Jakter på billigere hydrogen
Ved forbrenning av hydrogen i brenselceller er vann det eneste avfallsproduktet, og forbrenningen har dermed ingen negative miljøkonsekvenser. Men et av problemene som gjør at hydrogen ikke kan konkurrere med fossile brennstoffer er at det blir for dyrt.
De tre studentene på studieprogram for maskin ved Avdeling for ingeniørutdanning Katinka Wingerei, Tor Anker Nilsen og Ole Øverland håper å kunne gjøre noe med dette. De skal nemlig forsøke å bygge et apparat som skal gjøre det mulig for forskere å forske på en ny metode for hydrogenutvinning: Plasmaelektrolyse.
Høyspenning
HYDROGENFORSKERNE: Ole Øverland (f.v.), Katinka Wingerei, Tor Anker Nilsen og førsteamanuensis Chi Huu Luong (veileder) studerer et oppsett av kolber og slanger klargjort til et hydrogenforsøk.
– Vi lager først en væskeoppløsning. Så putter vi to elektroder oppi denne væsken og kjører strøm mellom elektrodene som ved vanlig elektrolyse. Når vi øker spenningen opp til over 100 volt begynner den negativt ladede elektroden å produsere store mengder gass, og temperaturen i væsken kommer opp i over 60 grader, forklarer de tre studentene.
– Teorien vi skal teste sier at det under disse forholdene oppstår en tynn ”kappe” av vanndamp med temperatur på opptil 3700 grader på overflaten av den negativt ladede elektroden. Vanndampen endrer da egenskaper og kalles gjerne ”plasma”, og den kjemiske prosessen som foregår kalles plasmaelektrolyse. Vannmolekylene splittes da i følge teorien direkte til hydrogen og oksygen.
– Poenget med denne prosessen og bakgrunnen for teorien er at det har vært observert tilfeller der man ved hjelp av høy spenning har utvunnet opp til åtte ganger så mye hydrogen som ved vanlig elektrolyse. Det sier seg selv at her kan det være penger å spare, selv om det er usikkert nøyaktig hvor stor gevinst en slik prosess vil gi, forteller de.
Mer pålitelige resultater
Hva som egentlig skjer i plasmaen under utvinningsprosessen er altså ikke helt klarlagt. Det er en kompleks prosess som påvirkes av både spenning, trykk, temperatur, avstand mellom elektrodene, og materialet elektrodene er laget av.
ELEKTROLYSEFORSØK: Elektrolyse ved 190 volt og 72 grader. I glasskolben gløder den negative elektroden.
Så langt har forskningen vært basert på teoretiske utregninger og lite kontrollerbare forsøk som har variert fra gang til gang, i følge studentene. Apparatet studentene skal bygge er ment å gi forskerne mulighet til å utføre kontrollerbare forsøk for å finne ut hvilke forhold som gir utvinning av maksimal mengde hydrogen.
Når oljen tar slutt
Øverland har forteller at han alltid har vært interessert i energidebatten og at det var noe av bakgrunnen og motivasjonen for prosjektet. – Det siste året har jeg lest en del om hydrogenproduksjon og synes det er interessant med forskningen som foregår på hydrogenproduksjon ved plasmaelektrolyse. Oljen tar jo dessuten slutt en dag og da trenger vi andre energikilder, understreker han. – Og det må vi jo tenke på nå, ikke når oljen tar slutt, tilføyer Wingerei. Nilsen er også opptatt av hydrogen som ren energi og framtidens energibærer.
Tunga rett i munnen
Dersom studentene lykkes med sine planer håper de at apparatet vil bli tatt i bruk til laboratorieforsøk, og at slike forsøk – hvis de gir gode resultater – kan gi grunnlag for storskalautvinning en gang i framtiden.
– Men det er en avansert prosess å forstå og det er ennå tidlig i prosjektet vårt, så det gjenstår å se hvordan det går. Både kjemi, elektrisitet og mekanikk er viktige elementer i prosjektet, og vi kommer nok til å trenge hjelp med kjemien, sier Ole Øverland. – Det gjelder å holde tunga rett i munnen i forhold til alle faktorene som skal måles slik at vi får målt de rette tingene på den rette måten, supplerer Wingerei og Nilsen.
[ Narve Strand ]
Si din mening!
Leserkommentarer til artikkelen
Noen energikilde kan vel dette aldri bli?
Hydrogen vil sikkert være flott som drivstoff i biler med hensyn på forurensning, men noen energikilde kan dette aldri bli. Energien her kommer fra strømnettet. Hvis man skal drive biler med hydrogen som drivstoff, må hydrogenet produseres med forbruk av energi som kommer fra de kjente energikildene: olje, kull, vannkraft , vind, solenergi, kjernekraft ol.
