Storskalig produktion av fossilfri vätgas kräver ny elektrolysör-teknik

För att producera fossilfri vätgas används förnybar elektricitet i en elektrolysör, där vatten spjälkas till vätgas och syrgas. 

Det finns olika typer av elektrolysörer. En av dessa är PEM-elektrolysören, eller protonutbytesmembran-elektrolysören. Det är en modern variant som går snabbt att starta och stoppa, och passar därför bra ihop med intermittenta energikällor som sol- och vindkraft. Tack vare PEM-elektrolysörens flexibilitet kan man producera extra mycket vätgas de dagar när elpriset är lågt, eller till och med är gratis.

Genom att vätgas går att lagra – för att sedan bli elektricitet igen – blir dessa intermittenta energikällor lika tillförlitliga som exempelvis kärnkraft och vattenkraft. Därför är PEM-elektrolysören viktig för energiomställningen.

PEM-elektrolysören använder dock iridium som katalysator på anodsidan. Iridium är en kritiskt och extremt dyr ädelmetall och vätgasbranschens långsiktiga mål är därför att använda endast 0,1 mg iridium per cm². Det är omkring 95% mindre än de ca 2,0 mg/cm² som används idag.

Problemet är att materialet i membranet som man idag belägger med iridium är för mjukt för att kunna göra beläggningen riktigt tunn.  

Nanoteknik kan minska iridium-beläggningen markant

Nanoteknikbolaget Smoltek Hydrogen har dock en lösning på problemet. De har utvecklat ett nytt material där även en riktigt tunn iridiumbeläggning fäster bra.

Det unika med Smolteks material är att ytan består av mängder av vertikala nanofibrer. Om ytan i stället hade varit plan hade man inte fått plats med tillräckligt många iridiumpartiklar, men med Smoltek Hydrologens fibrer kan man få upp till 30 gånger så stor yta att belägga iridium på.

Smoltek Hydrogen har under året bevisat att man kan producera lika mycket vätgas med endast 0,5 mg iridium/cm² jämfört med en konventionell elektrolysör. Och mot slutet av 2023 räknar man med att kunna närma sig 0,1 mg iridium/cm², vilket är vad vätgasbranschen ser som nödvändigt för att kunna skala upp tillverkningen av PEM-elektrolysörer. 

– I första hand blir materialet tiotusentals kronor billigare per kvadratmeter. Dessutom, med längre fibrer kan vi öka kapaciteten per yta och därigenom minska antalet celler i elektrolysören, vilket kan sänka kostnaden för en elektrolysör med upp till hälften, säger Ellinor Ehrnberg vd för Smoltek Hydrogen.

Om Smoltek Hydrogen
Smoltek Hydrogen är en del av Smoltek-koncernen – ett svenskt nanoteknikbolag noterat på Spotlight Stock Market. Smolteks innovationer baseras på en patentskyddad nanoteknik som kan lösa avancerade materialtekniska problem inom flera industrisektorer, bland annat inom vätgas och halvledare.

Läs mer: www.smoltek.com