expansion with wind and hydropower projects - could make green H2 production and its consequential transportation to Austria both economically and environmentally feasible. This dissertation focuses on the environmental side of the equation, aiming at unfolding the different environmental impacts by using LCA as an analytical tool.
    Two electrolyzers are compared in the study; namely the Polymer Electrolyte Membrane (PEM) - & Alkaline Electrolyzer (AEC). The comparison is carried out through three scenarios, where Icelandic electricity is the variable. Liquefaction, storage and transport processes are added to the scenarios, while the Austrian case excludes these phases. A cradle-to-gate concept is used for the system boundary and the functional unit is set as 1 kg H2 produced.
    Through the LCIA it was found that the best-case scenario for the electricity feedstock is from the Icelandic hydropower plants and the second-best scenario is that of the Icelandic grid mix. AEC was found to be the best fit for the Icelandic case, as its electricity grid mix consists mostly of baseload power, while PEMEC would be the suitable option for Austria, considering its share of intermittent RES (IRES). However, PEMEC’s environmental footprint is larger than AEC’s due to noble metal loadings for its electrodes. The operation and liquefaction phases contributed most significantly to the impact categories due to their energy intensity.
    Additional research could be done on high-temperature electrolysers, eg.: Solid Oxide Electrolyzer (SOEC), to add more variety to the comparison scenarios. Comparing future Austrian scenarios such as the 2040 and 2050 electricity grid mixes would give an idea of the longevity for such a potential project.

  • Vetni er hægt að nota til að losa kolvetni og hvetja til þverþróunar milli geira. Miklir íslenskir endurnýjanlegir orkugjafar og framtíðarmöguleikar þess með viðbótar vind- og vatnsaflsframkvæmdum gætu gert græna vetnisframleiðslu og afleidda flutninga hennar bæði efnahagslega og umhverfislega framkvæmanlega.
    Lokaritgerð þessi beinist að umhverfishlið jöfnunnar og miðar að því að rannsaka mismunandi umhverfisáhrif verkefnisins með því að nota vistferilsgreinigu (LCA) sem verkfæri. Tvö rafgreiningartæki eru notuð í rannsókninni, nefnilega Polymer Electrolyte Membrane - (PEM) og Alkaline refgreining (AEC).
    Samanburðurinn er gerður með þremur sviðsmyndum sem gerir íslenska raforkusamsetningu breytuna í samanburðunum. Bætt er við sviðsmyndirnar þrjár, vetnisvökvunar (liquefaction), geymslu- og flutningsferli, en austurríska tilfellið útilokar þessa áfanga.
    Í gegnum mat á áhrifum vistferilsgreiningar (LCIA) kom í ljós að besta atburðarás rafmagns er sú frá íslenskum vatnsaflsvirkjunum og næstbesta atburðarásin er sú með notkun íslenskri rafmagnsblöndu. AEC reyndist henta best fyrir Íslensku aðstæður, þar sem rafmagnssamsetning þess byggist á grunnhleðsluafli í meirihluta. PEMEC væri hentugur kostur fyrir Austurríki, miðað við hækkandi hlutdeild sveiflukennda endurnýjanlegra orkugjafa (IRES). Umhverfisfótur PEMEC er þó stærri en AEC þar sem fyrri notar eðalmálma fyrir rafskautin (electrodes). Rekstrar- og vetnisvökvunar (liquefaction) stig höfðu mestu áhrif að áhrifaflokkunum, en þessi stig eru orkufrek.
    Fleiri rannsóknir gætu verið gerðar með rafgreiningu við háan hita, td. Solid Oxide Electrolyzers (SOEC), til að auka meiri fjölbreytni í samanburðar atburðarrásum. Viðbótar samanburður á spáð austurrískum rafmagnsblöndum á árunum 2040 og 2050, myndi gefa hugmynd um langlífi slíks mögulegs verkefnis.

Styrktaraðili: 
  • Styrktaraðili er á ensku Erasmus+ program funded the 3-month traineeship at the Energy Institute at the Johannes Kepler University in Linz, Austria.
Samþykkt: 
  • 24.6.2021
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/39468


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
Comparative Life Cycle Assessment of Hydrogen Production via Electrolysis in Austria and Iceland.pdf4.93 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna