/elektronik

Topsøe: Nu udvikler vi den super-effektive brændselscelle

Topsoe Fuel Cell har modtaget 21 millioner kroner i udviklingsstøtte til fremstilling af næste generation af brændselsceller baseret på SOFC-teknologi med keramiske materialer.

Læs mere om

Af Torben R. Simonsen, torsdag 04. jun 2009 kl. 14:51

Den næste generation af brændselsceller, der er på vej fra Topsoe Fuel Cell har netop modtaget 21 millioner kroner i udviklingsstøtte.

Brændselsceller kan blive endnu mere energieffektive ved brug af særlige keramiske materialer. Teknologien kaldes fast oxid-brændselsceller (SOFC) og har været kendt i årevis, men udviklingen af teknologien har taget længere tid end eksempelvis den hidtidige PEM-teknologi, der omdanner brint til energi.

Topsoe Fuel Cell er overbevist om, at SOFC er ventetiden værd. Midlerne er tildelt af de såkaldte EUDP-midler – Energiteknologisk Udviklings- og Demonstrationsprogram – som anvendes til at styrke indsatsen inden for udvikling og demonstration af energiteknologi.

Topsoe Fuel Cell er et datterselskab i Haldor Topsøe, der har investeret omkring 600 millioner kroner i teknologien og har modtaget omkring 130 millioner kroner i offentlig støtte.

»Man kan kalde det næste generation af brændselsceller. Vi arbejder med en betydelig højere energieffektivitet end det eksempelvis kendes fra PEM. Med vores teknologi har vi en energieffektivitet på omkring 50 procent, hvor PEM-teknologien ligger omkring 30 til 35 procent,« siger chef for forretningsudvikling Claus Voigt Andersen.

Med SOFC er det også muligt at bruge andet end brint som brændstof. Der kan også bruges bio-brændstoffer eller fossile brændstoffer som diesel.

SOFC er oplagt til lokale kraftvarmeværker
Samtidig med energiproduktionen kan anlægget også levere varme, hvilket gør teknologien rigtig god i forbindelse med lokale kraftvarmeværker, og Claus Voigt Andersen håber da også, at den stigende opmærksomhed på netop kraft/varmeværker vil give Topsoe Fuel Cell et afgørende gennembrud internationalt.

»Man taler meget om netop kraft/varme-anlæg og i den forbindelse også meget om Danmark, der betragtes som et foregangsland, når det gælder kraft/varme-anlæg, og der vil vores teknologi kunne betyde, at der kommer en meget effektiv energi- og varmeproduktion, hvor 90 procent af brændslet udnyttes,« siger han.

Topsoe: Vores næste brændselsceller er på vej mod markedet
Et af områderne som Topsoe satser på er mikrokraftvarmeanlæg, der af nogle analytikere spås et globalt markedspotentiale på mellem 50 og 100 milliarder kroner.

Topsoe Fuell Cells er ikke de eneste, der har set lyset med SOFC, men efter udviklingschefens opfattelse er det danske selskab ret godt med.

»Der er en god håndfuld virksomheder på verdensplan, der beskæftiger sig med fast oxid brændselsceller og gennem samarbejdet med DTU Risø opfatter vi os som værende med helt fremme i det absolut forreste felt omkring udvikling af fast oxid brændselsceller,« siger Claus Voigt Andersen.

Datterselskabet har i øjeblikket omkring 120 medarbejdere, men udviklingschefen forestiller sig ikke, at den seneste millionbevilling kommer til at betyde en ny hyrerunde.

»Vi er gået fra at være 30 medarbejdere til nu 120, og har opnået en kritisk masse, som gør, at vi kan udvikle projektet videre. Det er jo i høj grad gået fra at være grundforskning, til nu også at skulle videre til en egentlig kommercialisering,« siger Claus Voigt Andersen.

Dantherm knokler også med SOFC-anlæg
Ud over Topsoe Fuel Cells har en række andre virksomheder også modtaget støttekroner til energiprojekter. For eksempel har Dantherm også modtaget støtte til et SOFC-projekt.

Dantherm vil udvikle et generisk simuleringsværktøj til design og udvikling af SOFC-anlæg, som kan bidrage til at sænke produktionsomkostningerne for danske SOFC-anlæg på det internationale marked.

IRD fuel cells har fået 9,2 millioner kroner til udvikling af et modelleringsværktøj og en automatiseret produktionsmetode, som gør det muligt at producere billige lavtemperatur PEM og DMFC brændselscellestakke i begrænset antal ved hjælp af fleksible og billige komponenter.

