Elektrokatalys för vattenelektrolys i industrin
- Diarienummer
- ID22-0062
- Projektledare
- Gracia, Eduardo
- Start- och slutdatum
- 230101-271231
- Beviljat belopp
- 2 500 000 kr
- Förvaltande organisation
- Umeå University
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
Behovet av utsläppsfri energi ökar globalt och att säkra energiförsörjningen med minimal miljöpåverkan är en av våra största utmaningar. Produktion av vätgas erbjuder en hållbar lösning när den produceras med förnybar energi, något som brukar benämnas grön vätgas i EU:s klassifikation. Grön vätgas framställs via elektrolys av vatten, men den största utmaningen är att det idag används stora mängder ädelmetaller som är sällsynta och dyra för att uppnå hög verkningsgrad. Att hitta nya material som fortfarande uppvisar god aktivitet och stabilitet samtidigt som de är tillgängliga och lämpar sig för produktion i industriell skala är utmanande. I detta projekt samarbetar Permascand AB och Umeå universitet för att utveckla nya elektroder med låg halt av ädelmetaller och andra konfliktmaterial. Vi kommer att undersöka olika potentiella kandidatmaterial och olika produktionsmetoder för att hitta en framkomlig väg som möjliggör uppskalning och industrialisering. Material- och metodutveckling kommer att genomföras vid Umeå universitet i nära samarbete med Permascand för att identifiera lämplig materialsammansättning, processer och metoder. Senare kommer arbetet att flyttas till Permascand för att överföra rönen till industriell skala genom uppskalning via pilotstudier. Genom att kombinera den akademiska forskningen med industrin säkerställer vi att den genererade kunskapen har ett direkt applicerbart värde utan att kompromissa med den vetenskapliga kvaliteten.
Populärvetenskaplig beskrivning
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.