Historia och framtid
CH2ESS är en forsknings- och kunskapssatsning vid Luleå tekniska universitet med inriktning mot vätgasanvändning i industriella processer och energisystem, i nära samarbete med svensk industri.
Just nu genomförs flera viktiga forsknings-, innovations- och pilotsatsningar inom vätgasområdet i norra Sverige. Vår utgångspunkt är verkliga behov och viktiga utmaningar hos våra partners och därför har vi särskilt fokus på de stora vätgassatsningarna som sker i norra Sverige.
"Vätgas är nyckeln till ett fossilfritt energisystem och Luleå tekniska universitetet är med och säkrar den utvecklingen i Sverige genom banbrytande forskning och kompetensförsörjning. Luleå tekniska universitet är en stark forsknings- och utbildningspartner till svensk vätgasindustri med målet att ersätta fossila bränslen och klara den globala klimatomställningen"
Birgitta Bergvall-Kåreborn, rektor vid Luleå tekniska universitet
Forskningssatsningen tar ett helhetsgrepp på produktion, lagring och transport av vätgas och inkluderar processintegration och elkraftsystemet. Vi planerar en kärna av tung experimentell verksamhet i Luleå tekniska universitets pilotanläggning för drivmedelsyntes, LTU Green Fuels. Vi satsar även på delprojekt som är teoretiska eller som nyttjar den avancerade labbskaleutrustning som finns på vårt universitet, samt som tar sin utgångspunkt i digitaliseringens möjligheter.
Vid Luleå tekniska universitet går forskning och utbildning hand i hand, vilket innebär att våra forskningsområden har stark koppling till våra utbildningar – med nytta för samhället. De storskaliga satsningarna inom vätgasområdet, inte minst i norra Sverige behöver ett stort antal civilingenjörer och annan kvalificerad personal med relevant kompetens. I samarbete med företag inom CH2ESS vidareutvecklar vi forskning och utbildningar så att de matchar behoven av vätgaskompetens.
Tre av de styrkorna som gör Luleå tekniska universitet till en bra grund för ett vätgascentrum är:
- Experimentell styrka
- Vana av multidisciplinärt samarbete
- Störst andel behovsstyrd forskning, samverkan med företag och organisationer
Uppfyllda målsättningar under CH2ESS första två år
Vi är nu omkring 150 forskare på Luleå tekniska universitet som arbetar aktivt med vätgas.
CH2ESS, Centre for Hydrogen Energy Systems Sweden, är en aktör inom vätgas som stödjer många med kunskapsutveckling och kunskapshöjning. Luleå tekniska universitet har på kort tid etablerats som ett av Sveriges ledande universitet inom vätgasforskning sedan starten av CH2ESS i maj 2021. Detta märks till exempel genom förfrågningar om gemensamma projektansökningar från andra universitet och institut, och genom efterfrågad rådgivning av bland annat andra myndigheter. CH2ESS ombeds representera vätgasfrågan i diverse nationella och internationella sammanhang.

CH2ESS arbete presenteras fokusera på tre områden enligt bilden ovan.
2023 var ett framgångsrikt år för vårt centrum då vi haft höga målsättningar och lyckats uppfylla dem. CH2ESS har en uttalad strategi för samverkan på regional, nationell, nordisk, europeisk och global nivå, vilket illustreras med de utvalda illustrationerna till denna text. Strategin är att vara öppna för samverkan vilket gett ett positivt utfall genom tex inbjudan till Världsbankens projekt Hydrogen 4 Development [Cooperates with the World Bank on hydrogen projects in developing countries - Luleå University of Technology (ltu.se) Vidare är CH2ESS aktivt inom Hydrogen Europe Research och IEA Bioenergy.
Sedan starten av CH2ESS har ett större antal vätgasrelaterade event skapats och CH2ESS anlitats som talare och medverkande, tex tillsammans med aktörer i regionerna Norrbotten och Västerbotten på EU Hydrogen Week.
Ett stålbolag, tre energibolag, två regioner och fem kommuner är delaktiga i CH2ESS styrgrupp. Dessa organisationer är H2 Green Steel, Vattenfall, Skellefteå Kraft, Luleå Energi, Region Västerbotten, Region Norrbotten, kommuner/näringslivsbolag från Boden, Piteå, Luleå, Gällivare och Skellefteå. I de olika forskningsprojekten har vi ett oräknerligt antal partners, och fler knackar på dörren och vill vara med.
Ökande antal forskningsprojekt inom vätgas
Luleå tekniska universitets styrkor med hög andel projekt i samverkan med industri, god tillgång på experimentella resurser och vana av multidisciplinära projekt kommer till sin fördel med CH2ESS. De nya forskningsprojekten bygger på dialog med behovsägare, och analys av prioriteringar för omställningen till ett mer klimatneutralt samhälle med ökad tillväxt och ökad energiförsörjningstrygghet.
