Issuu on Google+

Baggrund: Fremtidens bil efterlader kun vand Enkelte steder i verden kan du allerede køre på brint, men udbredelsen af brintbiler er hårdt tynget af prisen på det sjældne metal platin, der er dyrere end guld, men samtidig hovedingrediens i brintbrændselsceller. Niklas Majgaard Blandt andre japanske Honda har allerede produceret brintbiler, men de er kun solgt i små oplag i de enkelte lande, hvor man allerede kan tanke brint. Brintbilen kører som en normal familiebil, og at tanke brint tager den samme tid, som hvis du tankede benzin på din nuværende bil. Alligevel findes de kun i små antal, og det er der flere grunde til. Den primære grund er de høje produktionsomkostninger. Dem arbejder blandt andet Matthias Arenz, lektor på Kemisk Institut på Københavns Universitet hårdt på at bringe ned. Han er en del af et stort forskningsprojekt, som skal gøre det billigere at producere den allerdyreste del – brændselscellens katalysator: - For fem år siden kostede en brintbil omkring 7,5 millioner kroner at bygge, og nu er de nede i cirka en tiendedel. Noget af det skyldes, at man ikke længere bygger hver bil af specialdele, men også at metoderne til at bygge brændselscellen udvikles meget, siger Matthias Arenz. Det helt centrale problem for brændselscellen er nemlig ikke at bygge den, men derimod at spare på det dyre platin. Platin koster allerede nu mere end guld, eller omkring 270 kroner for et gram. Matthias Arenz anslår, at man til en brintbil skal bruge omkring 80 gram af det dyre metal. Platins store problem er imidlertid, at det er sjældent, og derfor umuligt at udgrave i store mængder. En stor serieproduktion af biler med brintdrevne brændselsceller vil derfor sende efterspørgsel såvel som pris i vejret.

Det, som Matthias Arenz og resten af holdet har gjort anderledes, er meget avanceret, men kan forklares simpelt: - En brændselscelle er opbygget af en masse små celler. Hver af disse celler genererer strøm efter brint og ilt har passeret gennem en katalysator – populært sagt brændselscellens hjerte. I katalysatoren sidder platin på en membran, og genererer strøm af den brint og ilt, som passerer igennem systemet. Platinens overflade er der, hvor strømmen skabes af en kemisk reaktion. Men kun platins overfladeareal giver reaktionen. Membranen med platinpartikler er derfor ingen nyhed – men at optimere den er svært, og det er det, som Københavns Universitet er med til at udvikle. - Mængden af platin kan reduceres, hvis membranen belægges med flere, men mindre partikler af platin. Vores arbejde går ud på, at skabe størst mulig overflade af mindst mulig platin. Sagen er den, at kun overfladen er aktiv, så alt platin, der ligger dybere end én atoms dybde, er ikke med i processen. Teoretisk set kunne man lave en platin-film på én nanometers (1/1.000.000 millimeters) tykkelse, men selv da vil systemet ikke udnytte alt platin, forklarer Matthias Arenz. Uanset hvad, så har forskningen båret frugt, for besparelserne er store: - I vores system har vi brugt 5-6 gange mindre platin end tidligere, men det er langt fra et færdigt produkt. Jeg vil dog anslå, at man i en færdigbygget katalysator med vores


forskningsresultater kan halvere mængden af platin. Universiteterne konkurrerer i brint: Hvor Københavns Universitet forsker i at effektivisere brændselscellen, så har landets andre universiteter en anden tilgang. Her konkurreres i Shells årlige Eco Marathon, som er en international konkurrence i at bygge energieffektive biler. Her stiller blandt andre DTU og Aalborg Universitet op år efter år. Sidste år kørte deres brintdrevne prototype hvad der svarer til 2.651 kilometer på en liter benzin. Martin Folmer Andersen og Søren Juhl fra Aalborg Universitet er begge dybt involveret i projektet, og siger at Eco Marathon ganske vist er langt fra virkelighedens krav til en personbil, men at det er sjovt og lærerigt at arbejde med ny teknologi: - Vi har ikke selv bygget brændselscellen til vores bil, men vi arbejder derimod hårdt indenfor mange af de samme parametre som rigtige bilfabrikanter. Det er derfor vigtigt med lav luftog rullemodstand, en effektiv motor og så videre. Faktisk er det sådan, at vi i Shell Eco Marathon har en brændselscelle med meget større kapacitet end motoren kræver. Det er sådan fordi brændselscellen er mest effektiv med en minimal belastning, siger Martin Folmer Andersen, som studerer energiteknik, og medlem af Team Aalborg Energy, som er Aalborg Universitets bidrag til Shell Eco Marathon. Selvom brændselscellen ikke er en Aalborgløsning, så er teknologien stadig skrøbelig: - Sidste år havde næsten alle deltagere i Eco Marathon problemer med, at brændselscellerne ikke virkede som normalt, da det var ret koldt den weekend. Det er en af brintbilernes udfordringer, for en bil skal gerne virke alle steder. Vi er heldigvis ikke under de samme krav som bilfabrikkerne, men det viser hvad vi er oppe imod, forklarer Martin Folmer Andersen.

Dårlig infrastruktur hæmmer udviklingen: Selvom Matthias Arenz og de andre forskere på Københavns Universitet har fundet den platinbesparende metode, så er der stadig lang vej til vi ser danskerne købe brintbiler. - Infrastrukturen er på mange måder det største problem, for intet er endnu gearet til at levere brinten til forbrugeren. Der er i København planlagt tre brinttankstationer, og åbnet én, men det er jo langt fra nok. Sådan siger Søren Juhl, Lektor i brændselscellesystemer på Aalborg Universitet. De manglende brint-tankstationer er en kæmpe udgift, og til sammenligning, så blev der sidste år i Tyskland indgået en aftale om opførelse af et brint-netværk frem mod 2023. I alt kommer der 400 tankstationer. Aftalen har en værdi af 2,6 milliarder kroner. (Kilde: Hydrogenlink.net) Søren Juhl ser problemet som værende mere økonomisk end teknologisk betinget: - Der er hverken biler eller tankstationer nok lige for tiden, så det vil kræve massiv støtte at få et brintnetværk til at give overskud. Det er helt samme problemstilling i Tyskland, men de er lidt foran os på det punkt. Hos Roadrunners, Danmarks Tekniske Universitets Eco Marathon hold, deler Hans Peter Sommer den holdning: - Man vil aldrig bruge et for specielt metal som katalysator, så brugen af platin er nødvendig. Det betyder så også, at platin-brændselsceller som jeg ser det, kun er første skridt, inden der måske opdages en løsning, som kræver et billigere metal med de rette egenskaber. Matthias Arenz og resten af det 12 mand store forskerhold på Københavns Universitet modtog sidste år prisen for ”Årets danske forskningsresultat” som belønning for opdagelsen af den markant mere effektive katalysator.


Baggrund: Fremtidens bil efterlader kun vand