Ungefär en femtedel av alla utsläpp av växthusgaser produceras av industrier som stål och cement, så om vi ska arbeta mot ett utsläppsfritt samhälle är detta ett bra ställe att börja. Och en lovande teknik kan spela en nyckelroll.

'Väte och bränslen som härrör (därifrån) kan minska koldioxidutsläppen från fossila bränslen i själva, mycket lång sikt, ner till noll, sa Klaus Scheffer, projektledare på Siemens. 'Du behöver inte fossila energier i en framtida värld. Jag hoppas att mina barn kommer att se det. '

Tekniken är grönt väte - med hjälp av en elektrisk ström för att omvandla vatten till syre och väte - och om detta drivs med förnybar energi ger det inga koldioxidutsläpp. Om detta är, i tur och ordning, används för att tillhandahålla en ren bränslekälla för industrin eller för att balansera elnätet, det kan hjälpa till att förändra planetens framtid.

Huvudproblemet hittills har varit hur man rent rent gör väte i stora mängder. För närvarande, cirka 96 procent av det globala vätet produceras genom reformering av metan, som producerar koldioxid som avfallsprodukt. Grönt väte producerat med denna elektrolysmetod, dock, är ett mycket renare alternativ.

Scheffer hjälper till att skapa en källa till grönt väte för användning vid en stålverk i Linz, Österrike, som en del av ett projekt som heter H2FUTURE. Målet med detta projekt är inte bara att producera grönt väte från förnybar energi, men för att se om det i sin tur kan användas för att producera stål med ett lägre koldioxidavtryck, kallat grönt stål.

'Stålproduktion är en av de industrier som dominerar koldioxidutsläppen i världen, sa Scheffer. 'Den stålproduktionsprocess som tillämpas i Linz använder massor av kol för stålproduktion, (så det finns) mycket koldioxidutsläpp. '

Genomförbar, livskraftig

Det första steget i detta projekt är att testa om tekniken är livskraftig för kommersiellt bruk - elektrolysatorn kommer att påbörja full drift våren 2019. Kör med en kapacitet på sex megawatt, anläggningen kommer att producera cirka 1, 200 kubikmeter grönt väte i timmen när det är fullt operativt.

Det är visserligen ett litet test - elektrolysatorn minskar bara en bråkdel av koldioxidutsläppen vid anläggningen. Men detta är bara ett pilotprojekt, med design för att skala upp detta för större väteproduktion i framtiden, med hjälp av en elektrolysator med en effekt på 100 megawatt.

Nära Köln i Tyskland, under tiden, under ett projekt som heter REFHYNE, ITM Power utvecklar en tio megawatt elektrolysator som kommer att börja fungera 2020. Den installeras på raffinaderiet i Rhen, drivs av Shell Deutschland Oils, som för närvarande förlitar sig på ångreform för att producera väte.

Detta är Tysklands största raffinaderi, konsumerar cirka 180, 000 ton väte om året. Den nya elektrolysatorn kommer att ge en blygsam mängd väte mot denna summa - cirka 1, 300 ton om året. Men om rättegången lyckas, då kunde tekniken utökas.

Förutom att producera väte, REFHYNE har ett annat syfte som hjälper till att skapa ett affärscase för dess användning. Elektrolysern kan slås på eller av mycket snabbt, vilket innebär att den kan tillhandahålla en nätbalanseringstjänst för att klara perioder med hög eller låg efterfrågan i elnätet.

'Verktyget (företag) måste balansera intermittenta förnybara energikällor med basanläggningar, sade Dr Frithjof Kublik, seniorkonsult för affärsutveckling vid raffinaderiet i Rhen. 'Elektrolysern har fördelen att den kan slås på eller av mycket snabbt, på några sekunder, och från den synvinkeln kan du erbjuda en nätbalanseringstjänst. '

Nätbalanseringstjänster drar nytta av flexibilitet, som 'elföretaget är villigt att betala ett pris för, sa Kublik.

Det är också något som utreds i Danmark, där ett projekt som heter HyBalance har utvecklat en demonstrationsanläggning i Hobro som producerar väte från vattenelektrolys när mängden el som produceras av förnybara energikällor överstiger det som nätet behöver.

'Projektet är verkligen att testa hur vi kan använda förnybar energi från nätet och omvandla det till väte, som kan användas antingen inom industrin eller för energitillämpningar, sa Caroline Le Mer, Hydrogen Energy Europe Director på Air Liquide, som samordnar projektet.

Spikar

Anläggningen öppnade i september 2018 och kommer att pågå i 15 år, använder samma elektrolyseringsprocess som H2FUTURE och REFHYNE för att producera väte, som är känd som protonbytesmembran (PEM) elektrolys. Mer traditionella elektrolysatorer förlitar sig på alkalisk elektrolys, men PEM är fördelaktigt eftersom det kan hantera toppar i utbudet, till exempel från förnybara energikällor som vind och sol.

Det är särskilt användbart i Danmark, där vindkraften är riklig - 2015, 42% av elen producerades av vindkraft. Vid demonstrationsanläggningen HyBalance, detta används för att producera väte när elnivåerna är låga, som på natten, eller när vindnivån är hög.

Gasen säljs antingen till industrin eller används för att driva vätgasbilar, med det övergripande målet att visa att väte kan produceras i tillräckligt stora mängder via förnybar energi för att vara användbart för industrier.

I ett senare skede, vätet kan förvaras i saltgrottor för framtida bruk - ett billigt sätt att lagra stora mängder.