Idag har vi mer än 25 forskningsprojekt inom vätgas på Luleå tekniska universitet. 9 av dessa är basfinansierade av universitetet, de så kallade groddprojekten. Total projektomslutning för pågående vätgasrelaterade projekt på Luleå tekniska universitet uppgår till över 300 MSEK, varav ca 2/3 är medverkande partners budget. Fyra av universitetets fem institutioner är involverade i befintliga projekt, med potential för den femte inom vård att inkluderas framöver. Många av projekten genomförs inom materialteknik eller energisystemanalys, och det är vår strävan och stolthet att antalet ämnesområden som inkluderas är under stadig ökning [Deltagande forskargrupper - Luleå tekniska universitet, LTU].
Vätgas inom stålindustrin är ett särskilt fokus inom CH2ESS, läs tex om projektet FINAST. En av forskningsfrågorna är hur stålproduktionen som byter till vätgas ska komplettera sin produktion med kol. Läs om vår forskning inom detta när Prof Kentaro Umeki berättar: Utvecklar grönt kol för industrin | Luleå tekniska universitet (ltu.se) Länk till annan webbplats.
Under 2023 har Luleå tekniska universitet vunnit och startat upp minst fem projekt med över 18 MSEK i budget: H2LABS, H2SIPP med 14 partners i Norden, H2AMN med 11 partners i Norden, FINAST i samverkan med SSAB och Swerim, och ett projekt för JTF inom stålindustrin i samverkan med KTH. Det största projektet är H2LABS som inkluderar att bygga upp en test- och utbildningsanläggning för en 1 MW elektrolysör på LTU Green Fuels i Piteå, i samverkan med H2 Green Steel, Piteå Energi och Smurfit Kappa. [81 miljoner till testanläggning för vätgas vid LTU Green Fuels - Luleå tekniska universitet, LTU].
Att CH2ESS får leda två av de fem nordiska hydrogen-valley-projekten för Nordic Energy Research är en stor ära: Rekommenderas två vätgasprojekt i stor utlysning
Så långt under 2023 har universitetets forskare publicerat ett 20-tal forskningsartiklar med koppling till vätgas [Publikationer - Luleå tekniska universitet, LTU]. Forskningsprojekt pågår i samverkan med en lång rad nationella och internationella universitet: NTNU, Aalto, Oulo, TU München, TU Delft, IIT India, University Iceland, Umeå, KTH och Lund, och med instituten IVL, Swerim och RISE för att nämna några.
Vätgassäkerhet är särskilt viktigt för att skapa en trygg implementering av vätgas i nya tillämpningar. Vi har flera forskningsprojekt inkluderande vätgassäkerhet, bla H2SIPP och FINAST. Hör vår professor Michael Försth ge en introduktion till området: Säker och effektiv vätgasinfrastruktur.
Minst två vätgasrelaterade projekt har vunnit pengar ur LTUs Jubileumsfond under 2023: Sofia Larsson inom vätgasflöden samt Farid Akhtar och Jan Frostevarg kring teknik för lagring av ammoniak. [Jubileumfondens priskväll i guldglans - Luleå tekniska universitet, LTU]
CH2ESS experter efterfrågas i diverse sammanhang, tex för externa granskningar av ansökningar, även utanför Sverige (tex Norge, EU).

Översiktsbild vätgasrelaterade forskningsprojekt vid Luleå tekniska universitet(Forskning - Luleå tekniska universitet Länk till annan webbplats.), med projekt längst hela värdekedjan för vätgas och med involverade forskare inom ca 25 olika ämnesområden.
Exempel på forskningsresultat från 2023:
- Rikard Gebart, professor i energiteknik vid Luleå tekniska universitet, har medverkat i en ny rådgivande EU-rapport, som representant för Kungl. Vetenskapsakademien. Rapporten ”The future of gas” har tagits fram under ledning av European Academies Science Advisory Council (EASAC), som består av EU-medlemsstaternas nationella vetenskapsakademier. Rapporten lyfter möjligheterna och utmaningarna med vätgassamhället och egenproduktion av vätgas i Europa.
