Vetyä tankaten

21.10.2023

Lund-uusi-katalyytti-350.jpgLundin yliopiston tutkijat visioivat auton nestemäistä polttoainetta, joka kantaa vetyä uutetaan polttokennon käytettäväksi kiinteän katalyytin avulla. Käytetty kantajaneste tyhjennetään säiliöstä ja varataan uudelleen vedyllä.

Lundin tutkijat ovat osoittaneet kahdessa tutkimusartikkelissa, että menetelmä toimii ja vaikka se on vielä perustutkimusta, siitä on potentiaalia kehittyä tulevaisuudessa tehokkaaksi energian varastointijärjestelmäksi.

"Katalyyttimme on yksi tehokkaimmista, ainakin jos tarkastellaan julkisesti saatavilla olevia tutkimuksia", sanoo Ola Wendt, Lundin yliopiston kemian laitoksen professori.

"Vetykaasua voi kuitenkin olla vaikea käsitellä, joten etsimme vedyllä täytettyä nestemäistä polttoainetta, joka voidaan toimittaa pumpulla, suurin piirtein samalla tavalla kuin nykyään huoltoasemilla", Ola Wendt sanoo.

Konsepti tunnetaan nimellä LOHC (liquid organic hydrogen carriers), eikä se sinänsä ole uusi. Haasteena on löytää mahdollisimman tehokas katalyytti, joka pystyy erottamaan vedyn nesteestä.

Käytetty neste voidaan sitten tyhjentää tankkausasemalla ennen tankkausta uudella, varatulla nesteellä. Tämä tarkoittaisi luultavasti aineen laajamittaista tuotantoa, joka on verrattavissa nykypäivän öljynjalostamoihin.

"Muutimme yli 99 prosenttia nesteessä olevasta vetykaasusta ja muunnoksessa saataisiin myös noin 50 prosenttia enemmän energiaa kompressoituun vetyyn verrattuna”, Ola Wendt sanoo.

Käytetyt nesteet ovat isopropanolia (joka on yleinen ainesosa näytönpesuaineissa) ja 4-metyylipiperidiini.

Tutkijat ovat myös laskeneet, olisiko mahdollista käyttää polttoainetta suurempiin ajoneuvoihin, kuten busseihin, kuorma-autoihin ja lentokoneisiin.

”Isoilla säiliöillä, joita niillä on, voisi olla mahdollista ajaa melkein sama matka kuin dieselsäiliöllä.

Haasteitakin on vielä jäljellä. Yksi on se, että katalyytin käyttöikä on melko rajallinen. Toinen on se, että iridium, johon katalyytti perustuu, on jalometalli.

"Arvioimme kuitenkin, että tarvitset noin kaksi grammaa iridiumia autoa kohden. Tätä voisi verrata nykypäivän pakokaasujen puhdistaviin katalysaattoreihin, jotka sisältävät noin kolme grammaa platinaa, palladiumia ja rodiumia, jotka ovat myös jalometalleja, Ola Wendt sanoo.

Tämä on perustutkimukseen perustuva tekninen ratkaisu. Jos päätettäisiin mennä valmiiseen tuotteeseen, Ola Wendt uskoo, että konsepti voisi olla valmis kymmenen vuoden kuluttua – jos se on taloudellisesti kannattavaa ja yhteiskunnan kiinnostusta löytyy.

Aiheesta aiemmin:

Vetyautot lähemmäs todellisuutta

Tehokkaampaa sähköpolttoaineiden tuotantoa
26.04.2025Katalyyttien tehostusta spineillä ja yksittäisillä atomeilla
25.04.2025Tehokkaampia akkuelektrodeja
25.04.2025Uusvanha kvanttitietokonearkkitehtuuri erillisellä muistilla ja prosessorilla
24.04.2025Analyysi älykkään nanofotoniikan nykytilasta
23.04.2025Kvantti-internetin läpimurto - laboratoriosta reaalimaailmaan
23.04.2025Ohut jäähdytysratkaisu mobiileille ja laseri mikrosirua jäähdyttämään
22.04.2025Wurtsiittiferrosähköistä elektroniikkaa
22.04.20252D-materiaalit mutkalle ja avaruuteen
22.04.20253D-tulostusta mikroelektroniikasta mikrofluidiikkaan
19.04.2025Ei-vastavuoroista fotoniikkaa

Siirry arkistoon »