Danske forskere i Science: Fastoxid-elektrolyse kan vinde teknologikampen om power-to-x

Man bør måske også vurdere følgende?:

September 8, 2020, Breakthrough Electrocatalyst Turns Carbon Dioxide Into Ethanol: Citat: "... The team’s catalyst consists of atomically dispersed copper on a carbon-powder support. By an electrochemical reaction, this catalyst breaks down carbon dioxide and water molecules and selectively reassembles the broken molecules into ethanol under an external electric field. ... But the electrocatalytic selectivity, or “Faradaic efficiency,” of the new method is over 90%—much higher than any other reported process. What’s more, the catalyst operates stably over extended operation at low voltage. ... Because the process runs at low temperature and pressure, it can start and stop rapidly in response to the intermittent supply of the renewable electricity. ..." https://doi.org/10.1038/s41560-020-0666-x

Hej Glenn Den review artikel DTU energi forfatterne og mine kollegaer fra Topsoe skrev en kommentar til handler om CO2 til CxHyOz men kun for electrolyse processer ved lave temperaturer (under 100 grader celsius). Det er et stort og aktivt felt i den akademiske forskning (og danske forskere er blandt verdens ledende) og der er også forskellige virksomheder, der har aktiviteter. Den artikel du citerer er derfor en ud af utroligt mange som prøver at få især Cu baserede electrokatalysatorer til at danne kemikalier med mere end et kul atom. Cu kan noget særligt specielt når man gerne vil danne højere kulbrinter. Det er sådan set kendt siden engang i slut 80erne. Forståelsen på atomart niveau af hvorfor har tilgengæld flyttet sig rigtigt meget de sidste 10år. Det er desvære svært at få de Cu baserede systemer til at være stabile over lang tid, hvilket kan lede både til tab af reaktivet og selektivitet. De Cu baserede systemer har også udfordringer med at kunne nå høj reaktivitet (strømtæthed) uden at miste energi effektivitet og selektivitet. Endelig er der også en del forskningsaktiviteter som handler om at indlejere Cu katalysatorerne i elektrode/membransystemer. Venlig hilsen Poul Georg

Hej Poul Georg

Tak for svar.

Er følgende også kendt viden?:

October 8, 2020, Switching Voltage of an Electrode Alone Can Fine-Tune the Reactivity of a Molecule. One Electrode Fits All Functional Groups: Citat: "... Many atoms can form ‘functional groups’ that either donate or withdraw electrons and control the electron density distribution of a molecule. These functional groups can vary the electronic property of the molecule to speed up the intended chemical reaction. Commonly referred to as “inductive effect,” the electron-donating group pushes electrons to increase the electron density at the site where the reaction takes place. Conversely, electron-withdrawing group removes electrons and reduces the electron density of the reaction site. ... Employing a gold electrode, the researchers attached the target molecules onto the electrode. “Just like functional groups generate diverse electronic effects, we wished to change the properties of the immobilized molecules using different voltages. The beauty of our discovery is that one electrode fits all reactions as the single electrode can behave like multiple functional groups just with the switch of applied voltage,” notes professor Mu-Hyun Baik. ..."

Hej Glenn, Det var nu bare det generelle omkring Cu der var kendt, den specifikke artikel må have flyttet forskningsfronten på en eller anden måde, ellers ville den formentligt ikke være nået igennem nåleøjet til til Nature Energy.

Den artikel du referer bagefter, er så vidt jeg kan se en elegant måde at studere organisk kemiske reactioner på. De skriver specifikt, at det nye er, at de ikke laver redox kemi, det vil sige fjerne eller tilføjer elektroner. Den fremstår som grundvidenskab i langt højere grad end artiklen omkring Cu som elektrokatalysator. Venlig hilsen Poul Georg

citat:

"For vi bliver simpelthen nødt til at kunne omsætte elektrisk energi fra sol eller vind til kemisk energi i form af brint, som så senere kan bruges i en lang række forskellige anvendelser (‘x’-et), hvis vi skal komme i mål med den grønne omstilling.

Kort fortalt skal vi bruge den elektriske energi til spalte H2O og CO2 for at få H2 og CO, som vi kan udnytte i energiforsyningen eller til at fremstille kemikalier.

Der findes tre forskellige teknologier, hvormed det kan lade sig gøre: alkalisk elektrolyse, polymer elektrolyt membran (PEM) eller fastoxid-elektrolyse (SOEC efter solid oxide electrolysis cell)."

Hvorofr kan man ikke nævne den "korrekte løsning", som er baseret på direkte omdannelse af vand til brint og ilt i højtemperaturreaktorer?

Det er en meget simpel proces, hvor man bruger en katalysator f. eks baseret på Zirconia keramik) - og som påpeget andetsteds i Ingeniøren af Jesper Ørsted kan man snildt lade en sådan reaktor fungere som grundlast. Uden behov for de dyre og besværlige fluktuerende systemer man har i tankerne. Hvis elbehovet svinger kan man lave brint, hvis den fulde kapacitet ikke er nødvendig ! Keine Hexerei - nur Behändigkeit!I øvrigt kan man få billig procesvarme til fremstilling af stål etc i sådan en reaktor.

Det er en meget billigere måde at lave PtX brændstof på da Atomkraft jo kan bygges til en pris på ca 15 øre per kWh når det gælder om at tibagebetale kapitalinvesteringen. Vedligehold , drift og nedrivning mv. er ikke store udgifter i den forbindelse - anslået nok 30% af disse. Vindkraft etc kan slet ikke konkurrere med denne løsning.

Det er en meget billigere måde at lave PtX brændstof på da Atomkraft jo kan bygges til en pris på ca 15 øre per kWh når det gælder om at tibagebetale kapitalinvesteringen. Vedligehold , drift og nedrivning mv. er ikke store udgifter i den forbindelse - anslået nok 30% af disse. Vindkraft etc kan slet ikke konkurrere med denne løsning.

Lol,

Nu er fordelene ved PtX jo at det er til at opbevare og transporterer. Så hvorfor er det at Frankrig (som A-krift venligt og kompetent land) f.eks. ikke opfører værker, eller ombygger deres værker til dette, hvis det er så let og billigt? Ve de priser du beskriver, så er det jo nærmest konkurrencedygtigt med de fossile brændstoffer på det frie marked - kunne det måske være fordi Jeres tal ikke holder?

Lige præcis PtX produktion skal jo ikke ligge nær forbrugeren - det kan ligge hvor som helst.

Nu er fordelene ved PtX jo at det er til at opbevare og transporterer. Så hvorfor er det at Frankrig (som A-krift venligt og kompetent land) f.eks. ikke opfører værker, eller ombygger deres værker til dette, hvis det er så let og billigt? Ve de priser du beskriver, så er det jo nærmest konkurrencedygtigt med de fossile brændstoffer på det frie marked - kunne det måske være fordi Jeres tal ikke holder?

Er det så billigt? Jeg citerer blot Jesper Ørsteds fremragende kommentarer i en anden tråd, som jo tydeligt viser at el fra atomkraft er billigere end el fra vindkraft. Spørg andre lande med billig el hvorfor de ikke partout laver PtX brændstoffer, hvis det forholder sig som du antager ar brændstof vil kune fremstilles billigt med el til atomkraftprisen jeg citerede Jesper Ørsted for. i øvrigt er løsningen, hvis man absolut vil lave brændstof, nok at gå vejen over højtemperaturreaktorer i den nære fremtid, hvor man kan bruge keramiske materialer som katalysatorer i direkte produktion af brint. Det vil være eneegieffektivt.