– Rapporten fick bra bemötande i Bryssel och förhoppningsvis ger den en god grund för beslutsfattare när det gäller förståelsen för den europeiska vätgasens bidrag för att vi ska klara att nå nollutsläpp inom EU av växthusgaser till 2050 och i Sverige till 2045. Mitt bidrag har främst gällt de förnybara energitekniker som utforskas i Sverige, men även om vätgasens påverkan på växthusgasbalansen i händelse av stora läckage. Jag har också faktagranskat vissa delar av rapporten, säger Rikard Gebart. [Vätgasens roll för självförsörjning av gas i EU - Luleå tekniska universitet] - – Med hjälp av elektrolys kan vi storskaligt producera fossilfri vätgas, men det kan vi även med hjälp av biomassaförgasning, något som hittills nästan helt förbisetts. Vi vet att tekniken har flera attraktiva tekniska och miljömässiga fördelar som exempelvis att den är robust och ger möjlighet till negativa koldioxidutsläpp om koldioxidinfångning och lagring tillämpas, CCS, Carbon Capture and Storage. Att tekniken dessutom ser ekonomiskt lovande ut, det är mindre känt och det vill vi lyfta fram, säger Joakim Lundgren, professor i energiteknik vid Luleå tekniska universitet och vice verksamhetsledare för Centre for Hydrogen Energy Systems Sweden, CH2ESS vid Luleå tekniska universitet, som medverkat i projektet. [Bortglömd teknik för fossilfri vätgas - Luleå tekniska universitet]
Exempel på forskningsresultat från 2021 och 2022:
- Förstudien om vätgasledningar för transport av vätgas, över gränsen från Finland och längs långa sträckor i norra Sverige, är klar. Resultatet visar att vätgasledningar kan behövas som ett komplement till kraftledningar för industrins stora vätgas- och energibehov i norra Sverige. En ny typ av infrastruktur växer då fram som har behov av mer ändamålsenliga regelverk för ägande och styrning.
Vätgasledningar en ny infrastruktur på framväxt
- Länk till publikationer.
Eftertraktad utbildning inom vätgas
Ett av de mer diskuterade hindren för implementering av vätgasens nyttor och vidareutveckling anses vara kunskapsbrist och social samt politisk acceptans. Som universitet är förstås utbildning en viktig faktor att tillgodose marknaden med i olika form.
Under 2023 har CH2ESS lanserat en gratis MOOC (massive online open course) i en svensk och engelsk version [MOOC Vätgas för nyfikna: Vad är vätgas och varför är det viktigt?], och genomfört en första vätgaskurs för doktorander [Historisk vätgaskurs för doktorander]. I år deltog doktorander från fyra olika i universitet och vi hade en blandning av föreläsare från Luleå, Uleåborg, Umeå, Swerim och Lindholmen Science Park, samt företag med spets inom vätgasteknik. Doktorandernas examinationsuppgift var att skriva ett manuskript eller en forskningsansökan inom utvalt ämnesområden och störst lycka hade två doktorander från Umeå som direkt beviljades pengar för en Anion Exchange Membrane Water Electrolysis (AEMWE)-cell genom sin författade bidragsansökan.
MOOC-kursen har också getts som MOOC+ med tillkommande lärarledda diskussionstillfällen. Nu i slutet av 2023 har över 500 deltagare gått den svenska och den engelska MOOC-kursen sammantaget, med nöjdhetsgrad 4,5 av 5. Ytterligare kursmoduler inom kompletterande ämnen planeras, och särskilt är en efterfrågad kurs inom vätgassäkerhet under utveckling.
CH2ESS NYS, Network for Young Scientists bidrar till utbyte mellan olika discipliner inom och utom LTU och leds av doktoranderna själva. Samverkan sker idag bla med Umeå Universitet, Uppsala, universitetet i Leoben och Chalmers.
Studenter attraheras av CH2ESS aktiviteter, bland annat deltog 80 studenter på en pizzakväll med H2 Green Steel i september. [Vätgaskväll med pizza, labb och H2 Green Steel lockade studenter - Luleå tekniska universitet, LTU] Både exjobb och diverse projektkurser har genomfört vätgasrelaterade projekt. Antalet kurser på LTU som har inslag av vätgas är ökande och under 2023 har tex minst sex ordinarie kurser inom energiteknik haft detta.
Läs mer här: Utbildning - Luleå tekniska universitet, LTU
Missa inte att vi erbjuder skräddarsydda uppdragsutbildningar och redan är uppskattningsvis 150 forskare på LTU med koppling till vätgas redo för nya utvecklingsäventyr.
Uppskattade arrangemang för kunskapsspridning och bearbetning av barriärer
I januari 2023 var CH2ESS värd för en nordisk vätgaskonferens, med 150 deltagare och med beröm godkänt betyg från deltagarna från 10 länder samt fin mediaspridning.
[Stärkt nordiskt vätgassamarbete,

Startade året 2023 med ”Building the Nordic hydrogen economy”, på Luleå tekniska universitet, januari 2023. Ett arrangemang i samverkan med det finska nätverket Both2nia, Swerim, Invest in Norrbotten och RISE som resulterade i en gemensamt framtagen lista med överenskommelser för förstärkt nordisk samverkan inom vätgas.
