23948sdkhjf

Första bränslecellen som drivs av lignin är här

| Av Magnus Lilienström | Tipsa redaktionen

Forskare vid Laboratoriet för organisk elektronik vid Linköpings universitet har tagit fram en bränslecell som drivs av billigt lignin, en av de vanligaste biopolymererna som också är en biprodukt vid tillverkning av pappersmassa.

Träd består till 25 procent av lignin - en biopolymer som limmar samman cellulosafibrer så att det blir till starkt och hållfast trä. Vid kemisk massatillverkning löses ligninet upp i en sulfat- eller sulfitprocess eftersom det är cellulosan man vill komma åt. Lignin är billigt och lätt tillgängligt. Biopolymeren lignin består av ett stort antal sammanflätade kolväten som i en industriell process kan delas ner i energirika bensendioler. En av dessa, katekol, utgör sju procent av ligninet. Det är en typ av molekyl som forskarna i organiska energimaterial vid LiU, under ledning av professor Xavier Crispin, har upptäckt är ett utmärkt bränsle i en bränslecell.

Läs också: EU-miljoner till övre Norrlands stålindustri

I en traditionell bränslecell är bränslet oftast vätgas som reagerar med luftens syre. Den kemiska energin omvandlas i bränslecellen till el (elektroner), vatten och värme. Så mycket som 96 procent av den vätgas som produceras i världen idag kommer från icke förnybara källor och ger upphov till utsläpp av koldioxid. Även etanol eller metanol används som bränsle, men även här blir biprodukten koldioxid. Elektroderna, nödvändiga för att dra till sig de flyende elektronerna, består oftast av platina, som både är dyrt och sällsynt.

När de aromatiska bensendiolerna i ligninet används som bränsle fungerar dock inte metallelektroder eftersom reaktionen är lite mera komplex. Istället använder forskarna den populära ledande polymeren PEDOT:PSS som elektrodmaterial. Polymeren har den intressanta egenskapen att den är elektriskt ledande samtidigt som den har ett överskott av protoner och leder därför både elektroner och protoner.

– PEDOT:PSS fungerar som en perfekt katalysator för reaktionen med bensendioler, som katekol, säger Xavier Crispin.

Den kemiska energin i bränslecellen omvandlas här till el utan att bilda koldioxid.

Läs också: Vill skapa centrum för industriell symbios

– När ett bränsle som etanol används i en bränslecell brukar man säga att klimatpåverkan är noll eftersom koldioxiden ingår i ett kretslopp. Etanol anses därför vara ett grönt bränsle. I vårt fall kan vi tillverka el utan några som helst utsläpp av koldioxid, vilket gör det till ett supergrönt bränsle. Tekniken är dessutom både billig och skalbar, säger Xavier Crispin.

De är inte heller många forskargrupper som har studerat PEDOT:PSS som elektrod- och katalysatormaterial.

– Det finns en fundamental okunskap kring PEDOT:PSS inom elektrokemin, konstaterar Xavier Crispin, stolt över Canyan Che, doktorand, och Mikhail Vagin, förste forskningsingenjör, som är de i gruppen som i huvudsak har arbetat med bränslecellen.

Enligt forskarnas beräkningar ska mängden el bränslecellen producerar ligga i samma storleksordning som dagens etanol- eller metanoldrivna bränsleceller.

Läs också: Elektrisk puls ökar volymen på deras material 100 gånger

– En effektiv metod att framställa katekol ut ur lignin finns i dag och vi är först i världen med att demonstrera en bränslecell som drivs av bränsle från skogsråvaran lignin, konstaterar Xavier Crispin.

Det som återstår är att förbättra och optimera funktionen.

Resultaten har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Advanced Sustainable Systems.

Forskningen, som är en del av Digital cellulosa Center, finansierat av Vinnova och ingår även i regeringens strategiska satsning på Avancerade funktionella material, AFM, vid LiU.

