Vinder af VIDENSKABENS TOP 5: Hydrogen og methanol uden energifrås
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Vinder af VIDENSKABENS TOP 5: Hydrogen og methanol uden energifrås

Traditionelle anlæg til damp­reformering (SMR), som vist her, er enorme. Et anlæg til produktion af 2.230 kmol H2 i timen har et volumen på 1.100 m3. Et tilsvarende eSMR vil have et volumen på ca. 5 m3. Illustration: Haldor Topsøe

VIDENSKABENS TOP 5 – VINDER

Kemisk industri er stor og tung, forbruger enorme mængder af energi og udleder drivhusgasser i et problematisk omfang. Men vi kan ikke klare os uden. Ny dansk forskning viser vejen til at gøre den mindre klimabelastende.

Som det vigtigste danske videnskabelige resultat inden for naturvidenskab og teknik har Ingeniøren i år valgt en ny form for dampreformering, steam methane reforming (SMR), til fremstilling af hydrogen. Den betyder, at enorme traditionelle SMR-anlæg kan erstattes med mindre og mere effektive elektriske eSMR-anlæg.

Som det fremgår af de følgende sider pressede fire andre danske forskningsresultater sig på i opløbskampen, men vi var ikke i tvivl om, hvad der skulle være nummer ét i Videnskabens Top-5, som vi har udpeget hvert år siden 2004.

Det videnskabelige resultat blev i maj præsenteret i en artikel i Science – et af de absolutte toptidsskrifter – af en forskergruppe fra DTU Fysik, Teknologisk Institut samt virksomhederne Sintex og Haldor Topsøe under ledelse af principal scientist Peter Mølgaard Mortensen fra Haldor Topsøe og professor Ib Chorkendorff fra DTU.

Få måneder senere kunne Haldor Topsøe berette, at man i samarbejde med Aarhus Universitet ville opstille et forsøgsanlæg ved universitetets afdeling i Foulum, hvor den elektriske dampreformer kommer til at indgå i et anlæg til produktion af methanol fra biomasse. Med i dette projekt er desuden Sintex, Blue World Technologies, DTU, Aalborg Universitet, Energinet og Planenergi.

Vi har at gøre med forskning i topklasse, der kan være med til at løse et stort samfundsmæssigt problem, og som er frugten af et langvarigt forskningssamarbejde mellem virksomheder og universiteter.

Det er på alle måder et godt eksempel på, hvad danske forskere og virksomheder gør for tackle nogle af de store samfundsmæssige udfordringer.

Energikrævende proces

Verden over produceres årligt omkring 70 mio. ton hydrogen, der i høj grad bruges til produktion af ammoniak og methanol. En stor del produceres i dag i store anlæg ved en meget energikrævende proces, der kendes som dampreformering, hvor methan (CH4) – hovedbestanddelen i naturgas – ved temperaturer omkring 900 grader celsius reagerer med vanddamp H2O, hvorved der dannes kulilte (CO) og hydrogen (H2).

I processen reagerer CO desuden med H2O, hvorved der dannes mere H2, men også CO2. For hvert produceret ton H2 bliver alt i alt også produceret 9 ton CO2.

I methanolforsøganlægget vil man bruge biogas, som primært består af methan og CO2 som input. Den kører man gennem en totrinsproces – først den nye eSMR og dernæst en konventionel methanolsyntese, hvor CO

reagerer med H2 og danner CH3OH (methanol), der efterfølgende enten kan bruges som brændstof eller viderebearbejdes til andre kemikalier og polymerer.

Næste gennembrud venter

Den helt store gennembrud vil komme, den dag man finder et eldrevet alternativ til Haber-Bosch processen, der bruges til at fremstille ammoniak.

Ved konstante forbedringer er det lykkedes at reducere energiforbruget pr. produceret ton ammoniak fra omkring 100 GJ i 1920’erne til nu 26-27 GJ. Alligevel går omkring én procent af al energi i verden til produktion af ammoniak og gødning.

Hvorfor ikke producere kemikalier lige dér, hvor du skal bruge dem – og kun når du skal bruge dem?Jens Kehlet Nørreskov, professor i teoretisk katalyse, DTU

Professor Jens Kehlet Nørskov, der er professor i teoretisk katalyse ved DTU og også bestyrelsesmedlem i Haldor Topsøe A/S, kom sidste år med denne vurdering til Ingeniøren:

»Hvis energi i fremtiden vil være til rådighed alle vegne, kan man sætte solceller op, og så skal man måske tænke helt anderledes. Hvorfor producere kemikalier centralt og distribuere dem? Hvorfor ikke producere kemikalier lige dér, hvor du skal bruge dem – og kun når du skal bruge dem?«

De potentielle gevinster ved at gå over til elektriske metoder er så store, at det er svært at forestille sig, at elektricitet ikke vil vinde på et eller andet tidspunkt. Der er flere producenter enige om.

Siemens har eksempelvis et samarbejde med bl.a. Rutherford Appleton Laboratory i Storbritannien til produktion af flydende ammoniak, hvor hydrogen opnås med elektrolyse af vand og nitrogen udtrækkes fra luften.

Men at det er en vanskelig opgave at finde den bedste metode. Elektrokemisk syntese af ammoniak er også et faktum. I den forbindelse er det værd at notere, at Ib Chorkendorff også stået i spidsen for en stor forskergruppe, der i Nature har anvist, hvordan man gennemføre sådanne eksperimenter på en regelret måde. Så på flere områder er de danske forskere med helt fremme i denne omstilling.

Læs om de øvrige nominerede i løbet af ugen her på ing.dk

NOMINERET: Videnskabens Top-5: Dansk kvanteforskning er helt i top

NOMINERET: Videnskabens Top-5: Bjerge giver livet mangfoldighed

NOMINERET: 50 år gammelt matematisk problem løst

NOMINERET: En gang til: Vaccinationer giver ikke autisme

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Udvikling af ammoniak reformering baseret på Nitrogenase må ligge lige til højre ben for Novozymes støttet af Mærsk og landbrugsfonde! Lad os følge om de tager et ansvar!

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