CH2ESS har vidare bl a synts i Almedalen 2023 [Vätgas – Sverige fortsätter vara föregångare ] och 2022 [Almedalen lockade nyfikna på vätgas], arrangerat ett 90 minuter långt video-inspelat seminarium på Vinnova Sweden Innovation Days som är fortsatt tillgängligt och illustrerar våra regioners arbetssätt och behov för omställningen [CH2ESS och partners delade framsteg och behov med en global publik], samt verkat för ökade nationella samarbeten genom att arrangera Vätgaskonferensen 2023 tillsammans med fem andra aktörer i Sverige (december) och läs gärna om hur nöjda vi var efter genomförandet för 350 deltagare: [Sverige är föregångare inom vätgas ].
Under 2023 valde Region Västerbotten att ansluta till CH2ESS och redan i februari deltog CH2ESS vid ett större event med frågeställningen: Vilken plats och potential har vätgas i Västerbotten?
CH2ESS presenterar löpande nyheter, och har bland annat varit inbjuden som talare på NATO-övningen Nordic Pine. [Vätgas på NATO-övningen Nordic Pine ]. Nordic Energy Research har valt att lokalisera den andra kommande Nordic Hydrogen Valley conference i januari 2025 till LTU. [Stort nordiskt vätgasmöte på Island ]
Vid evenemang såsom EU Hydrogen Week i Bryssel med en lång rad aktörer från norra Sverige har CH2ESS fått äran att företräda vätgasfrågan, se Figur 1 från den gemensamma montern.
CH2ESS Research Days 2023 lockade 40 deltagare till LTU i augusti, vilket uppskattades av såväl forskare som deltagande företag. Detta blir ett årligt återkommande tillfälle för projektpresentationer av våra forskare och utbyte med deltagarna.

Workshopgrupp på den stora nationella Vätgaskonferensen som avslut på vätgasåret i december 2023. Paketering av budskap om Sveriges styrkor inom vätgas, under ledning av CH2ESS.

Paketering av Sveriges styrkor inom vätgasområdet. Underlag från LTU, avstämt vid Vätgaskonferensen 2023 i samverkan med RISE, Energiforsk och Chalmers och konferensens deltagare. Här finns också en konferensrapport sammanfattad från CH2ESS [CH2ESS lanserar rapport om vätgaskonferensen 2023 ], samt en vätgaskarta för interaktiv information om projekt i Sverige.
CH2ESS historik
CH2ESS lanserades 18 maj 2021. Luleå tekniska universitet planerar en kärna av tung experimentell verksamhet i universitets pilotanläggning för drivmedelsyntes, LTU Green Fuels. Där finns kapacitet att studera elektrolyssystem i industriellt relevant skala, att simulera industriella delprocesser och att genomföra experiment som är för avancerade eller dyra för kommersiella anläggningar. CH2ESS satsar även på delprojekt som är teoretiska eller som nyttjar den avancerade labbskaleutrustning som finns på universitetet.
–Vi vill tillsammans med Luleå tekniska universitet jobba fram en effektiv processintegration av vår vätgasanläggning. Genom att öka och sänka vätgasproduktionen kommer vi att kunna balansera elnätet. På så sätt minimerar vi den totala påverkan på nätet och uppnår samtidigt en lägre produktionskostnad. Detta är en viktig del i att kunna producera konkurrenskraftigt fossilfritt stål säger Maria Persson-Gulda, teknisk chef vid H2 Green Steel.
Läs mer om invigningen:
Året 2024 och framåt
Vi har lagt grunden för att skapa nya forskningsprojekt med många nya utvalda frågeställningar baserat på strategiska diskussioner och workshops i utvalda sammanhang under året. Dessa frågeställningar sorterar vi in under följande kategorier av barriärer: organisatoriska, politiska, regelverksmässiga, tekniska, infrastruktur, ekonomiska, sociala, kunskap och ekologiska, med exempel i Tabell 1 nedan. Vi angriper barriärerna genom att skapa vetenskapligt baserade faktaunderlag och utbildning, samt genom väl grundad forskning, och förstås genom att samverka brett. Arbetet med att skapa nya konstellationer och förmedla kontakter för nya ansökningar fortgår ständigt. Inte minst är målkonflikter för omställningen utmanande frågor som behöver mycket bearbetning.
Vi arbetar vidare med utveckling av nya kurser och moduler, för allmänhet, studenter och uppdragsutbildningar för företag.
Exemplifierande barriärer


Uppdaterad:
Sidansvarig: Forskning