Ialt har Energistyrelsen udbetalt 131,8 millioner kroner i støtte til forskellige energiprojekter.



05. jun 2009 kl 11:13

avatar

Holger Skjerning

Vist kun til stationære anv...?

Fint, men vel ikke epokegørende, at virkningsgraden er omtrent som tidligere oplysninger.
Mange mener stadig, at brintbiler kan blive en konkurrent til el- og hybridbiler, men da virkningsgraden for små anlæg vil være mindre end for stationære, vil brintbilers totale virkningsgrad være mindre end 25%. Brintfremstillingen: ca. 50% og herefter under 50% i selve bilen, altså ialt ca. 20-25%.
Jeg tror derimod på elbilerne - med hybridbiler i en kort eller lang overgangsperiode. Virkningsgrad: 80-85%. (benzin- og dieselbiler ligger vel på 25-35%).
Jeg vil meget gerne korrigeres!!


05. jun 2009 kl 11:56

Elias Holm

Hybrid

Jeg tænker tit på hybridbiler med el og brændselsceller som evt køre på sprit til de længere ture.

Så har vi jo næsten den perfekte bil.


06. jun 2009 kl 22:52

avatar

Holger Skjerning

Brint - ikke perfekt...!

Elias: Perfekt, hvis brint i store mængder kom gratis op fra et hul i jorden! - Men som sagt: brinten fremstilles ved elektrolyse af vand - med ca. 50% virkningsgrad, og sammen med brændselscellernes 50%, ender vi på sølle 25%.
Hvis politikerne insisterer på at bygge mange flere vindmøller i DK, får vi store mængder overskuds-el, og så kan man jo vælge at bruge det til brintfremstilling.
Men en mere visionær måde at lave brint på, er i en højtemperatur-reaktor (HTR). Den kører ved 800-1000 grader og kan spalte vanddamp til ilt og brint, som så blot skal adskilles, - og begge dele kan anvendes (ilten dog i begrænset omfang). En sådan reaktor kan samtidig levere fjernvarme og/eller elektricitet. - Men det er jo ikke "god tone" at nævne denne metode!!


06. jun 2009 kl 23:34

Søren Lund

Re: Brint - ikke perfekt...!

Elias: Perfekt, hvis brint i store mængder kom gratis op fra et hul i jorden! - Men som sagt: brinten fremstilles ved elektrolyse af vand - med ca. 50% virkningsgrad, og sammen med brændselscellernes 50%, ender vi på sølle 25%.

Hej Holger, helt enig i tallene. Altså 30-35% i forhold til elbilen.

Men for at være helt fair overfor brintbilen, så bør energitætheden, også indregnes. så er det måske nærmere 40-50%. Så de har stadig lidt at arbejde med.


06. jun 2009 kl 23:39

Søren Lund

Re: Brint - ikke perfekt...!

Men en mere visionær måde at lave brint på, er i en højtemperatur-reaktor (HTR). Den kører ved 800-1000 grader og kan spalte vanddamp til ilt og brint, som så blot skal adskilles, - og begge dele kan anvendes (ilten dog i begrænset omfang).

Spørgsmålet er om det var måden at fremstille brændstof til CO2-neutrale fly på?


07. jun 2009 kl 11:25

avatar

Holger Skjerning

Flybrændstof er stort problem...!

Søren: Du mener nok ikke, at flyene så skal tanke flydende brint - eller gør du?
Din ide KAN være god, men mon så ikke, brinten skal bruges til syntese af flydende brændstof (passende kulbrinter), som hverken skal komprimeres eller nedkøles til væskeform. - De sidste to måder forekommer mig for risikable. Og her er virkningsgraden ikke så væsentlig, for vi SKAL jo have flybrændstof - også i en grønnere fremtid.
Men til biler (og tog og skibe?) kan det være OK, indrømmer jeg.


07. jun 2009 kl 13:59

Søren Lund

Re: Flybrændstof er stort problem...!

Søren: Du mener nok ikke, at flyene så skal tanke flydende brint - eller gør du?

Jo, det mener jeg faktisk, men jeg ved godt det er noget hidsigt noget at flyve rundt med.

Det ville kræve et andet design af flyene, eksempelvis hvor brændstoffet ligger i toppen af skroget, i sofistikerede trykstanke. Brinten vil meget hurtigt kunne lukkes ud af flyet hvis et styrt er uundgåeligt.

Der vil altid være potentiel risiko for en spektakulær katastrofe, men den skal jo sættes i forhold til den risiko vi allerede har med at flyve rundt med vingerne fulde af kerosin. Risikoforholdet må vel være det samme som at erstatte fossilt brændstof med brint i ethvert andet transportmiddel.

Tror du man, med den brændstofmængde man kan have om bord (ca. samme mængde som man typisk har ombord af kerosin) via brændselsceller vil kunne producere strøm nok til at drive flyvet over en relevant strækning ved hjælp af elmotorer?

Eller kunne man mon designe en ny type jetmotor der anvender brint som jetbrændstof, som accelerer luftmassen måde termisk og mekanisk, uden det bliver til en raketmotor?


09. jun 2009 kl 13:22

avatar

Holger Skjerning

Brændselsceller for tunge...!

Søren: Her er vi mit yderområde for viden. Brint + brændselsceller + elmotorer i et fly vejer 98% sikkert for meget.
Om brinten evt. kan føde en jet-turbine ved jeg ikke, men mig bekendt har ingen foreslået, at lade en bil med forbrændingmotor køre direkte på brint, så der må være et problem med "for lille volumen af forbrænding-produktet" - her vanddamp.
Det må der være en, der kan kommentere?


09. jun 2009 kl 14:28

avatar

Søren Rosendal Jensen

Re: Brændselsceller for tunge...!

Søren: Her er vi mit yderområde for viden. Brint + brændselsceller + elmotorer i et fly vejer 98% sikkert for meget.
Om brinten evt. kan føde en jet-turbine ved jeg ikke, men mig bekendt har ingen foreslået, at lade en bil med forbrændingmotor køre direkte på brint, så der må være et problem med "for lille volumen af forbrænding-produktet" - her vanddamp.
Det må der være en, der kan kommentere?

Nu er det vel ikke meningen, at vi SLET ikke skal bruge fossile brændstoffer mere? Vi skal vel bare sætte forbruget ned, ikke. Så flybrændstof må da være den brug, som er mest velegnet til fossilt olie-baseret brændstof.

- Søren


09. jun 2009 kl 14:37

Søren Lund

Re: Brændselsceller for tunge...!

Om brinten evt. kan føde en jet-turbine ved jeg ikke, men mig bekendt har ingen foreslået, at lade en bil med forbrændingmotor køre direkte på brint, så der må være et problem med "for lille volumen af forbrænding-produktet" - her vanddamp.
Det må der være en, der kan kommentere?

Holger: Der har du vist helt overset, hvad BMW har arbejdet med i efterhåned en længere årrække.

http://www.diebrennstoffzelle....html


09. jun 2009 kl 14:55

avatar

Holger Skjerning

Ok, jeg indrømmer...!

Hej Søren: Lidt mystik, for titlen antyder noget med "brennstofzelle" - ???
Men jeg gi'r mig! - Ved nærmere eftertanke, har jeg skam siddet i BMV's brint-brændselscelle-bil for vel 10 år siden, men den var i 700-serien og vildt dyr, - absolut ikke folkelig!
Men er der mon andre, der tænker i disse baner? - For så KUNNE brint-biler måske have en chance.


09. jun 2009 kl 15:19

Søren Holst Kjærsgård

Kernekraftdrevne fly

For 40-50 år siden prøvede man at bygge fly drevet af kernekraft. Det blev ikke nogen succes, men teknikken har jo udviklet sig siden da, så mon ikke det skulle være muligt nu?
Og mon ikke en sikkerhedsanalyse ville vise, at sådanne fly ville være langt mere sikre end fly drevet af kulbrinter?

Og hvorfor skal Topsoe Fuel cells forøvrigt have statsstøtte til at udvikle et produkt med et markedspostentiale på 50 - 100 milliarder kr. Biotek industrien må f.eks. selv skaffe sine forsknings- og udviklingsmidler fra folk med tillid til dens fremtidmuligheder


09. jun 2009 kl 17:50

Søren Lund

Re: Ok, jeg indrømmer...!

Hej Søren: Lidt mystik, for titlen antyder noget med "brennstofzelle" - ???
Men jeg gi'r mig! - Ved nærmere eftertanke, har jeg skam siddet i BMV's brint-brændselscelle-bil for vel 10 år siden, men den var i 700-serien og vildt dyr, - absolut ikke folkelig!
Men er der mon andre, der tænker i disse baner? - For så KUNNE brint-biler måske have en chance.

Holger: Nej, det er bare fordi jeg lige hurtigt fandt en omtale af projektet på et site der handler om brændselsceller.

