Electrocatalysts for water electrolysis in the industry
- Reference number
- ID22-0062
- Project leader
- Gracia, Eduardo
- Start and end dates
- 230101-271231
- Amount granted
- 2 500 000 SEK
- Administrative organization
- Umeå University
- Research area
- Materials Science and Technology
Summary
The need for emission-free energy is increasing globally and securing the energy supply with minimal environmental impact is one of our biggest tasks. Here the production of hydrogen gas can offer a sustainable solution when produced using renewable energies, called Green Hydrogen. Green hydrogen can be produced via electrolysis of water, but the biggest challenge is the use rare and expensive materials required to achieve high efficiencies. Finding new materials that still exhibit good activity and stability while still being accessible and suitable for industrial scale production is challenging. In this project, Permascand AB and Umeå University are joining efforts to develop new electrodes with low content of noble metals and other conflict materials that are now employed in the production of electrocatalysts. We will examine different material candidates and different production methods to find a viable path that allows upscaling and industrialization. Material and method development will be carried out at Umeå University in close collaboration with Permascand to identify suitable composition, processes, and methods. Later, the work will be moved to Permascand to transfer the findings to the industrial scale through upscaling via pilot studies. We believe that by combining the academic research (Umeå University) with industry (Permascand), we ensure that the generated knowledge has a directly applicable value without compromising scientific quality.
Popular science description
I hela världen ökar behovet av utsläppsfri energiförsörjning och energidistribution. Att säkra energiförsörjningen med minimal miljöbelastning är en av våra ödesfrågor. Produktion av grön vätgas, det vill säga vätgas framställt med förnybar energi, är som ett viktigt led i detta en kraftigt växande bransch. Globalt förväntas behovet av grön vätgas öka flera hundra gånger under detta decennium. Grön vätgas produceras via elektrolys av vatten, där man med hjälp av elektricitet från miljömässigt sunda kraftverk spjälkar vatten till vätgas och syrgas. Ett bekymmer är att den elektrolysutrustning som behövs ofta innehåller sällsynta och dyrbara material. Den viktigaste delen av utrustningen i detta sammanhang är elektroderna, där de för närvarande använda ädelmetallerna är nyckelkomponenter som via katalys hjälper till att hålla processens energiförbrukning nere. Att hitta nya material som fortfarande visar god katalys men finns mer tillgängliga, som samtidigt medger industriellt rationell produktion och god hållbarhet i drift är en utmaning. I det föreslagna projektet avser Umeå Universitet och Permascand AB att samla vårt kunnande och våra krafter för att tackla dessa problem. Vi kommer att undersöka olika materialkandidater och olika produktionsmetoder för att hitta en framkomlig väg. Detta ska vi göra genom att anställa en industridoktorand som kommer att handledas av kompetenta forskare både på universitetet och på företaget. Genom att kombinera den akademiska forskningen, där Umeå Universitet är framstående i fältet, med den industriella, där Permascand har femtio års erfarenhet av storskalig produktion av elektroder och elektrokemiska celler, säkerställer vi att den genererade kunskapen har ett direkt tillämpbart värde utan att tumma på den vetenskapliga kvaliteten.