Seksjonen Fra forskning består av saker som er skrevet av ansatte i Forskningsrådet, Sintef, NTNU, Cicero, Universitetet i Oslo, Universitetet i Tromsø, Universitetet i Sørøst-Norge og NMBU.

Lage hydrogen av sollys

Her splittes vann til hydrogen og oksygen bare ved hjelp av sollys

Kanskje er det første steg på veien mot en bil med solceller på taket som selv kan produsere hydrogenet den trenger til drivstoff.

Store oksygenbobler samler seg på baksiden av solcellen. På fremsiden pipler det opp små hydrogenbobler.
Store oksygenbobler samler seg på baksiden av solcellen. På fremsiden pipler det opp små hydrogenbobler. (Foto: Eivind Torgersen/UiO)

Kanskje er det første steg på veien mot en bil med solceller på taket som selv kan produsere hydrogenet den trenger til drivstoff.

  • energi

Verden er full av vann. Vann består av hydrogen og oksygen, og slik sett har vi en stor kilde til elektrisitet fra brenselceller som bruker hydrogen som drivstoff.

 – I dag kommer bare rundt fire prosent av den årlige produksjonen av hydrogen fra fornybare ressurser. Det meste hydrogenet kommer fra fossile kilder, særlig fra naturgass, sier Athanasios Chatzitakis, forsker ved Senter for materialvitenskap og nanoteknologi ved UiO.

 – Problemet er blant annet at hydrogen fra vann koster fire–fem ganger mer enn hydrogen fra fossile kilder.

Produksjon av hydrogengass ved å splitte vann kan kreve mye energi. Chatzitakis prøver å få dette til ved hjelp av elektrolyse. En metode som står for under en halv prosent av den totale hydrogenproduksjonen i dag.

Les også

Hydrogenboblene strømmer opp

Elektrolyse er kjemiske reaksjoner som foregår ved hjelp av elektrisk strøm. Strømmen skal Chatzitakis hente fra sollys og solceller. Denne energien skal få i gang de reaksjonene som splitter vannet – uten hjelp fra elektrisk strøm utenfra.

– Hvis vi får det til, er det helt fantastisk. Og i prinsippet er det fullt mulig, sier Chatzitakis til Titan.uio.no.

Han tar også sjansen på å bevise det. I solsteken på toppen av Forskningsparken setter han solcellen sin i et vannglass, og i løpet av sekunder strømmer det bobler opp på hver side. På den ene siden oksygen og på den andre siden hydrogen. Vann (H2O) har blitt til oksygengass (O2) og hydrogengass (H2). 

– Det er en helt vanlig solcelle, men forsiden og baksiden er dekket med elektrokatalysatorer. Strømmen fra solcellen sørger for å sette i gang reaksjoner på begge sider, sier Chatzitakis.

I videoen under kan du se hydrogen- og oksygenbobler som danner seg og stiger til overflaten:

I vannet har han hatt litt natriumhydroksid som sørger for at vannmolekylene beveger seg raskere og driver frem reaksjonene. På den ene siden reaksjoner som skaper hydrogengass, og på den andre siden reaksjoner som lager oksygengass. 

– Kostnaden for elektrisitet med solceller kommer til å bli lavere og lavere. Det betyr at kostnaden av grønn hydrogen blir lavere også hvis vi får en økning i bidraget fra elektrolyse til den totale hydrogenproduksjon, sier Chatzitakis.

Kan bruke vannet på nytt

De siste årene har hydrogenbiler kommet helt i skyggen av bølgen av elbiler med stadig større rekkevidde. En eksplosjon på en fyllestasjon i Sandvika i 2019 førte til full stopp i etterspørselen, både for biler og andre hydrogenbaserte fremkomstmidler. 

Det hindrer ikke forskere i å se etter nye og bedre teknologier. Klimamessig er nemlig hydrogen en drøm av et drivstoff. En brenselcelle utnytter den kjemiske reaksjonen mellom hydrogen og oksygen til å produsere elektrisitet, og det eneste «avfallsstoffet» er vanndamp.

Store oksygenbobler samler seg på baksiden av solcellen. På fremsiden pipler det opp små hydrogenbobler. Foto: Eivind Torgersen/UiO

 

Chatzitakis drømmer om en teknologi som kan gjenbruke dette vannet ved å hente ut hydrogenet på nytt.

– I en brenselcelle med hydrogen «brenner» hydrogenet til strøm og vann. Man får vann tilbake som man da kan bruke på nytt, sier han. 

I for eksempel en bil vil du ha alt du trenger. Du har verken behov for å koble deg til et strømnett eller til en bensinpumpe. Men veien frem dit er fortsatt veldig lang.

Artikkelen ble først publisert av Titan

Les også

Kommentarer (24)

Kommentarer (24)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå