Så kan billig vätgas produceras

Vätgas har länge setts som en lovande energibärare när fossila bränslen ska fasas ut. Enorma summor har investerats i att utveckla system för produktion och lagring av vätgas. Men utmaningarna är stora.

Nu har en forskargrupp från Sverige, Finland och Vietnam uppfunnit ett system som verkar lovande. De har tillverkat en katalysator som kan användas för att spjälka vatten till vätgas genom elektrolys.

– Systemet vi har tagit fram är robust, skalbart och billigt. En ytterligare stor fördel är att vi använde en alkalisk saltvattenlösning. I princip skulle man kunna driva de här systemen med saltvatten från havet, säger Jyri-Pekka Mikkola, professor vid Umeå universitet, i ett pressmeddelande.

Katalysatorn har skapats ur plastmaterialet melamin som först har förkolnats i pyrolys. Därefter har koboltoxid tillsats, varpå materialet har placerats i en ugn under tillsättning av acetylen. Det leder till att kolnanorör börja växa, vilket ökar ytan på materialet.

Katalysatorn är sedan färdig att börja använda som elektrod i elektrolysprocessen. Under laboratorieförsöken har forskarna studerat materialets stabilitet under som mest tio timmar och inte sett någon nedbrytning.

– Förväntningen är att materialet kan hålla hur länge som helst. Om det är instabilt skulle man se någon typ av deaktivering redan på tio timmar, säger Jyri-Pekka Mikkola till Ny Teknik.

Kobolt är känt som en konfliktmetall, men det ser inte Jyri-Pekka Mikkola som någon stor nackdel eftersom det är så små mängder som krävs.

– Det är som en krydda i systemet. Och faktum är att liknande system med andra metaller har demonstrerats av andra forskargrupper. Billig järnoxid skulle antagligen också fungera, säger han.

Det största problemet med vätgasproduktion genom elektrolys är att det går åt stora mängder elektricitet. Enligt Jyri-Pekka Mikkola innebär forskarnas nya katalysator att energimängden som krävs minskas.

– Vårt system innebär en radikal förbättring när man jämför effektiviteten med andra, motsvarande system. Men i vårt fall kan man tänka sig att man kopplar ihop vårt material med en solcell eller vindsnurra som genererar el, säger han.

Slutsatsen i projektet är att systemet har potential att förverkligas i storskalig vätgasproduktion. Vätgas kan användas till exempel för att minska koldioxid från ståltillverkning eller för att framställa diesel och flygplansbränsle.

Forskningen om den nya katalysatorn har bedrivits inom forskningsmiljön Bio 4 Energy, som bland annat omfattar Umeå universitet, Sveriges lantbruksuniversitet och Luleå tekniska universitet. Resultaten har publicerats i Springer Natures serie Scientific Reports.