Bränsleceller får fart på framtidens bilar

– Den internationella bilindustrin investerar stort i bränsleceller just nu. Det hade inte skett om de inte trodde på tekniken, säger Patric Jannasch som deltagit i flera stora EU-projekt om bränsleceller. Mycket av den forskning som bedrivs i Sverige äger rum i dels den egna forskargruppen på sju personer på LTH, dels i en grupp på KTH.

Patric Jannaschs doktorand Shogo Takamuku har i flera år jobbat som bränslecellsutvecklare på bilföretaget Nissan i Japan. Han kom till Lund för knappt fyra år sedan för att ta del av Kemicentrums framgångsrika forskning om polymermembraner, ett slags plastfilm vilken har en nyckelroll i bränslecellen. Han beskriver bränslecellerna som en vidareutveckling av elbilstekniken.

– I och med elbilarna lär sig bilföretagen att hantera elektricitet. Då blir det lättare att sedan ta steget till bränslecellstekniken, säger Shogo Takamuku.

Också en bränslecellsbil drivs av elmotorer. Men istället för att få energi av ett laddningsbart batteri tankas bilen med vätgas. Ur avgasröret kommer - vanligt vatten! Vätgasen hamnar först i bränslecellen som ser ut som en strimmig metallåda i storlek av en resväska. Där separeras elektronerna fram för att sedan skickas vidare för att sätta fart på motorn. Protonerna tar polymermembranet hand om. Det är plastfilmen som jämte katalysatorskikt och gasflödesplattor ger bränslecellen dess skiktade utseende.

Nu har Shogo Takamuku tillsammans med Patric Jannasch hittat ett nytt sätt att tillverka billigare, effektivare och miljövänligare plastfilmer. Det är en välkommen nyhet, eftersom framställningskostnaden länge varit den största invändningen mot bränslecellstekniken.

Med lundaforskarnas uppfinning kan membranets råmaterial ersättas med ett billigare, samtidigt som tillverkningsstegen minskar från tolv till fyra. Dessutom tål plastfilmen högre temperaturer, vilket gör hela bränslecellssystemet effektivare och biligare.

Det forskarna gjort, är att molekylärt designa ett slags självorganiserade polymerer som gör plasten mer robust. Membranet kan också användas för att exempelvis filtrera bort salt från havsvatten. Den speciella molekylsammansättningen håller på att patenteras internationellt, och beskrivs även i den avhandling som Shogo Takamuku försvarade här om veckan. Just nu för vi diskussioner med ett internationellt membranföretag som vill köpa vår uppfinning, berättar Patric Jannasch och förklarar att bilföretagen själva inte tillverkar plastfilmen utan köper in från leverantörer.

Han återkommer till att Sverige borde utveckla en nationell plan och satsa på teknologin.

– Viktiga komponenter i bränsleceller görs av metall och det finns det mängder av här. Och i framtidens smarta elnät kan bränslecellen köras baklänges för att omvandla överskottsenergi från exempelvis vindkraft till vätgas som sedan kan användas vid behov, säger han.

Däremot tar han inte för givet att det är främst i Sverige som man i framtiden kommer att köra runt i bränslecellsbilar.

– Här finns mycket skog så vi kan köra på biogas eller biodiesel, kanske. Men i Japan, Tyskland och i andra länder med mindre tillgång på biomassa behövs bränslecellstekniken.

I mars far Shogo Takamuku vidare till Max Planck-institutet i Mainz. Där finns en spjutspetsgrupp som jobbar nära bränslecellsgruppen i Lund.

I Lund fortsätter forskningen i ett pågående EU-projekt och i ett helt nytt projekt som startar i februari. Shogo Takamukus forskning om bränsleceller har helt finansierats av Styrelsen for Forskning og Innovation i Danmark.

Kristina Lindgärde

Foto: Kennet Ruona