Kan gi rent hydrogen til en langt lavere pris
Forskere ved University of Birmingham har utviklet en ny metode for å produsere hydrogen som fungerer ved langt lavere temperaturer enn dagens teknologier.
Gjennombruddet kan gjøre rent hydrogen billigere å produsere og gjøre det mulig for fabrikker å lage hydrogen ved å bruke spillvarme som ellers bare ville forsvunnet.
Les: Hvorfor karbondioksid kjøler den øvre atmosfæren – samtidig som det varmer opp jorden nedenfor
Studien, publisert i International Journal of Hydrogen Energy, fokuserer på et spesielt materiale som kalles en perovskitt-katalysator. Denne katalysatoren kan splitte vann til hydrogen og oksygen langt mer effektivt enn dagens termokjemiske metoder.
Derfor trenger vi renere hydrogen
Hydrogen blir regnet som et av de mest lovende rene drivstoffene for fremtiden, fordi det bare produserer vann og varme når det brukes.
Det kan også drive brenselceller som genererer strøm uten å slippe ut en eneste dråpe karbondioksid.
Likevel produseres mesteparten av hydrogenet i dag fortsatt fra fossile brensler som naturgass – noe som skaper store klimagassutslipp.
Forskere har i årevis lett etter renere måter å lage hydrogen på. Én lovende metode er termokjemisk vannsplitting, der varme og katalysatorer brukes til å skille vann i hydrogen og oksygen.
Problemet er at dagens systemer krever ekstremt høye temperaturer – ofte mellom 700 og 1000 grader Celsius for selve vannsplittingen, og opp mot 1300–1500 grader for å regenerere katalysatoren slik at den kan brukes på nytt. Disse temperaturene gjør prosessen både dyr og energikrevende.
Gjennombruddet: en katalysator som tåler lavere temperaturer
Forskerteamet i Birmingham, ledet av professor Yulong Ding, fant en måte å dramatisk senke disse temperaturene på. Løsningen var en spesialdesignet perovskitt-katalysator laget av barium, niob, kalsium og jern.
Disse materialene er relativt vanlige, giftfrie og enklere å produsere enn mange avanserte katalysatorer.
Forskerne oppdaget at den nye katalysatoren kunne produsere betydelige mengder hydrogen ved temperaturer helt ned mot 150–500 grader Celsius. Katalysatoren kan også regenereres ved temperaturer mellom 700 og 1000 grader – rundt 500 grader lavere enn mange dagens teknologier krever.
Spillvarme fra industrien kan bli en ressurs
Lavere temperaturer åpner for store praktiske fordeler. Mange tungindustrier – som stålverk, sementfabrikker, glassproduksjon og kjemisk industri – produserer enorme mengder spillvarme under normal drift.
Ifølge forskerne kan denne spillvarmen potensielt brukes til å drive hydrogenproduksjon rett der og da.
Å produsere hydrogen nær der det skal brukes, reduserer også behovet for kostbar transport- og lagringsinfrastruktur – fortsatt en av de største barrierene for storskala bruk av hydrogen.
Kan bli billigere enn både grønt og blått hydrogen
Teamet har også gjort en tidlig økonomisk analyse av teknologien. Resultatene tyder på at den nye prosessen kan produsere hydrogen til lavere kostnad enn både grønt hydrogen (laget med elektrolyse drevet av fornybar strøm) og blått hydrogen (laget av naturgass med karbonfangst).
Kostnadsfordelen kan være spesielt viktig i land som har rikelig med fornybar energi og lave strømpriser – for eksempel Australia.
Patentsøkt og klar for kommersialisering
Forskningen ble gjort i samarbeid med University of Science and Technology Beijing. University of Birmingham har allerede sendt inn en patentsøknad for teknologien og leter nå etter kommersielle partnere for å videreutvikle den.
Forskerne forteller at den nye katalysatoren holdt seg stabil i minst 10 produksjonssykluser, med lite synlig strukturell skade under testingen. De mener teknologien kan bli et viktig steg mot en renere og rimeligere hydrogenproduksjon i fremtiden.
Les på Sporten: Manchester United har alt å vinne på Lewandowski-signering
