Bill Gates med energi nummer 3: Fotoelektrokatalyse

Elektrolyse, drevet direkte af sollys - mindre mundret kaldet fotoelektrokatalyse - er én af de tre grønne energiteknologier, som Microsoft grundlæggeren, Bill Gates, fremhæver i forbindelse med et nyt initiativ “the Breakthrough Energy Coalition”, som blev lanceret på klimatopmødet i Paris i mandags.

Læs også: Bill Gates annoncerer ny klimafond til COP21

Koalitionen, som består af 20 lande og industriledere med en rigtig stor pengekasse, vil have udvikling af grønne energiteknologier op i et helt andet tempo, fordi de mener, at de er af vital betydning for, at de grønne omstilling lykkes. Samtidig er netop energiteknologier omkostningstunge og kræver derfor ekstra økonomisk støtte.

Læs også: Derfor går det galt igen og igen: Nye energiteknologier plukkes umodne

Ideen er, at teknologierne skal hentes på universiteter og forskningsinstitutioner, og at investorgruppens penge skal føre dem frem til et stadie, hvor de traditionelle investorer kan tage over.

I sit oplæg, 'Energy Innovation' fremhæver rigmanden selv, at fremstilling af brint, syntetiske brændstof eller kemikalier direkte ved hjælp af solen i en fotoelektrisk solcelle, der bygges sammen med en elektrolyse-celle, vil kunne 'decarbonisere' både elsektoren og transportsektoren og samtidig kunne hjælpe med at løse problemet med at lagre de vedvarende energiformer.

I processen kan der produceres brint, som kan lagres og anvendes direkte som drivmiddel, men som også kan udgøre en byggesten til fremstilling af andre transportbrændstoffer og kemikalier.

Man kan nemlig gå skridtet videre og tilsætte CO2 til processen og dermed få brændstoffer som metan, metanol og ethanol, der kan bruges i transportsektoren. På længere sigt kan cellerne også bringes til at producere forskellige kemikalier til industrien ved hjælp af andre typer katalysatorer.

Læs også: DTU's nye katalysator gør det lettere at omdanne CO2 til biobrændstof

Professor i Fysik på DTU, Ib Chorkendorff, arbejder selv med fotoelektrokatalyse, som han kalder den ultimative måde at høste solens energi på og omdanne den til brint.

Han er helt enig med Bill Gates i, at det er et perspektivrigt område, som man kun lige har taget hul på:

»At kunne omdanne solenergi direkte til brint og syntetiske brændstoffer via elektrolyse-celler og andre typer kemiske celler er vigtigt i en fremtid, hvor vi skal klare os med de vedvarende energikilder. På sigt kan man forestille sig hele marker, som med disse celler står og producerer brændstoffer eller kemikalier i stedet for korn eller roer,« forklarer han og tilføjer, at denne proces er 20 gange så effektiv som at dyrke jorden og udnytte biomassen.

Læs også: DTU bag markant effektivisering af brændselsceller til elektrolyse

Ifølge Ib Chorkendorff kan man i dag fremstille syntetiske brændstoffer af kulstofmolekyler og brint fra elektrolyse , men han vurderer at det vil tage femten måske tyve år, før man har noget der kan konkurrer med konventionel teknologi.

»Håbet er jo, at man kan gøre den samlede proces billigere - end hvis man lader sol og vind producere strøm ind på elnettet og så tager strøm derfra til elektrolyse og konvertering af brint og CO2 men konventionelle katalytiske processer til biobrændstoffer,« siger han.

Læs også: Ny dansk brintgenerator baner vejen for det fossilfri samfund

Hvad angår produktion af deciderede kemikalier vurderer Ib Chorkendorff, at vi er endnu længere ude i fremtiden, fordi det handler om at finde de meste selektive og billigste katalysator-materialer til opgaven.

»Her taler vi nærmest om grundforskning,« siger han og tilføjer, at han nu vil prøve at finde ud af, hvordan man kan ansøge om at få del i fonden mange, rare penge.

