Brændselsceller på vej frem i lyset

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.

Læs også: Sådan virker en brændselscelle

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.

Højeffektive kraftværker

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.

Fire slags celler

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.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Danmark er 'i front' fordi vi spilder pengene på ting de andre allerede har opgivet. Vi har investeret enorme summer i 'VE', men hvor er resultaterne?

Fra http://politiken.dk/udland/article828887.ece "Danskernes CO2-udledning er dobbelt så høj som svenskernes, fordi Danmark har holdt fast i, at el- og varmeproduktionen primært skal basere sig på kul og naturgas."

http://politiken.dk/udland/article828887.ece

Selv Politiken er kommet ud af hash-hulen; lad os nu komme igang med planerne for atomkraft i Danmark! Der er gået 'Al Gore' i Danmarks klimapolitik: 700kvm hus, men 'CO2 neutral'; det er ren spillen for galleriet at vi er 'i front'.

  • 0
  • 1

Kommentaren ovenfor illustrerer vel meget godt ingeniørers dilemma når man har med energi -eller miljøteknologi at gøre:

For mens man beskæftiger sig med konkret teknologi som retter sig mod løsning af konkrete opgaver, så kommer der af og til indspark fra sidelinien som må være tænkt i en ordentlig koger af folk der måske har følt sig så miljøvenlige og i pagt med verdensaltet at de nærmest har svævet et par centimeter over jorden på et flyvende tæppe.

Men selv om sådan noget fylder en del i mediebilledet så er der vel ikke grund til at tro at hverken Topsøe, Novo eller Vestas udvikler deres teknologier ved hjælp af sjov tobak!

  • 0
  • 0

udvikler deres teknologier ved hjælp af

...skatteydernes penge.

Hvad med at du forholdt dig til at der er investeret enorme summer i VE, men vores CO2 udledninger stadig er i top? Det er vel deres reduktion du henviser til med 'løsning af konkrete opgaver'?!

  • 1
  • 1

Brændselsceller bliver ofte glemt mellem mere fotogene energiteknologier som vindmøller, solceller, bølgekraft og biobrændstoffer. Men brændselsceller er en revolutionerende enkel og meget effektiv måde at lave strøm på.

Sanne Wittrup Du sammenligner energiproducerende teknologier med brændselsceller. Du skal sammenligne brændselsceller med motorer eller dampturbiner med generatorer. Brændselsceller frembringer ikke energi som vindmøller, solceller, bølgekraft og biobrændstoffer.

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.

Størrelsen på den årsproduktionen er mindre end den effekt en lille vindmølle yder når det blæser. Der skal "helt andre boller på suppen" hvis produktionen af brændselsceller skal have nogen som helst betydning i el-produktionen. Der må være noget galt med oplysningen, eller er det brændselsceller til mobiltelefoner de laver?

  • 1
  • 0

[quote]Brændselsceller bliver ofte glemt mellem mere fotogene energiteknologier som vindmøller, solceller, bølgekraft og biobrændstoffer. Men brændselsceller er en revolutionerende enkel og meget effektiv måde at lave strøm på.

Sanne Wittrup Du sammenligner energiproducerende teknologier med brændselsceller. Du skal sammenligne brændselsceller med motorer eller dampturbiner med generatorer. Brændselsceller frembringer ikke energi som vindmøller, solceller, bølgekraft og biobrændstoffer.

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.

Størrelsen på den årsproduktionen er mindre end den effekt en lille vindmølle yder når det blæser. Der skal "helt andre boller på suppen" hvis produktionen af brændselsceller skal have nogen som helst betydning i el-produktionen. Der må være noget galt med oplysningen, eller er det brændselsceller til mobiltelefoner de laver?[/quote]

Det er også sat for lavt. Deres produktion svarer heldigvis til hele halvanden moderne vindmølle:

http://www.topsoefuelcell.com/pages/produc...

  • 1
  • 0

Mit forslag :

Når vinden blæser laver vi billig el med vindmøller. Den el skal naturlig vis udnyttes på decentrale "brint-værker" (f.eks i private hjem eller el-biler sat til opladning). Så er der en lokal reserve som kan anvendes til strømproduktion når strømmen er dyr (f.eks. når det ikke blæser) eller når den produceres af kulkraftværker.

Det vil naturligvis være bedst hvis de intelligente elmålere kan indikere overfor "brint-generatoren" hvornår el'len er billig og "grøn", og hvornår den ikke er.

Brintproduktion "til lokale formål" kan også ske i lidt større målestok på decentrale elværker - stadig med formål at lagre billig energi til "senere brug".

Så ville vi få en væsentligt bedre udnyttelse af vores vindmøllestrøm frem for at sende den til nabolandene til lav pris.

Søren

  • 0
  • 0

Til Niels Abilgaard :

Jeg tror du prøver at være morsom, men hvis ikke :

Det er jo netop formålet med mit forslag at forøge vindmøllestrømmens værdi når det blæser meget - ved at gemme dens energi og anvende den på et mere gunstigt tidspunkt i forhold til prisen på tilgængelig el.

  • 0
  • 0

G. Wu, K. L. More, C. M. Johnston, P. Zelenay. High-Performance Electrocatalysts for Oxygen Reduction Derived from Polyaniline, Iron, and Cobalt. Science, 2011: http://www.sciencedaily.com/releases/2011/... Citat: "... Los Alamos National Laboratory scientists have developed a way to avoid the use of expensive platinum in hydrogen fuel cells, the environmentally friendly devices that might replace current power sources in everything from personal data devices to automobiles. ... The catalysts -- which use carbon (partially derived from polyaniline in a high-temperature process), and inexpensive iron and cobalt instead of platinum -- yielded high power output, good efficiency, and promising longevity. ... Moreover, the carbon-iron-cobalt catalyst fuel cells effectively completed the conversion of hydrogen and oxygen into water, rather than producing large amounts of undesirable hydrogen peroxide. ... "For all intents and purposes, this is a zero-cost catalyst in comparison to platinum, so it directly addresses one of the main barriers to hydrogen fuel cells." ... The next step in the team's research will be to better understand the mechanism underlying the carbon-iron-cobalt catalyst. Micrographic images of portions of the catalyst by researcher More have provided some insight into how it functions, but further work must be done to confirm theories by the research team. ..."

  • 0
  • 0

Spår jeg en stor fremtid for de ejendomme der ligger uden for byerne. Her kommer de til at udgøre en stor konkurrent til varmepumperne, og ser man til australien så er de allerede langt fremme med forskellige former for mikrokraftværker, der laver både strøm og varme til den enkelte ejendom.

De har p.t. systemer, der kan leveres nu som kører på f.eks. gas, biomasse (træ) eller brint. Det er bare at vælge.

I DK kan man sagtens forestille sig at mikrø kraftværket erstatter vamepumper og fyr, da de laver både strøm og varme, og om de skal være baseret på brændselsceller eller andet kommer vel til at afhænge af hvor der opstår et overskud af materiale, der kan anvendes i disse brændselsceller (sprit eller brint)

  • 0
  • 0

Nu kommer det store brændselscelle gennembrud?:

DOE/Lawrence Berkeley National Laboratory. "Big step for next-generation fuel cells and electrolyzers." ScienceDaily: http://www.sciencedaily.com/releases/2014/... Citat: "... The new catalysts, hollow polyhedral nanoframes of platinum and nickel, feature a three-dimensional catalytic surface activity that makes them significantly more efficient and far less expensive than the best platinum catalysts used in today's fuel cells and alkaline electrolyzers. ..."

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