En grupp Lundaforskare har skapat ett nytt slags system för storskalig vätgasproduktion. Nu hoppas de kunna använda lösningen för produktion av vätgas till bränsleceller.
Vätgas är en energibärare som kan användas för att lagra, transportera och tillhandahålla energi. Ett elfordon som drivs med bränsleceller laddas inte med elektricitet utan med vätgas och syre. I korthet handlar det om att vätgasen reagerar med syret i bränslecellen och att elektricitet genereras. Elektriciteten lagras i batterier och används för att driva bilen.
Det fiffiga är att när vätgasen reagerar med syre blir resultatet vatten. Det som släpps ut ur en bränslecellsbil är alltså inte koldioxid utan vattenånga.
Vätgasen kan produceras av många sorters energikällor. Problemet med dagens produktion är att cirka 95 procent skapas av fossila bränslen, som exempelvis naturgas, vilket bidrar till stora utsläpp av koldioxid.
Pionjärer
Alternativa tillverkningsmetoder är under utveckling, och nu har ett forskarlag i Lund lyckats hitta en metod som kan möjliggöra fossilfri framställning av vätgas i stor skala.
– Vi har för första gången lyckats använda ett järnkomplex som ljusabsorberande färgämne åt en vätgasproducerande katalysator. Lösningen var att excitera en elektron med hjälp av ett järnkomplex och ljus, säger Kenneth Wärnmark, kemiforskare vid Lunds universitet, i ett pressmeddelande.
Att en basmetall som järn effektivt kan användas som ljusinfångare kom inte som en total överraskning för forskargruppen som tidigare har använt liknande järnkomplex som ljusinfångare i solceller.
– I järnfallet produceras vätgasen långsammare jämfört med ruteniumfallet, men den järnbaserade ljusinfångaren är stabil under en längre tid och producerar i det långa loppet mer vätgas, säger Kenneth Wärnmark.
Sökt patent
Lundaforskarna, som nyligen ansökt om patent på sin upptäckt, hoppas på sikt kunna använda den nya lösningen för att producera vätgas för att driva bränsleceller som kan ersätta otympliga batterier i större fordon så som flygplan och båtar.
– Att knyta vätgasframställningen till en fotokatalysator baserat på rikligt förekommande metaller så som järn innebär att vi i framtiden skulle kunna producera vätgas billigt och i stor mängd helt fossilfritt med solljus som enda energikälla. Det kommer att behövas för att nå det fossilfria samhället, säger Kenneth Wärnmark.
Studien där metoden beskrivs har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Chemical Communications och finns att läsa här: ”High Turnover Photocatalytic Hydrogen Formation with an Fe(III) N-Heterocyclic Carbene Photosensitiser”
