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: Lignin + cellulosa = kolfiber

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: Lignin ersätter gruvans processkemikalier

– 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: Projekt ska ge nya hållbara produkter

– 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)

Mest läst

Startsidan just nu

Kinesisk cyberattack mot SKF

Vi önskar dig en skön sommar!

Vi tar semester i juli och är tillbaka med nyhetsbrev och daglig nyhetsuppdatering i augusti.

"Vi var inte redo för AI"

12 år efter tillståndet är villkoren fortfarande inte klara

Kolfiber gör vätgas av avloppsvatten

Metanol från Perstorps restströmmar

Nyhetsbrev

Högsta malmproduktionen någonsin

Arkiv

Ortsbor plågas av brukets nya maskin

Plus

AI skapar morgondagens superjäst

Banar väg för svensk livsmedelsindustri

Hur kan ny teknik lösa livsmedelsindustrins utmaningar? Det blir den avgörande frågan på den nya mötesplatsen Nordic Food Industry.

Plus

Lignin + cellulosa = kolfiber

Lättvikt blir en allt viktigare egenskap särskilt inom fordonsindustrin vilket öppnar upp för kolfiber. Dagens kolfiber är dock ofta fossilbaserad vilket knappast är förenligt med framtidens material utan många tittar på bioråvaror, som att göra kolfiber från lignin och cellulosa.

Plus

Mäta rätt ska vara lätt

En processindustri består ofta till stor del av rör för transport av vätskor eller gaser och flödesmätning är därför a och o, men det finns många varianter. Vi har tittat närmare på mätarna.

Han blir ny affärsområdeschef för Iggesund Paperboard

Förvärvar för 21 miljoner euro

Lämnat underlag för bedömning om hållbar biomassa

Ännu mer pengar till vattendraken

Etanol är världens ledande hållbara drivmedel

Produktionen av hållbar etanol ökade med 7,7 procent 2018 och står nu för 73 procent av världsmarknaden för biodrivmedel. Kemi- och biodrivmedelsföretaget Sekab betonar att etanol har potential att kraftigt sänka utsläppen i Sverige och bidra till att fasa ut vårt oljeberoende.

Norsk gruvdrift på havsbotten

Skadeståndskrav mot Boliden avvisas av HD

Preemraff utrymt efter svavelläcka UPPDATERAD

"Svenska företag måste engagera sig"

Stora Enso öppnar för besök i sommar

Nu öppnar kommunen för expansionen

Oljeriggoperatör i konkurs

Går från Holmen till Boliden

Nu ska de utvinna naturgas i Sverige

"Gruvorna kommer undan för billigt"

Papperstillverkaren fortsätter vara hållbar

Högsta domstolen får avgöra tillståndet

Svenska industriföretag redo för 5G

Oljeutsläpp hos pappersbruket

Beslut skjuts upp - nu planeras för nästa raffinaderi

Vid Biobase visas ny teknik för tillverkning av ligninolja

Klimatneutral cementindustri

Gruvornas roll i en hållbar framtid

Ny förening för standardiserat datautbyte

Se alla Företagens egna nyheter

Vad gör vi på Balluff?

Hur mycket läser du?

Affärsområdesansvarig till Ferroman Engineering AB, Göteborg

Var rädd om dig i Sommarsverige!

Följ med Wexoe till Rockwell Automation TechED i München 21-24 oktober 2019

RS Components får distributionsrättigheter för passiva komponenter från Yageo

Hygienisk , exakt och robust tryckgivare - JUMO TAROS S46 H

Vad är kopplingen mellan Industry 4.0 och IO-Link?

R 5 0760 A PLUS den intelligenta vakuumpumpen med integrerad frekvensomvandlare

När det krävs stor noggrannhet är avståndsmätare rätt val!

RS Components lanserar en serie kompakta industriella kontaktdon för hög överföringshastighet

RS Components lanserar en ny serie DC-DC-omvandlarmoduler med hög effekttäthet

RS Components presenterar ny och mycket prisvärd PoE-testare från Fluke Networks

Vilka är fördelarna med elektrisk drivteknik?

Följ med Wexoe till Rockwell Automation Fair i 18-21 November 2019

Alitea-varumärket firar 40 år!

RS Components lanserar USB- och AV-kablar från RS PRO

Uppfyll de höga kraven inom livsmedelsindustrin med IO-Link-lösningar från Balluff!

Öka effektivitetsnivån och kvalitén i era automationsprocesser!

Möjlighet att ha översikt på temperaturen i många olika applikationer samtidigt, går det?

Tillförlitlig information av era automationsprocesser i realtid!

Välj rätt bland våra belysningsmetoder!

RS Components introducerar en IoT-utvecklingssats med Bluetooth® Low Energy...

Exakta positioner med pneumatiska cylindrar!

RS Components lancerar Hartning kontaktdon med påmonterad anslutningskabel

Sänd till en kollega

0.152