Men bemærk; BMW'en er jo ikke en brændselscelle-bil. Den bruger jo en "lettere" ombygget forbrændingsmotor, som anvender brint som brændstof. Og der kommer ganske rigtigt vand ud af udstødningsrøret.
(til gengæld kommer der nok en del CO2 ud af skorstenen et andet sted)

Men som du ser; der er installeret en stor tryktank i bagagerummet, men rækkevidden er ikke imponerende. Dertil skal vi huske hvor meget energi der gik tabt ved at fremstille brinten, inden den kom i tanken.

Alt det hardware det kræver at håndtere brinten på tankstationen, samt det at transportere brinten er en anden ting.

Derfor regnede jeg også med at BMW efterhånden havde skrinlagt projektet. Jeg tror næppe vi kommer til at køre brintbiler efter BMW's koncept.

Er der ikke noget med at de har en "brintmotorvej" i Norge?


09. jun 2009 kl 19:53

Claus Overgaard

Ikke kun brint

I taler alle sammen om brint, men i artiklen står også følgende :

"Med SOFC er det også muligt at bruge andet end brint som brændstof. Der kan også bruges bio-brændstoffer eller fossile brændstoffer som diesel."

Måske er det en anden grund til at Haldor Topsøe mener det her er en god forretning.
Og så mener jeg ikke at kunne læse mig frem til i artiklen,at Topsøes projekt er rettet mod transport.
De taler så vidt jeg kan se kun om kraftværker og mikrokraftværker.


10. jun 2009 kl 15:32

avatar

Holger Skjerning

Fly på kernekraft...???

Søren H K: Jeg vil meget gerne have en reference til "forsøg med kernekraft i fly for 50 år siden".
Umiddelbart tror jeg ikke på det (alt for tungt), men vil gerne være sikker - af historiske grunde.
Søren L: Jeg havde lige indrømmet, at den kørte direkte på brint .... - men så skrev du om "tryktanken bag i BMW'en".
Jeg mener (98% sikker), at de havde udviklet en super isoleret tank (noget med mere end 100 lag reflekterende Al-folier, så den kørte på flydende brint (ved 1 bar, men -259,4 grader C!!!), som godt nok langsomt dampede af, men holdt længe nok til formålet. - Det var virkelig nytænkning!!
Og Claus: Indrømmet, - hvis fuelcells udvikles til at køre på metan eller flydende biobrændstof, kan de blive konkurrenter til el- og hybridbiler, da de kan have lang rækkevidde.


10. jun 2009 kl 15:53

avatar

Jens Pedersen

Re: Fly på kernekraft...???

Jeg vil meget gerne have en reference til "forsøg med kernekraft i fly for 50 år siden".

http://en.wikipedia.org/wiki/N...raft

mvh Jens


10. jun 2009 kl 17:29

avatar

Troels Halken

Re: Fly på kernekraft...???

Det er ikke for noget men SOFC er højtemperatur celler, som skal have 600 grader eller noget i den stil for at strate. Derfor er de ikke relevante til biler eller andet i den stil. Måske skibe?

Jeg søgte engang lidt på det og der er lavet forsøg med at brænde brint af i en gasturbine, men der er nogle problemer omkring flammetemperaturen, så vidt jeg husker.

Vh Troels


10. jun 2009 kl 18:14

avatar

Holger Skjerning

Reaktordrevne fly...!

OK, både USA og Sovjet har åbenbart forsøgt at udvikle "atomdrevne" bombefly, som jo formodentlig ville kunne holde sig flyvende i måneder, f.eks i stedet for de velkendte B52-fly.
Sovjet har endog fløjet med et eksemplar, dog vist ikke alene med effekt fra reaktoren? - Jeg forstår ikke helt, hvordan den termiske effekt fra reaktoren udnyttes til fremdrift af uhyret. Der står, at flyet havde "2 experimental 'dirty' direct cycle jet engines powered by a minimally shielded nuclear reactor" - Kan nogen gætte fysikken/princippet?


10. jun 2009 kl 20:14

Søren Koch

Re: Reaktordrevne fly...!

Tja jeg kan forestille mig at de har forsøgt med at opvarme indsugningsluften med nuklear varme direkte fra reaktorkernen og (istedet for at hæve gastemperaturen i jetmotoren ved forbrænding) og så ledt den (nu) varme luft gennem turbinen som normalt. Man skal huske at en jetmotor basalt set bare er en kompresor efterfulgt af en gasopvarmningsenhed (normalt ved frobrændign) efterfulgt af en turbine som er koblet til kompressoren.