Håll dig uppdaterad med Process Nordic
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.

Kommentarer (0)
Startsidan just nu

Mångmiljoninvesteringen klar hos Rottneros

Stor sättning i LKAB:s gruva

Det börjar blåsa upp till storm för kemiindustrin

Kombinerar vågkraft med solenergi

Boenden avvecklas när gruvjätten ansöker om mer mark

Miljömål i sikte

Nyhetsbrev

Eurobattery Minerals förvärvar gruva i Finland

Arkiv
1

Mer än hälften av it-attackerna i Sverige riktas mot processindustrin

Vi följer upp - Så går det för miljardinvesteringarna i coronatider

Runt om i landet pågår miljardinvesteringar i stora industriprojekt. Vi har kollat hur läget ser ut nu i coronatider för några av dessa.

ABB redo för 5G tillsammans med AFRY, Ericsson och Telia

De hoppas på finansiering av CCS-anläggning

Sverige deltar i batteriprojekt

SKF storvarslar i hela Sverige

Tar upp olja med cellulosa

Flygasksatsning har mycket stor klimatpotential

SSAB sägs vara intresserad av stor stålaffär

Bolidens tillstånd överklagas

Länsstyrelsen befarar ökat blyutsläpp

Kirunagruvan utrymd och stängd efter historiskt kraftigt skalv

Nya datum för VA-mässan

Första vindkraftverket i trä är rest

Ett 30 meter högt vindkraft-forskningstorn är nu rest utanför Göteborg, och om två år byggs de första kommersiella vindkraftverken i trä.

Ny vision för LKAB:s gruvindustriområde

Ny pilotanläggning ska utvinna kväve ur avloppsvatten

På Hammarby Sjöstadsverk har det byggts upp en ny stor pilotanläggning där kväve ska utvinnas ur avloppsvatten.

Styrud avyttrar gruvverksamhet

Smart verktyg minskar produktionsförluster

Mötesplats för europeisk stålindustri hålls i Stockholm

Innovationer får stöd av SCA

Krisen kan vara en möjlighet för Sverige

Plus

Blockkedjor del 2: Så fungerar blockkedjan

Tips i coronadagar – kalibrera

Vattenfall fixar vindel i Storbritannien

Pyrocell anställer ny produktionschef

Okontrollerat utsläpp från Ringhals

Finland ska göra plast av skog

Metalliska material öppnar ny utlysning

Cellulosaforskning belönas med halv miljon

Se vilken söt process

Se alla Företagens egna nyheter

Lasersvetsning av plast

Nya mässdatum klara för VA-mässan

Ny hygienisk pump från Waukesha Cherry-Burrell

Lasergivare med IO-Link och omgivningsljusundertryckning.

RS Components lanserar kapslingar med hög IP- och IK-klassni

Var med på vår virtuella mässa 27-28 maj!

Växande marknad för elektroniklösningar

Akut produktion av desinfektionsmedel med hjälp av Busch

Letar du också efter bra möjligheter? Ta en Gemba-promenad!

Laserdekontaminering - radiologiskt beprövad torrprocess

NYHET: Wilden SafeGuard fjärrövervakning och varningssystem

Vi på Balluff tar säkerheten på allvar!

Leverans av Busch vakuumsystem till Brasilien

Det är dags att göra smart tillverkning mer produktiv.

Arkitekterna av smart tillverkning!

Busch Vakuum Solutions levererar till sjukhus i Palestina

Ideal SmartCamera från Balluff!

Skummande öl kan vara gott men gillas inte inom produktionen

Industry 4.0 och Industrial Internet of Things!

Inducore visar bredden med åtta bolag

Se hur ni kan utöka er service och spara resor

Elmo Rietschle direkt från lagerhyllan!

Optimering av luftbehandling

Intelligent hydraulik, vad behöver du tänka då?

Busch Vacuum Solutions levererar till sjukhustrailers i USA

Sänd till en kollega

0.11