Svampeenzymer skal få brændselsceller ned i pris

Brændselscellernes dyre platinkatalysator kan spares væk og erstattes med billige enzymer fra svampe, viser forsøg fra en gruppe forskere på Oxford University.

I øjeblikket er teknologien stadig på demonstrationsstadiet, og der er et stykke vej til en kommercialisering i konkurrence med de eksisterende brændselsceller. Men om cirka fem år regner forskningsleder Chris Blanford med at have en brugbar katode til både metanol- og brint-brændselsceller, der har samme levetid og kapacitet som nutidens genopladelige batterier.

»Vi vil bygge enheder med en kapacitet på 2-2,5 Ah og med samme størrelse som lithium-batterier, men som kører på flydende eller gasformigt brændsel,« siger han til netavisen The Engineer.

Enzymer gør PEM-membran overflødig

En af fordelene ved at benytte enzymer i katoden er, at den ikke bliver ødelagt af kulilte, som platinkatoder gør. Derfor behøver brændslet ikke være så fint renset. En anden fordel er, at enzymer virker bedre ved stuetemperatur end platin.

I modsætning til traditionelle brændselsceller med platinkatoder behøver enzym-brændselsceller heller ikke nogen PEM-membran. De kan blot fødes med en underkritisk knaldgas på tre procent brint. Det vil sige en blanding af brint og ilt, som er tyndere end den sprængfarlige fire-procent-blanding.

Elektroderne skal blot være i et kammer med luftblandingen, så går processen i gang. Der skal ingen yderligere mekanik til.

Forskerne leder efter det ideelle hjem til enzymer

Et af de anvendte enzymer hedder laccase, og kommer fra den hvide svamp, som får træ til at rådne.

Ideen om at bruge laccase i brændselsceller har været kendt siden 1960'erne, men det er først nu, der for alvor investeres i forskning på området.

Chris Blanfords hold er i gang med et femårigt forskningsprojekt, der skal optimere laccase-enzymet til formålet og finde frem til det ideelle kulstofmateriale, som enzymerne gerne vil bo i.

Universitetet samarbejder med firmaet Mast Carbon, som kan fremstille kulstof med porebredder på 2-50 nanometer.

»Vi bruger små porestørrelser, som enzymerne kan sidde i, og nogle større porer til gastilførslen,« siger Chris Blanford.

Dokumentation

Forskerholdets hjemmeside
Forskningsartikel om brændselsceller med enzymer (koster penge)
Artikel i The Engineer
Hjemmeside for ISIS Innovation