Till innehåll på sidan

Grön vätgas på nytt sätt

Bil vid tankstation för vätgas.
Vätgas kan användas för att ersätta fossila bränslen, exempelvis som drivmedel i fordon. (Foto: Pontus Lundahl/TT)
Publicerad 2021-02-08

På många håll väcker grön vätgas hopp om ett koldioxidfritt samhälle. Samtidigt ifrågasätts dagens teknik för att framställa gasen som kostsam och energikrävande. Kemiforskare vid KTH är effektivare metoder på spåren.

Porträtt på Ann Cornell.
Ann Cornell. (Foto: KTH)

– Vi har flera utmaningar framför oss, men om vi lyckas kan vi räkna med en halverad energiförbrukning för produktionen jämfört med idag. Det kan ge vätgasen ännu en skjuts som framtidens gröna energiteknik, säger Ann Cornell , professor i elektrokemi och forskningsledare för ett projekt som tittar på alternativa metoder för vätgastillverkning.

Vätgas har vuxit fram som favorit när klimatmål ska klaras.Den kan ersätta fossila bränslen inom industrin, flyget, lastbilar och kraftvärme. Den kan även användas för att lagra el från förnybar energi som sol och vindkraft.

Dagens vätgasproduktion domineras av processer baserade på fossila råvaror, framför allt naturgas. I en mer miljövänlig variant, elektrolys, framställs vätgas genom att spjälka vattenmolekyler till vätgas och syre med hjälp av el. Men tekniken har sina baksidor – den kräver mycket elenergi.

Biprodukt i industrin

Genom att ersätta vattnet med en alkohol – forskarna undersöker glycerol och svartlut – kan elförbrukningen minska med uppemot 60 procent. Glycerolen hämtas som en biprodukt från framställning av biodiesel. Svartluten finns som restflöde inom massatillverkning.

– Förutsättningen är att alkoholerna är billiga och kan komma från restströmmar i industrin. Vi sneglar även på om livsmedelsproduktion eller andra kemiska industriprocesser kan vara aktuella, säger Ann Cornell.

Porträtt på Gunnar Henriksson.
Gunnar Henriksson. (Foto: KTH)

Glycerolens potential för vätgasframställning studeras på flera håll i världen. Svartlut är mer ovanligt ­– en idé som kom från Gunnar Henriksson , professor i träkemi.

Lyckas vi med det här projektet, skulle man kunna koppla på storskalig vätgastillverkning till befintlig biodieselframställning och kemiska massabruk. Förutom att man har tillgång till billiga och lämpliga alkoholer, så är det också en fördel att industriell infrastruktur redan finns på plats, säger han.

Robusta lösningar

En utmaning är att få bukt med föroreningar som kan smutsa ned och skada elektroderna, när vatten ersätts med restströmmar.

– Det är en ganska svår nöt att knäcka. Vi konstruerar och testar elektroder av olika material i syfte att hitta robusta lösningar. Vi behöver också utveckla metoder för att rena elektrodytorna, säger Gunnar Henriksson.

Ann Cornell forskar även om hur man kan utveckla den traditionella tekniken där vatten används i elektrolysen. Alternativet med en alkohol i processen i stället är en lockande tanke, säger hon.

– Kopplingen till skogsindustrin och att kunna ta hand om biprodukter gör det också mycket intressant. Det kan inte komma att helt ersätta vattenelektrolys. Hur stor andel det skulle kunna bli är svårt att säga. Det beror bland annat på vilka restflöden vi kan hitta som kan komma till användning.

Text: Christer Gummeson

Forskningsprojektet, Elektrolys för vätgas som energibärare, finansieras med 28 miljoner kronor från Stiftelsen för strategisk forskning. Forskningen sker i samarbete med Stockholms universitet och Uppsala universitet, är femårigt och pågår fram till augusti 2023.

Innehållsansvarig:press@kth.se
Tillhör: Aktuellt
Senast ändrad: 2021-02-08