Brændselsceller på vej frem i lyset
Som energiteknologi er den lidt overset, men brændselscellen er en effektiv, miljøvenlig måde at producere el på. Og nu også kommerciel tilgængelig.
Multimedia
Infografik:
Sådan virker en brændselscelle
Fakta
Tema
Læs også
Læs mere om
Brændselsceller bliver ofte glemt mellem mere fotogene energiteknologier som vindmøller, solceller, bølgekraft og biobændstoffer. Men brændselsceller er en revolutionerende enkel og meget effektiv måde at lave strøm på. Også på helt små anlæg, hvilket gør dem til velegnede samspillere med for eksempel vindkraft i et elsystem.
Produktion af strøm i brændselsceller udleder dertil et minimum af CO2 - afhængig af valget af brændstof og hvordan brændstoffet fremstilles. Og i dag kræver brændselsceller ikke nødvendigvis brint fra en tung og dyr brint-infrastruktur. De kan også køre på naturgas og methanol - i daglig tale træsprit.
Endelig har teknologiudviklingen inden for de sidste ti år taget et gevaldigt skridt fremad, således at nødstrømsanlæg med brændselsceller i dag faktisk sælges som et kommercielt produkt. For eksempel har danske Dantherm leveret 125 nødstrømsanlæg med brændselsceller til det danske nødkommunikationssystem, Sine. Ligesom nichetransportprodukter som el-trucks med brændselscelleopladning også er ude på markedet.
Det næste - og store - marked vurderes at blive hjælpestrømforsyninger til for eksempel skibe i havn og lastbiler på rastepladserne, så de undgår at skulle køre med de forurenende dieselmotorer.
Om fem til seks år regner producenterne med, at anvendelse af brændselsceller i højeffektive mikrokraftvarmeværker bliver kommercielt, og denne anvendelse kan få meget stor betydning for fremtidens energisystemer. I IDA's stort anlagte Klima-energiplan regner man med fra 2015 at begynde at udskifte landets kraftvarmeværker med brændselscelleværker med el-virkningsgrader på 60-70 procent.
I 2030 vil de udgøre en tredjedel af de danske kraftvarmeværker. Værkerne kan køre på både biobrændsler og på brint, fremstillet af vedvarende energikilder.
Her i Danmark kører et stort mikrokraftvarme-demonstrationsprojekt i Sønderborg og i Lolland Kommune. Her afprøves de tre tilgængelige typer brændselsceller og både brint og naturgas er i spil som brændsel. Konsortiet bag projektet vurderer, at mikrokraftvarme med brændselsceller bliver konkurrencedygtig og klar til at overtage fyr-kældrene i stedet for olie- og naturgasfyr omkring 2016.
Og så er der jokeren i brændselscelle-spillet, nemlig bilindustrien, som for ti år siden blev anset for det store marked for brændselsceller.
Ifølge Aksel Mortensgaard, direktør i det danske partnerskab for brint og brændselsceller, så arbejder rigtig mange af bilfabrikkerne med brændselsceller i forbindelse med elbil-koncepter. Hvornår brændselscellerne for alvor kommer ind i bilerne og ud på gaden, er det dog svært at sige:
»Men vi ser brændselscellerne som en nødvendig byggesten i en elbil, som skal have en vis rækkevidde. Her er brændselscellen som oplader til elbilens batteri helt oplagt,« siger Aksel Mortensgaard.
Han vurderer, at der for alvor vil komme gang i brændselscellerne, når olien begynder at stige voldsomt i pris.
Der findes fire typer af brændselsceller i dag.
* SOFC er en højtemperatur-celle, der arbejder ved 700 grader og har en relativt høj elvirkningsgrad på omkring 65 procent. Den kan bruge mange typer brændsler - fra naturgas og biogas til methanol, DME og brint.
* PEM-cellen arbejder ved langt lavere temperaturer, cirka 100 grader og har en lavere virkningsgrad - cirka 40-60 procent. Til gengæld kan den starte hurtigere.
* Under PEM-hatten er DTU stærkt med i udviklingen af en højtemperatur-PEM-celle. Nye membranmaterialer gør, at man kan hæve arbejdstemperaturen, måske helt op på 250 grader celsius. Det gør det muligt for PEM-cellen også at køre på reformeret methanol.
* DMFC (Direct Methanol Fuel Cell) er en nyere videreudvikling af PEM-cellen, som anvender en polymermembran som elektrolyt. Methanolcellen kan udtrække brint direkte fra methanol og kan derfor fungere på flydende brændsel, hvilket gør dem velegnede til bærbare enheder. På det seneste er også bilindustrien begyndt at interessere sig for denne type.
Danmark i front
En behagelig sidevinkel på brændselsceller er, at vi i Danmark er rigtig godt med. Faktisk er vi blandt de førende, når det gælder fremstilling af SOFC-celler, hvor Topsoe Fuel Cell i april indviede en unik fabrik, der forventes at kunne producere 1 MW brændselsceller om året.
IRD fra Svendborg, som har udviklet og nu producerer PEM-celler, er med helt fremme omkring brugen af methanol i brændselscellerne, ligesom spin-off-firmaet fra Aalborg Universitet, Serenergy, snart sender en elbil ud på vejen med en methanol-brændselscelle.
En international evaluering fra 2009 af den danske brændselscelle-branche peger på, at Danmarks gode position inden for brændselsceller skyldes et enestående samarbejde mellem myndigheder, universiteter, alle relevante virksomheder og potentielle kunder til teknologien.
