Inom Umeå universitets ädla korridorer har man lyckats genomföra en banbrytande forskningsgärning, vilken kan komma att minska vätgasens ekonomiska belastning. Gruppens färska bidrag har potential att drastiskt minska kostnaden för komponenter till vätgas.
Läs mer: Vätgas – Vad är och hur fungerar det?
Upptäckten är resultatet av en undersökning ledd av Eduardo Gracia, vetenskapsman från Institutionen för fysik vid Umeå universitet. Resultaten lade nyligen fram sina hittills obeskrivna iakttagelser i den ansedda tidskriften Communications Engineering.
Vätgasen framstår som en exceptionell energireserv, med möjlighet att ersätta fossila bränslen. Den tillverkas genom en teknik vid namn vattenelektrolys, där vatten spjälkas till vätgas och syre. Denna reaktion kräver en elektrokatalysator för att underlätta processen, och den mest effektiva tekniken som tillämpas idag för detta ändamål är Proton Exchange Membrane (PEM) vattenelektrolys.
Vätgasproduktion genom PEM-vattenelektrolys har ett betydande hinder – det kräver användning av ädelmetaller som platina, rutenium och iridium. Dessa metaller är kostsamma och finns i begränsad kvantitet.
”Nedbrytningen av ädelmetaller, ett fenomen som kallas ”metal dissolution”, minskar effektiviteten i vätgasproduktionen. Det är ett problem som behöver lösas för att vi fullt ut ska kunna dra nytta av PEM-teknik”, säger universitetslektor Eduardo Gracia.
Läs mer: Elektrolys för vätgasproduktion
Läs mer: Elektrolysörer – Allt du behöver veta!
För att PEM-teknologin ska kunna verka som en vägledare mot ett mer hållbart samhälle, är vi tvingade att först bemöta den betydande sönderbrytningen av elektrokatalysatorer. Men hur? Genom att inkapsla den aktiva ämnet.
Det är här forskarna från Umeå gör sitt intåg. Forskargruppen, under ledning av Eduardo Gracia, har framställt en ny ”scaffold” – en form av stödstruktur – som kan hålla dessa ädelmetaller stabila, till och med under stränga förhållanden.
Denna struktur är konstruerad av en kombination av oxider från tenn, antimon, molybden och wolfram (Sn-Sb-Mo-W), vilka har visat sig ha tillräcklig styrka för att skydda inte bara ädelmetallerna, utan även övriga komponenter i systemet, från nedbrytning under processens gång.
Genom att säkerställa att ädelmetallerna bibehåller sin livslängd kan forskningsresultaten göra PEM-tekniken mer ekonomiskt genomförbar och effektiv för storstilad, förnybar produktion av vätgas. Detta är ett avgörande steg mot övergången till ett mer hållbart samhälle.
Detta blir mycket spännande att följa tycker vi på vätgasbloggen!
Källa: Nature.com, Umeå universitet
