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: "Ett av få områden där utvecklingen i Sverige spelar roll i världen"

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: Nu kan avloppströmmarna bli biogas

– 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: Lignin + cellulosa = kolfiber

– 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

Enzymer fixar vätgas

Efter omfattande omstrukturering och varsel – nu rekryterar de 

Internationella unga forskare till Sverige

Plus

Bakteriefritt i skärvätskan

Digitalt stöd till pappersbruket

Plus

500 miljoner liter i vattenförlust – om dagen

Det är få vattenverk som får ut fullt värde från sina mätdata. Bara 13 procent av vattenverken använder intelligent vattenmätning för att avslöja vattenförlust. Det finns en stor, orealiserad potential för de svenska vattenverken.

Nyhetsbrev

Vad berättar han för kronprinsessan?

Arkiv

Efter Ovakos varsel – nu kritiseras facket

Pappret som fångar olja i vatten

Plus

Robotgripdon blir intelligenta

Vi har besökt Schunks robotkonferens "Expert Days" i Odense i Danmark. Här är vår intervju med Schunks vd Henrik Schunk om framtiden robotgripdon.

Plus

De skådar in i kristallkulan

Vi har besökt PiiA Summit och spanat in vad som händer i forskningsfronten inom processindustrins arbete med IT och automation.

Skattjakt i Bergslagen

Topp 10 för Stora Enso

Kan vinna pris för vattenhanteringen

Gaslarm hos LKAB

"Ett av få områden där utvecklingen i Sverige spelar roll i världen"

Historiskt bruk i konkurs

Satsar på återvinning av lågaktivt avfall

Stålproduktionen fortsatt hög

Ståltillverkaren tar sig vatten över huvudet

35 procent av utsläppen försvann

Renar vatten från PFAS-ämnen

Gränges gör neddragningar

Nio av tio väljer att gå ner i tid hos SSAB

Förlorade finger vid underhåll

200 miljoner satsas på pilotanläggning för lagring av fossilfri vätgas i Luleå

BASF investerar i kemisk plaståtervinning

Nu vill de använda mer pellets

SPM Instrument lanserar app för smidigare mätningar

Kina producerar så det glöder

Experten varnar – riskerna med efterlängtade 5G

Ståljätte sänker vinstprognos på grund av böter

Efter flera års kamp - nu har de gett upp

Risk för explosion hos LKAB- NU UPPDATERAD

Flertalet gruvarbetare befaras ha omkommit

Explosion vid kraftstation

Se alla Företagens egna nyheter

RS Components ingår globalt avtal med Maxim Integrated

Är er verksamhet framtidssäker?

Spårbarhet inom tillverkning - Mer än bara RFID och streckkod!

Balluff Machine Vision konfigurationsverktyg, har du provat det än?

Certifiering av utrustning i farliga miljöer.

Robusta produkter från oss på Balluff!

För extrema miljöer!

Övervakning i realtid görs enkelt!

Gardner Denver’s Elmo Rietschle vakuumpumpar och Gas kompressorer hos AxFlow

En lösning för att upptäcka blanka och reflekterande föremål!

För alla oss som tycker om choklad!

Nyttja den information du redan har i er produktion!

Låt oss på Balluff lysa upp din dag!

RS Components lanserar en värmekamera i fickformat från Fluke

Varför du bör använda dig av RFID-teknik!

Tre sätt att konfigurera en splitter och nyttja kraften i stift 2!

Hur god spårbarhet har du?

Se oss på Balluff som er Bodyguard för era processer!

Anmäl er till kostnadsfritt JUMO webinar inom ph-mätning och mätteknik- 3 september

Hur du väljer de bästa belysningsteknikerna för din maskinvision!

Träffa oss på EURO EXPO i Värnamo

EMC probelm i industriella nätverk

Lindh Automation - Fit4PROFINET package

Spåra, identifiera, blippa - klart!

Hur revolutionerar IO-Link den totala utrustningens effektivitet?

Sänd till en kollega

0.189