Hydrogenbiler kan billigere om prisen på katalysatoren går ned. (Bilde: Andy Freeberg / iStockphoto.com)

BRENSELCELLER HYDROGREN

Nanopartikler kan redusere prisen på hydrogenbiler

Sjeldent materiale har hittil holdt prisen oppe.

Brenselceller skal ha et potensiale for store miljøfordeler og framstår som en lovende måte å drive biler på.

Men med hydrogenbiler benyttes i dag det svært sjeldne grunnstoffet platina som katalysator i brenselcellen.

Derfor blir det fort så dyrt at det vil være vanskelig å få dette på et greit kostnadsnivå for den gjengse forbruker.

Et samarbeid mellom Danmarks Tekniske Universitet og Universitetet i Stanford har kommet fram til en ny type platina-legering som er blandet med nanopartikler som skal være billigere å oppdrive enn grunnstoffet platina som er sjeldnere og dyrere enn gull.

Les også: – Personbiler bør ikke gå på hydrogen

Yttrium

Et grunnstoff ved navn yttrium skal kunne brukes i kombinasjon med den svært kostbare platinaen. Yttriumen blir gjort om til nanopartikler i en størrelse som ifølge forskerne kan bli veldig presist kontrollert.

Brenselcellebiler som slipper rent vann ut av eksosen er en fristende tanke for den miljøbevisste. Men når prisen på platina ligger på rundt 300 kroner grammet, sier det seg selv at disse bilene kan bli en kostbar affære.

Les også: Lager flydrivstoff av CO2, vann og sollys

Påvist effekt

Yttrium er også et sjeldent materiale, men betydelig billigere enn platina. Grunnstoffet skal angivelig kunne redusere platinaforbruket ned til en femtedel.

Elektron-mikroskopi og røntgen-undersøkelser foretatt av universitetene skal nylig ha påvist det gode samspillet mellom platina og nano-yttrium.

– Nå har vi "proof of principle" på at disse nanopartiklene fungerer slik vi hadde forutsett, sier en av medforfatterne Daniel Friebel fra Universitetet i Stanford i en pressemelding.

Han sier videre at hovedformålet er å minimere hvor mye platina som brukes. Et mål som bare kan realiseres med nanopartikler.

– Det er fordi den katalytiske reaksjonen bare foregår på overflaten av materialet, og jo mindre partikkelen er, jo større er overflatearealet det har med hensyn til dens indre volum, sier Friebel.

Tidligere har Teknisk Ukeblad også skrevet om forskere som skal redusere platinaforbruket, også her hevdes det en femtedel, gjennom å optimalisere plasseringen av platinapartiklene.

Les også: Hydrogen-SUV til Norge i juni

Vil masseprodusere

Måten forskerne gjorde yttriumet om til nanopartikler, var å bombardere legeringen med argon-ioner i et vakuumkammer. Dette banket ut atomer av platina og yttrium som kjølte seg, festet seg sammen og dannet nanopartikler, ifølge Stanford-universitetets pressemelding.

Forskerne skal ha sortert partiklene etter størrelse og oppdaget at noen av de største med diameter på 9 nanometer hadde de beste katalyseringsevnene: Fem ganger bedre en dagens rene platina-katalysatorer.

– Neste steg blir å finne en mer effektiv måte å fremstille disse nanopartiklene på så de kan bli masseprodusert, sier Friebel.

Les også:

– Hvis vi kunne brette ut poreveggene i fem gram aerogel, ville det dekke Lerkendal stadion

Slik kan norsk transport se ut i 2040

De lager magnetene som skal redde verden fra Kina