Nytt material ger billig vätgasproduktion

Vätgas har under en längre tid betraktats som en lovande framtida energibärare när fossila bränslen ska fasas ut. Stora investeringar har också gjorts för att utveckla system för produktion och lagring av vätgas. 

Ett av de system som utvecklats för att framställa vätgas är en katalysator som kan användas för att spjälka vatten till vätgas genom elektrolys. Det är i detta system ett av de största problemen återfinns, och som forskare nu tittat närmare på. De material som hittills möjliggjort utvinningen har nämligen varit via metalliska grundämnen som platina, rutenium och iridium. Dessa metaller är alla mycket dyra.

– Att kommersialisera vätgas som energibärare har hittills varit svårt på grund av den höga kostnaden och att energiomvandlingen hittills varit ineffektiv, säger Peili Zhang, en av KTH-forskarna som varit involverad i arbetet.

Nu har forskarna, med professor Licheng Sun i spetsen, kommit fram till att de dyra platinametallerna kan ersättas med ett betydligt billigare material bestående av nickel, järn och koppar.

– Den nya legeringen kan användas för att spjälka vatten till vätgas. Katalysatorn blir mer effektiv än de tekniker som finns idag, och betydligt billigare. Detta kan möjliggöra att det finns en ekonomi för storskalig vätgasproduktion baserad på denna teknik, säger Peili Zhang.

Det finns sedan tidigare katalysatorer baserade på billigare material än platinametaller. Nackdelen med dessa har dock varit att de inte varit särskilt effektiva.

Framsteget bedöms vara så viktigt att det resulterat i en vetenskaplig publicering i den vetenskapliga tidsskriften Nature Communication.

Licheng Sun har tidigare gjort framsteg inom forskningsområdet, bland annat genom att konstruera en konstgjord fotosyntes (Nature Chem. 4/2012) samt en katalysator baserad på nickel och vanadin (Nature Com. 7/2016). Hans och kollegornas forskning var en av anledningarna till att USA:s dåvarande Barack Obama besökte KTH i september 2013.

Vätgas kan användas till exempel för att minska koldioxid från ståltillverkning eller för att framställa diesel och flygplansbränsle.

Här kan du ta del av forskningsstudien och dess resultat .

Text: Peter Ardell

För mer information, kontakta Peili Zhang på peiliz@kth.se eller Licheng Sun på 08 - 790 81 27 eller lichengs@kth.se.