Vätgas har identifierats som en nyckelkomponent i samhällets gröna omställning, men ett antal hinder återstår för en storskalig vätgasimplementering. Forskningscentrumet PUSH, som är ett samarbete mellan KTH, Umeå universitet, Lunds universitet, Chalmers och forskningsinstitutet RISE, identifierar lösningar på vetenskapliga och tekniska hinder för en utbredd produktion och användning av vätgas i hållbara energisystem. Ambitionen är att kraftsamlingen PUSH ska bana väg för framtidens vätgasapplikationer.
Text: Annika Wihlborg
Vätgasen kommer framöver att få en nyckelroll som energibärare då vätgasen kan lagra överskott av elenergi från förnybar produktion. Den kan användas som transportbränsle, för att alstra elenergi vid bristsituationer eller för att ersätta industrins fossila råvaror. PUSH, Production Usage and Storage of Hydrogen, är ett multidisciplinärt forskningscentrum inom ramen för programmet Agenda 2030 Research Centres, som syftar till att identifiera lösningar på några av FN:s Agenda 2030-mål.
Huvudmålet med PUSH är att arbeta med vetenskapliga och tekniska hinder som står i vägen för en utbredd användning av vätgas i hållbara energisystem, genom att kombinera aktiviteter gällande produktion, lagring och samt användning av vätgas i en enda samordnad forskningsaktivitet. Ytterligare ett viktigt syfte med PUSH är att stärka Sveriges globala position inom vätgasforskning.
Undersöker hur vätgas kan lagras och transporteras i vätskeform
Bränsleceller fyller en särskilt viktig funktion i tyngre fordon som lastbilar och fartyg. De material som utvecklas i dagsläget är dock inte kompatibla med högre temperaturer. En viktig del av PUSH är därför att utveckla nya och mer värmetåliga material
–Det mest effektiva sättet att generera elenergi från vätgas är via en bränslecell. Inom ramen för PUSH undersöker vi hur polymera bränsleceller kan anpassas för en något högre driftstemperatur, vilket skulle minska behovet av kylning, säger Rakel Wreland Lindström, professor i kemiteknik vid KTH.
Forskarna undersöker även hur vätgasen på ett praktiskt genomförbart och hållbart sätt kan lagras och transporteras i vätskeform genom att binda den till större organiska kemiska föreningar. Detta kan vara ett bra alternativ till trycksatt vätgas om reaktionen med vätskan inte innebär för stora förluster.
Utbildar framtidens vätgaskompetens
En mycket viktig del av forskningsprojektet, som finansieras av Stiftelsen för strategisk forskning, är att utbilda morgondagens kompetens inom vätgas och därigenom sprida eftertraktad kompetenta medarbetare till olika sektorer, inte minst industrin, som är i stort behov av vätgaskompetens. PUSH engagerar därför ett stort antal doktorer vars kompetens kommer samhället till gagn. Forskningen bedrivs i nära samverkan med företag som Scania, AB Volvo, Permascand och Powercell.
Utvecklar elektrolysörer som möjliggör sänkt energiförbrukning
Merparten av den vätgas som idag används i stor skala har ett fossilt ursprung. Genom elektrolys i en så kallad elektrolysör där vatten sönderdelas till vätgas och syrgas kan vätgas produceras på ett mer hållbart sätt med förnybar el. De elektrolysörer som används i industriell skala är dock ofta alltför kostsamma eller har en för låg verkningsgrad. Forskarna som deltar i PUSH strävar därför efter att utveckla elektrolysörer som bygger på alkaliska jonledande membran som gör det möjligt att både undvika dyra och sällsynta grundämnen och dessutom möjliggör en sänkt energiförbrukning och lägre kostnad.
