Energi
Billig sol-till-vätgascell slår nytt effektivitetsrekord
Ett första steg mot grön vätgas? Foto: Australian National University
Vätgas har hög energidensitet och pekas av många ut som ett framtidslöfte. Men ännu så länge har produktionen höga utsläpp. Dock kan ny forskning vara ett steg på vägen mot grön vätgas.
Bränsleceller drivna av grön vätgas har sedan en tid tillbaka lyfts fram som ett energisystem som kan bära framtiden. Att den har imponerande energidensitet, väger lite samt går att transportera är de stora positiva egenskaperna. Bland annat Japan och Sydkorea satsar stort på tekniken.
Belackare menar dock att vätgas-tanken är ett snedsteg och pekar på hur smutsig produktionen är samt att det är ineffektivt att lägga till ett extrasteg när det kommer till energiomvandling.
Att produktionen lämnar en hel del övrigt att önska är det ingen tvekan om. I dag framställs 98 procent av all vätgas med hjälp av naturgas, men det forskas enormt på grönare alternativ. Vid Australian National University har man nu utvecklat ett system som man menar är ett viktigt steg mot hållbarare produktion.
Det handlar om en fotoelektrokemisk sol-till-vätgas-cell (PEC STH cell). Alltså en cell som skapar vätgas från vatten och solljus, detta helt utan ett externt system för elektrolys.
Högsta verkningsgrad som uppnåtts
Det de australiensiska forskarna gjort är att sätta en fotoelektrod i tandem med den senaste perovskitsolcellstekniken. Resultatet är en STH-cell som inte bara har en rekordhög verkningsgrad på 17,6 procent – den är även relativt billig.
Det här representerar den högsta verkningsgrad som någonsin uppnåtts med ett system baserat på billiga halvledare för fristående vattenspjälkning, skriver forskarna i sin rapport som publicerats i journalen Advanced Energy Materials.
Bedriften är alltså ett steg närmare målet om 20 procents verkningsgrad och en produktionskostnad om cirka två dollar per kilo för en STH-cell. En gräns som satts upp av amerikanska energidepartementet som en nivå då STH-teknik är konkurrenskraftig med andra produktionstekniker.
"Den här demonstrationen ger enorma möjligheter att vidare förbättra verkningsgrad och reducera kostnaden genom optimering av prestandan hos de individuella komponenterna samt byta ut dyrbara katalysatorer med material det finns gott om," står det i rapporten.
