Grøn brint har længe været udråbt som en nøgle til at skubbe de mest CO2-tunge dele af vores samfund i en mere klimavenlig retning. Problemet er bare, at grøn brint stadig er dyr at producere og teknisk besværlig at skalere. Nu peger et nyt norsk forskningsgennembrud på en løsning, der kan ændre regnestykket markant.
En ph.d.-studerende ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, NTNU, har udviklet en metode, der gør produktionen af grøn brint mere effektiv, mere stabil – og potentielt langt billigere. Opdagelsen handler ikke om selve brinten, men om en afgørende flaskehals i de maskiner, der producerer den.
Flaskehalsen gemmer sig i elektrolyseren
Grøn brint fremstilles typisk ved såkaldt alkalisk vandelektrolyse, hvor elektricitet fra vind eller sol bruges til at spalte vand i brint og ilt. I hjertet af processen sidder elektroder – metalplader, der leder strøm og får reaktionen til at ske.
Her spiller nikkel en nøglerolle. Metallet er både robust og en effektiv katalysator i det stærkt basiske miljø inde i elektrolyseren. Men nikkel er dyrt, og den måde, det påføres elektroderne i dag, er langt fra optimal.
Når nikkel belægges via elektroplettering, kan strømmen fordele sig ujævnt. Resultatet er tykke, uens lag, spild af materiale og elektroder, der yder dårligere end forventet. Det øger både produktionsomkostningerne og slider hurtigere på udstyret.
Kontrol over nikkel giver lavere pris
Den norske forsker har fundet en måde at styre nikkelaflejringen langt mere præcist. Ved at tilsætte såkaldte kompleksdannere – stoffer, der binder nikkelionerne – kan aflejringen bremses og fordeles jævnt hen over elektroden.
Samtidig er der udviklet avancerede matematiske modeller, som kan forudsige, hvordan nikkelbelægningen vil se ud, før man overhovedet går i gang med produktionen. Modellerne tager højde for blandt andet strømstyrke, pH-værdi og lagtykkelse.
Det betyder færre fejlslagne produktioner, mindre materialespild og kortere udviklingstid, når elektrolyserne skal optimeres.
Hvad betyder det for grøn brint?
For forbrugere og samfund er perspektivet klart: Hvis elektrolyserne bliver billigere og mere holdbare at producere, falder prisen på grøn brint. Det kan gøre teknologien mere realistisk i stor skala – især dér, hvor batterier har svært ved at slå til.
Det gælder tung industri, skibsfart, langdistance-transport, fly og energilagring, hvor vægt, rækkevidde og opladningstid er kritiske faktorer. Samtidig kan grøn brint bruges til at lagre overskudsstrøm fra vind og sol og dermed stabilisere elnettet.
Mere end bare brint
Opdagelsen stopper ikke nødvendigvis ved brintproduktion. Den samme metode kan ifølge forskerne bruges i andre elektrokemiske processer, hvor metalbelægninger spiller en central rolle. Dermed kan gennembruddet få betydning langt ud over energisektoren.
Grøn brint er stadig ikke en færdig løsning på vores klimaproblemer. Infrastruktur, effektivitet og omkostninger er fortsat udfordringer. Men med bedre kontrol over noget så lavpraktisk som nikkel på metalplader kan Norge have taget et vigtigt skridt mod at gøre grøn brint både hurtigere, billigere – og mere realistisk i hverdagen.
Du kan selv læse studiet i tidsskriftet Norwegian Research Information Repository.
