Ny metod banar väg för bättre vätgasfordon

TRANSPORT För att tunga vätgasfordon ska bli ett realistiskt alternativ behövs effektivare och mer långlivade bränsleceller. Nu har forskare vid Chalmers tagit ett steg närmare målet.

Ny metod banar väg för bättre vätgasfordon
Foto: Adobe stock.

Ett av de största problemen med vätgasdrivna fordon är att bränslecellerna, som omvandlar vätgas till elektricitet, har en begränsad livslängd. Svenska forskare har nu utvecklat en ny metod för att studera och förstå hur delar av bränslecellen bryts ner under användning.

Vätgas används i allt större utsträckning som drivmedel för tunga fordon och ger endast vattenånga som utsläpp. Om vätgasen produceras med förnybara metoder, är den dessutom helt fri från koldioxidutsläpp.

Björn Wickman, docent vid institutionen för fysik på Chalmers, och hans forskargrupp har utvecklat en ny metod för att studera vad som påverkar bränslecellen under dess åldrande.

Genom att följa en specifik partikel i bränslecellen och regelbundet montera isär cellen, har de kunnat använda elektronmikroskop för att se hur katodelektroden bryts ned på vissa områden under användning.

– Man har tidigare utgått från att en bränslecells prestanda skulle påverkas av att plockas isär och studeras på det sätt vi har gjort, men det visade sig att det antagandet inte stämmer, vilket är överraskande, säger han i en kommentar.

Forskargruppen har undersökt hur materialet i bränslecellen bryts ned på både nano- och mikronivå, samt exakt när och var nedbrytningen inträffar. Enligt Björn Wickman kommer denna information att vara värdefull för utvecklingen av nya och mer hållbara bränsleceller med längre livslängd.

Längre livslängd ett viktigt mål

Det amerikanska energidepartementet har identifierat förbättrad livslängd för bränsleceller som en av de viktigaste målen för att bränslecellsdrivna vätgasfordon ska bli kommersiellt framgångsrika. Enligt branschen behöver en lastbil kunna hålla i 20 000–30 000 timmar under sin livstid, men dagens bränslecellsdrivna vätgaslastbilar når inte upp till dessa krav.

– Vi har nu lagt en grund som man kan bygga vidare på för utvecklandet av bättre bränsleceller. Nu vet vi mer om processerna som sker i bränslecellen och när de uppstår. Metoden kommer framöver att användas för att utveckla och studera nya material som kan ge bränslecellen en längre livslängd, avslutar Björn Wickman.

Fakta

Så fungerar en bränslecell

Kärnan hos en bränslecell utgörs av tre aktiva skikt; två elektroder – anod respektive katod – med ett jonledande membran i mitten. Varje enskild cell ger en spänning på cirka 1 volt. Elektroderna innehåller katalysatormaterial och till dem tillförs vätgas respektive syrgas. Av den elektrokemiska processen som uppstår genereras rent vatten och elektricitet som kan användas till att driva ett fordon.

Källa: Chalmers.

Senaste nytt

Hämtar fler artiklar
Till startsidan
Miljö & Utveckling

Miljö & Utveckling Premium

Full tillgång till allt digitalt material.