Vätgas spås bli en av nycklarna i framtidens energiomställning, då bland annat stora satsningar görs på att använda vätgas för produktion av fossilfritt stål. Smolteks teknikkoncept för att skapa effektivare ytmaterialprestanda i dagens elektrolysörer för produktion av fossilfri vätgas kan medföra effektivare och billigare drift av vätgasanläggningar.
Idag är det än så länge främst inom transportsektorn, där stora satsningar nu görs för att använda vätgas istället för fossila bränslen, och inom tung industri, som stålindustrin, cementindustrin och den petrokemiska industrin, där man på allvar börjat investera i fossilfri vätgasproduktion. Men vätgas förväntas bli energikällan för många stora industriers omställning till en mer fossilfri produktion. Detta är något som kommer kräva enorm produktion av vätgas. Men för att öka produktiviteten och även minska kostnaden för vätgasproduktionen behöver dagens teknik förbättras – och då är det elektrolysörerna som hamnar i fokus.
Ny teknik i elektrolysörer för effektivare vätgasproduktion
Smoltek har identifierat vätgasmarknaden, som ett första område utanför halvledare, där bolagets patentskyddade nanoteknik kan visa sig ha stor potential. Genom att kunna förbättra ytprestanda i gränsskikt mellan membran, flödesplattor och elektroder i dagens elektrolysörsceller kan dessa bli mycket mer yteffektiva, vilket skulle kunna resultera i såväl billigare som ökad vätgasproduktion.
- Många pratar idag om utmaningen med att lagra och distribuera vätgas, men betydligt färre tycks vara intresserade av att modernisera produktionstekniken, säger Ellinor Ehrnberg, affärsområdeschef för Smoltek Innovation.
Vätgasproduktionstekniken som Smoltek har riktat in sig på kallas PEM (Protonutbytesmembran). Utöver att PEM-processen ger mycket ren vätgas är en stor fördel att den redan nu kan hantera högre strömtäthet och mer varierad last än alkaliska elektrolysceller, vilket gör att PEM verkar bra tillsammans med intermittenta energikällor, som sol- och vindkraft.
Det unika med Smolteks teknikkoncept är att man kan placera de katalytiska nanopartiklarna av exempelvis platina eller iridium på en optimal nanostruktur för elektrolysörcellen, vilket tillåter mer och bättre masstransport av de produkter som uppstår, i det här fallet syrgas och vätgas.
- Idag använder man exempelvis väldigt dyra och ädla katalysatormaterial som inte kommer i full kontakt med membranet, medan Smolteks teknik möjliggör att strukturera dem för optimerad kontakt och på så vis nå full effekt med mindre mängd dyrbara partiklar, förklarar Ellinor Ehrnberg,
- Med Smolteks teknik borde man kunna producera två till tre gånger mer vätgas per cell jämfört med befintlig teknologi. Detta eftersom två till tre gånger fler katalysatorpartiklar kan vara i kontakt med membranet samtidigt tack vare att vi optimerar ytskiktet, konstaterar Ellinor Ehrnberg.
Smolteks målsättning under 2021 är att färdigställa tekniskt proof-of-concept för cellkomponenter baserade på kolnanofibrer samt inleda ett utvecklingssamarbete med en storskalig tillverkare av elektrolysörer och/eller dess komponenter baserat på Smolteks grundläggande IP-plattform med specifika tillägg för immateriellt skydd inom elektrolysörstekniken. Som ett led i denna satsning har Smoltek i dagarna presenterat ett whitepaper om bolagets elektrolysörsteknik för billigare och effektivare vätgasproduktion vilket ska öka förståelsen för teknikens möjligheter hos potentiella kunder och partners.
