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)
Startsidan just nu

"Automation är oerhört viktig för svensk industris konkurrenskraft"

Stopp hos kärnkraftverken

Övervakar processanläggningar på distans

Ringhals invaderat - av musslor

Plus

Utnyttja gruvorna smartare

Att utnyttja befintliga gruvor mer optimalt vill många. Allt fler blir även intresserade av att försöka utvinna mer ur nedlagda gruvor eller kanske från det gruvavfall som deponerats genom åren. Process Nordic presenterar här några exempel på vad som är på gång inom området.

Får sitt största kontrakt någonsin

Nyhetsbrev

Byggstart för världsunik fabrik

Bli den mest avancerade, automatiserade och flexibla fabriken inom robotindustrin globalt.

Arkiv

Storföretagens datatrafik avlyssnad

Spana in det senaste på Water & Waste

En helt ny mässa i nyinvigda lokaler men det viktigaste är att det nu skapas en mötesplats för alla med intresse inom avfall, återvinning eller vattenhantering.

Plus

Bättre luftning med ny teknik

Vi har talat med Johan Eriksson som efter att ha arbetat med olika typer av luftare i många år tröttnade på att de inte alltid är så effektiva och utvecklade en ny typ som nu har testats i skarpt läge.

Permitterar 300 anställda

Avmattning för leverantörer till oljeindustrin

Kris för återvunnet papper

Varför händer inget med Industri 4.0?

Får bidrag till koldioxidlagring

Delgiven misstanke om arbetsmiljöbrott

Vill dumpa radioaktivt avfall i havet

Ska ABB styckas igen?

ABB kan vara på väg att sälja av ytterligare en del av verksamheten. Uppgifterna kommer samtidigt som ABB inviger ett nytt högeffektlabb inom just detta område.

Ny forskning om skiftarbete

Gaslarm utrymde BillerudKorsnäs

De kan gå hem – med lön

Olagliga protester i helgen stoppade naturgas

Bruket räddas trots koncernens storvarsel

Plast av jäst

Svagare resultat för oljebolaget

Minskade beställningar från offshore ger varsel

Arbetsmiljöverket utreder explosionen

Regeringen vill veta mer om AI

ABB hjälper kraftbolag i Brasilien

Köp bälgen på nätet

Vill starta gigantisk batterifabrik

Metallföretag får böter

De tjänar miljoner på utsläppsrätter

Boliden gräver med spade

Säljer flisskanner till pappersbruk

Brand hos kemikalietillverkaren

Se alla Företagens egna nyheter

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?

Hur snabbt kan ni ändra format i er tillverkningsprocess?

Förberedd för industri 4.0: Ny lamellvakuumpump med tryckreglering

Nivåavkänning och meddelanden till logistikpartner!

RS Components får utmärkelse av TDK-Lambda

Balluff har tilldelats en utmärkelse!

RS Components lanserar labbaggregat med automatisk anpassning av strömstyrk...

RS Components lanserar lättanvända oscilloskop från Tektronix för felsökni...

Vad gör vi på Balluff?

Hur mycket läser du?

Affärsområdesansvarig till Ferroman Engineering AB, Göteborg

Sänd till en kollega

0.165