Ò»±Ÿ”À

Vätgas lyfts ofta fram som en viktig komponent i framtidens energisystem, särskilt för industriprocesser och transporter där direkt elektrifiering är svår. Den dominerande vägen till grön vätgas bygger idag på att solel eller annan fossilfri el används i elektrolysörer för att spjälka vatten. Denna väg fungerar, men kräver flera tekniska delsystem såsom elproduktion, kraftelektronik, nätanslutning och själva elektrolysören. Den är även ineffektiv resursmässigt. Därför finns ett växande intresse för tekniker som kan förenkla kedjan och producera vätgas mer direkt från sol och vatten.

Photreon Ă€r ett spin-off-bolag frĂ„n Karlsruher Institut fĂŒr Technologie, KIT, som utvecklar en lösning för att producera grön vĂ€tgas direkt frĂ„n solljus och vatten utan elektrolysör och utan nĂ€tanslutning. Bolagets teknik bygger pĂ„ fotokatalys, vilket innebĂ€r att ett ljusaktivt material absorberar solenergi direkt och anvĂ€nder denna energi för att driva spjĂ€lkningen av vatten till vĂ€te och syre. I stĂ€llet för att först omvandla solljus till elektricitet och dĂ€refter anvĂ€nda elektriciteten i en separat elektrolysör, sker processen i ett sammanhĂ„llet steg i en fotoreaktorpanel.

En grupp pÄ fyra personer
Teamet bakom Photreon framför prototypen. FrÄn vÀnster: Anselm Dreher, Paul Kant, Maren Cordts, Michael Rubin. Foto: Amadeus Bransiepe, KIT.

Enligt artikeln har Photreon utvecklat en patenterad reaktordesign och visat en fungerande prototyp i en kvadratmeterskala. Systemet Àr uppbyggt som paneler med parallella V-formade rÀnnstrukturer som fÄngar in solljus och leder det vidare till rörformiga reaktionskammare dÀr fotokatalysatorn utför sjÀlva vattenspjÀlkningen. Konstruktionen ska enligt uppgift vara anpassad för industriell massproduktion, vilket Àr centralt eftersom ett Äterkommande problem inom fotokatalys inte enbart har varit katalysatorn i sig, utan att bygga skalbara reaktorer som fungerar utanför labbmiljö.

En annan viktig aspekt Àr kostnadsbilden. Artikeln beskriver att panelen byggs av relativt billiga standardmaterial som polykarbonat, polyeten och ett reflekterande lager av aluminium, och att kostnaden i Joule-studien uppskattades till omkring 22 dollar per kvadratmeter. Om sÄdana kostnadsnivÄer kan kombineras med tillrÀcklig verkningsgrad och livslÀngd skulle tekniken kunna bli intressant som alternativ eller komplement till konventionell elektrolys, sÀrskilt i solrika omrÄden eller i decentraliserade tillÀmpningar dÀr nÀtinfrastruktur saknas.

Artikeln framhÄller att det som sÀrskiljer Photreon frÄn mÄnga andra aktörer Àr fokus pÄ sjÀlva reaktorn snarare Àn enbart pÄ att utveckla nya katalysatormaterial. I stÀllet för att lÄsa lösningen till en specifik fotokatalysator försöker bolaget bygga en hÄrdvaruplattform som kan fungera med olika katalysatorer. Detta kan vara strategiskt viktigt om bÀttre katalysatormaterial utvecklas framöver, eftersom plattformen dÄ i princip kan förbÀttras utan att hela reaktorkonceptet behöver göras om.

Samtidigt Ă„terstĂ„r viktiga frĂ„gor. Artikeln pekar pĂ„ att den centrala nyckeltalen Ă€nnu inte Ă€r fullt redovisade för den faktiska vĂ€tgasproduktionen, sĂ€rskilt den sĂ„ kallade solar-to-hydrogen-verkningsgraden. I den refererade Joule-studien uppnĂ„ddes 5,8 procents effektivitet i en fotokemisk modellreaktion, men detta var inte samma sak som fullstĂ€ndig vĂ€tgasproduktion. Även lĂ„ngsiktig stabilitet Ă€r en central utmaning, eftersom reaktiva mellanprodukter kan bryta ned katalysatorer och andra komponenter över tid.

Ur ett omvÀrldsbevakningsperspektiv Àr Photreon ett intressant exempel pÄ hur vÀtgasomrÄdet fortsÀtter att breddas bortom klassisk elektrolys. Om bolaget lyckas höja verkningsgraden och visa lÄngtidshÄllbar drift kan tekniken fÄ betydelse för decentraliserad vÀtgasproduktion i exempelvis industriella nischapplikationer, avlÀgsna platser eller regioner med stark solinstrÄlning men begrÀnsad elinfrastruktur. Samtidigt befinner sig lösningen fortfarande i ett tidigt kommersialiseringsskede, och det ÄterstÄr att se om konceptet kan leverera konkurrenskraftiga prestanda under verkliga driftförhÄllanden.

Kontakt

Mer information