Forestil dig en luftkølet reaktor (velsagtens grafitmodereret grundet den derved lavere kompleksitet af reaktoren) hvor drifttemperaturen har været oppe på 12-1300 grader kun pakket ind i lidt stål mm for at kunne være inde i en (nok temmelig) modificeret jetmotor. Brændslet der har været brugt har formegentlig været nødt til at være højt beriget uran for at volumen/vægt af reaktoren kunne komme langt nok ned.

Alt i alt ikke noget man ville være ret begejstret for at have svævende oppe i luften.....


10. jun 2009 kl 22:11

Søren Lund

Re: Reaktordrevne fly...!

Der står, at flyet havde "2 experimental 'dirty' direct cycle jet engines powered by a minimally shielded nuclear reactor" - Kan nogen gætte fysikken/princippet?

http://www.aviation-history.co....htm


10. jun 2009 kl 22:17

Søren Lund

Re: Reaktordrevne fly...!

Fin illustreret beskrivelse. Er der en der kan lidt russisk?

http://www.testpilot.ru/russia....htm


10. jun 2009 kl 22:19

avatar

Rolf Ask Clausen


10. jun 2009 kl 22:32

Søren Lund

Re: Re: Re: Reaktordrevne fly...!

prøv med

http://translate.google.com/tr...te0=

Cool, Rolf.

Det var nu mest illustrationon, hvor vi ser NK-14 motoren (reaktoren) der kunne være interessant at få tolket.


10. jun 2009 kl 22:44

avatar

Holger Skjerning

Imponerende mange forsøg...!

Søren: Imponerende og fantasifulde principper.
Som jeg forstår det, var det mest lovende princip, at luften - efter kompressoren - skulle ledes ind i flyets bageste del, hvor reaktoren sad... - og der (direkte i reaktoren) opvarmes til høj temperatur - og ledes ud igen til motorernes turbiner, hvor den dels skulle trækker turbo-propellerne - dels presses bagud for at give ekstra trust. - Skal det forstås sådan?
Det lyder vildt, og nåede vist heller ikke i nærheden af en prøveflyvning. - Men spændende læsning!


10. jun 2009 kl 23:06

Søren Lund

Re: Imponerende mange forsøg...!

Holger, Ja det er også sådan jeg forstår det, som at reaktoren bidrager med termisk effekt til turboprop'erne, som også Søren Koch forestiller sig det.

Jeg har googlet lidt rundt på "NK-14A" og Tupolev TU119.

Jo, de har skam fløjet, og det siges de kunne holde sig i luften længere end på konventionelt brændstof.

Jeg tænker bare; hvem kan se om flyet benyttede reaktoren under flyvningen, når den bare kunne flyve på turboprop'erne? Mange af disse eksperimenter under den kolde krig var jo spil for galleriet, for at demonstrere magt.


20. jun 2009 kl 17:26

Jens Madsen

Re: Reaktordrevne fly...!

Der går rygter om amerikanerne også har haft reaktor drevne spionballoner. Om de blev drevet af en atomreaktor, eller af et "batteri" (henfald), som skulle opfyldes/udskiftes med jævne mellemrum for at have tilstrækkelig energi, mener jeg er usikkert.


20. jun 2009 kl 19:13

avatar

Jesper Ørsted

Re: Re: Reaktordrevne fly...!


Der går rygter om amerikanerne også har haft reaktor drevne spionballoner. Om de blev drevet af en atomreaktor, eller af et "batteri" (henfald), som skulle opfyldes/udskiftes med jævne mellemrum for at have tilstrækkelig energi, mener jeg er usikkert.

Lyder fuldkommen usandsynligt. En regulær reaktor er ganske enkelt for tung. Et henfaldsbatteri er ej heller sandsynligt: Kun 1-2% af henfaldsvarmen omdannes til strøm og varmeudviklingen er så voldsom, at spionballonen vil annoncerer sin tilstedeværelse på lang afstand. Ikke en ønskværdig feature for en spionballon.


17. aug 2009 kl 11:22

avatar

Aage Andersen

Re: Re: Brændselsceller for tunge...!


Nu er det vel ikke meningen, at vi SLET ikke skal bruge fossile brændstoffer mere? Vi skal vel bare sætte forbruget ned, ikke. Så flybrændstof må da være den brug, som er mest velegnet til fossilt olie-baseret brændstof.

- Søren

Jo det er meningen. Fossil brændstof slipper op inden for en overskuelig fremtid og det forurener atmosfæren. Hvis vi ikke vil bruge kernekraft er der kun vedvarende energi tilbage. Fordelen ved VE er, at den forurener kun lidt, den er uudtømmelig, den gør os uafhængig af slyngelstater...


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.