Professor og sektionsleder på DTU Energi, Jens Oluf Jensen, vurderer ligeledes, at udvikling af effektive elektrolyseprocesser er ultra vigtigt for at få et 100 pct. vedvarende energisystem til at kunne hænge sammen:

Læs også: Brintlagring af vindmøllestrøm rykker frem på scenen

Det næste skridt - at koble solceller direkte sammen med elektrolyseceller - er han mere forbeholden overfor:

»Kan man få en høj virkningsgrad uden at det bliver vanvittigt dyrt, så er ideen god. Men man binder sig jo til at producere brint, når solen skinner og får dermed et anlæg uden fleksibilitet. Modsat hvis man adskiller de to ting og lader solceller producere til nettet, hvorfra man så henter strøm til elektrolyseprocessen, når og hvor man har brug for den,« siger han.

Man kan læse mere om DTUs arbejde med Fotoelektrokatalyse HER og HER.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

I mange tilfælde skal der ske omdannelse af enerien til en lagringsmulig form. Det må vi simpelthen tage med som en nødvendig omkostning. Vi kan søge at billiggøre den mest muligt, men en omkostning bliver det.

Dette er en udfordring for forskerne, men sådan er det.

Om lagringen så skal ske i Megastore batterier, søer, lufttryk i underjordiske huler eller nogle af de snesevis ideer der indtil nu er kastet op, er da egentligt også ligegyldigt. Det skal sikkert ske i mange forskellige former samtidigt og lad os håbe man hurtigt finder og industrialiserer nogle fornuftige muligheder. Ikke nødvendigvis nogle endegyldigt bedste, men i gang skal man. Resten er videreudvikling

Det er noget der SKAL gøres, og må den (eller de) bedste former findes hurtigt. Det bliver da en omkostning, men det må betragtes som en forskningsudgift. Hvis vi vil vente til vi finder det helt rigtige, så bliver aldrig færdige - og i bedste fald tager det så lang tid at vi ikke har råd til at vente.

  • 6
  • 0

Det er da mærkeligt, at Bill Gates ikke har sat thoriumenergi på sin liste af 3 mulige, for det vides, at han interesserer sig meget for den form for kerneenergi.

  • 2
  • 3

15-20 år skønner professor Ib Chorkendorff før Synfuel bliver kommercielt. Jamen så er det da bare om at komme igang. Man har kunnet fremstille Synfuel i mere end 70 år og det har været i industriel skala i 65år. Med den nuværende proces effektivitet på 60% er der allerede fine forretningsmuligheder, så det er svært at forstå at der skulle være problemer med at accellerere den kommercielle udnyttelse af Synfuel.

Men ellers rigtigt fedt at DTU nu kikker på mulighederne for at ansøge funding til Synfuel.

Ligesom Jens Oluf Jensen syntes jeg også, at det virker bøvet at ville bygge Synfuel produktion op som en distribueret solcellebaseret løsning, men ved eftertanke er det jo kendt at Bill Gates brænder for at forbedre tilværelsen for de allerfattigste og det vil være fantastisk, hvis de kunne få råd til at købe deres eget soldrevne raffinaderi og dermed have adgang til brændstof.

  • 0
  • 0

Artiklen handler jo om fotoelektrokatalyse som har potentiale for at være mere effektiv end sol -> el -> brint. Sol til el har en effektivitet på ca. 15% så de 60% du snakker om må handle om noget andet

  • 0
  • 0

Sol til el har en effektivitet på ca. 15% så de 60% du snakker om må handle om noget andet

Ja, de 60% er virkningsgraden fra el til fx hydrogen eller de flydende syntetiske brændsler, Jens nævner, hvor der bl.a. optages CO2 fra atmosfæren eller en kilde før udledning i atmosfæren. Hverken H2 eller synfuel er særligt energieffektive, men har bestemt en berrettigelse ifm energilagring og fortsat anvendelse af gammel teknologi, mens den grønne omstilling i stigende grad går mod elektrificering. Gates' fotoelektrolyse går ud på at spinge skridtet via el over og gå direkte fra sol til synfuel, og så betyder energieffektiviteten ikke så meget, da vi har tusindevis gange mere solenergi end vores behov. Så det er "bare" prisen der skal ned og pålideligheden, der skal op.

  • 0
  • 0

sol > strøm > varme > kan opvarme organisk materiale og plastik så det bliver til gasform og destilleres til til brændstof

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten