Vätgas – en framtidsresurs

CH2ESS (Centre for Hydrogen Energy Systems Sweden) är en forskningssatsning vid Luleå tekniska universitet med inriktning mot vätgasanvändning i industriella processer och energisystem. Den 27-28 augusti träffades forskare och näringsliv på Vetenskapens hus i Luleå för att diskutera vätgasens framtid.

Vätgas är en av de mest energirika substanserna per kilo som forskningen känner till. Omvandling av vätgas till el ger bara vanligt vatten och värme som biprodukter. Det finns alltså stora vinster att göra, både ekologiskt och ekonomiskt, om man lyckas få till stånd ett effektivt system för fossilfri produktion och lagring av vätgas.

Men med vätgasen följer en mängd utmaningar. Vätgasmolekyler är extremt små och reaktiva. Det innebär att de är svåra att lagra eftersom de helt enkelt smiter ut i hålrummen mellan de större molekylerna som behållaren är gjord av, alternativt reagerar med behållarens molekyler så att den förstörs, så kallad väteförsprödning i fallet metall. I flytande form är vätgas mindre reaktiv och rymningsbenägen. Men det krävs nedkylning till en temperatur strax över nollpunkten för att den ska gå från gasform till flytande.

– CH2ESS stimulerar entreprenören och innovatören i mig. Det är en svårhanterlig energibärare med en fantastisk potential, säger Mikael Börjesson, ordförande i CH2ESS sedan ett år.

Stödjer arbetet

Mikael Börjesson var tidigare föreståndare på Centrum för distansöverbryggande teknik vid Luleå tekniska universitet. Trots stora skillnader mellan forskningsämnena tycker han att hans roll är relativt snarlik i båda organisationerna.

– Min uppgift är att stöjda arbetet för att åstadkomma utbyten i det som kallas för triple helix, det vill säga forskning, företag och samhälle.

Under dagen presenterade ett antal seniora och juniora forskare sina projekt.

Maxwell Meju, professor i tillämpad geofysik, berättade om naturlig förekomst av vätgas i marken. Det är betydlig mindre energikrävande att utvinna naturlig vätgas än att skapa vätgas artificiellt men den är svår att hitta. Enligt Maxwell Meju krävs det en kombination av mätmetoder för att nå framgång.

Billiga katalysatorer

Vatten består av två väteatomer och en syreatom. Genom att tillföra energi kan man frigöra väteatomerna. Processen kan påskyndas med hjälp av katalysatorer. Dessa katalysatorer består ofta av sällsynta jordartsmetaller som är mycket dyra. Alberto Vomiero, professor i experimentell fysik, presenterade sitt forskningsprojekt som syftar till att utveckla katalysatorer ur material som är rikligt förekommande, billiga och kemiskt stabila.

Doktorander knutna till CH2ESS gav tvåminuterspresentationer av sina projekt som handlade om bland annat bergrumslagring av vätgas, att använda det syre som bildas som restprodukt vid vätgastillverkning för att bekämpa algblomning samt hur man minimera behovet av upphettning och nedkylning i fossilfri ståltillverkning för att på så vis minska kostnaderna.

Ammoniak som vätetransportör

Janna Attari är doktorand i materialteknik i slutet av sitt avhandlingsprojekt. Hon berättade om hur ammoniak kan användas för att transportera väte. Den kemiska beteckningen för ammoniak är NH3 vilket innebär att tre väteatomer är bundna vid en kväveatom. Den kemiska beteckningen för vätgas är H2. En ammoniakmolekyl innehåller alltså en väteatom mer än en vätgasmolekyl och har därmed högre energivärde. Det är dessutom betydligt lättare att transportera vätgas i form av ammoniak än i form av vätgas eftersom amAmoniak inte är lika flyktbenägen. Den kräver inte heller lika högt tryck eller låga temperaturer för att bli flytande. Emellertid är ammoniak giftigt. Janna Attaris doktorandprojekt handlar om olika metoder för att mildra dess giftighet vid lagring.

– De årliga forskningsdagarna inom vätgas är förstås årets höjdpunkt för mig som leder CH2ESS. Det är fantastiskt roligt att höra forskarna berätta hur långt de kommit i sin forskning och om de spännande resultaten, och att parallellt få ha diskussioner om fortsatta utvecklingsbehov i ett öppet forum där företag, offentlig sektor och besökare från universitet i flera andra länder också deltar. Välkomna att delta nästa år om ni vill vara med – reservera sista onsdagen och torsdagen i augusti, säger Cecilia Wallmark

• Läs mer om C2HESS