Eller har dere oppfunnet perpeteum mobile?
Bjørn Torvatn
Bjørn Torvatn (09. mars 2006)
Hydrogen -- vel vel
Hydrogenproduksjon ved elektrolyse (i en kaustisk soda-elektrolytt) vil vel kreve ca. 55 kWh per kr Hydrogen. Kostnadene ved å produsere denne veien blir jo formidable, selv om man kanskje kan "spleise" med parallell oksygenproduksjon. Å "cracke" naturgass og vann blir vel noe rimeligere, men da må man enten få disponert CO2 eller (med en annen proses) disponere enorme mengder "carbon soot" (som riktignok brukes i bildekk og avistrykksverte, men forbruket her blir nok "peanuts". Det er forreste pussig md satsingen på Hydrogen til biler og planene om en "Hydrogenvei" fra Stavanger til Oslo. Jeg tror nok det hadde vært både billigere og sikrere (med tanke på fyllestasjonene i byene) om brenselcellebilene gikk på metanol i stedet -- metanol om vi likevel produserer i store mengder på Tjelbergodden... Øystein Andersen på Elektrolab. på IU har forresten en kjekk liten brenselcelle (med propell) som drives på metanol.
CONCAWE - oljeselskapenes internasjonale miljøorganisasjon (med hovedkontoir i den Haag), har vendt tommelen ned for Hydrogen som alternativt bildrivstoff. De har flere andre miljø-alternativer som de mener er bedre med tanke på fremtiden (og drivhuseffekten). Men likevel, "good luck" med lab-forsøkene.
Siviling. Jan From, Byggprogrammet (09. mars 2006)
Ingen perpetuum mobile
Nei, dette er ikke snakk om noe perpetuum mobile. Det er heller ikke vår hensikt å promotere hydrogen som en energikilde, men heller en viktig energibærer. Selv om hydrogen aldri blir noe enestående drivstoff innenfor transport, er det fortsatt et viktig produkt innenfor flere industrier, bl.a. til produksjon av ammoniakk, metanol, og til raffineriformål.
Hvor stor betydning hydrogen vil ha i vårt samfunn begrenses i stor grad av produksjonskostnader. Vårt mål er å legge grunnlaget for forskning av en prosess som ser ut til å kunne produsere billigere hydrogen enn ved konvensjonell elektrolyse.
Ole Magnus Øverland (09. mars 2006)
Om anvendeligheten av hydrogen som alternativ energikilde
Noen av de forrige innleggene synes å misforstå anvendeligheten av hydrogen som alternativ energikilde, spesielt når "perpetuum mobile" bringes på banen.
Det er klart for de fleste at det ikke ligger noen gevinst i å bruke andre energi-kilder til å produsere hydrogen, unntatt der hydrogen trengs i kjemiske og industrielle prosesser. Eller der det totalt sett oppnås en reduksjon av forurensningene hvis noe av forbruket av de fossile og carbonbaserte brennstoffene som kull, olje og gass heller brukes til å produsere hydrogen for å redusere skadelige utslipp.
Der forurensninger og utslipp av bl. a. CO2 er store drives det forsøksvirksomhet med bl. a. hydrogenbusser hvor utslippet blir "rent vann". Problemet hittil har vært lagringskapasitet, sikkerhet og rekkevidde før påfyll, men mye forskning pågår for å finne kompakte og bedre lagringsmetoder.
Unntatt transporten og deler av industrien har forbruksenergien i Norge inntil nylig vært basert på forurensningsfri vannkraftprodusert energi "lagret og tappet" fra våre mange kraftverksmagasiner.
Med potensialet for hydroelektrisk produksjon omtrent oppbrukt, et spådd el.kraft underskudd og stadig import av el. basert på fossile brensler er andre alternativer kommet inn i bildet i vår kraftforsyning, som f. eks. vindkraft, med ca. 100 vindmøller allerede produktive, og mange planer for storstilte videre utbygginger.
Så kommer det fortreffelige med hydrogen i besvarelsen av spørsmålet om hvordan en lagrer vindenergien i de perioder el.forsyningen ikke trenger denne tilskuddsenergien?
Vel, en kan bruke den produserte energi til å pumpe vann opp til magasinering og senere kraftproduksjon et annet sted. Siden kraftverkene hittil ikke er tilrettelagt slik, er dette sannsynligvis et dyrere alternativ enn å bruke energien på stedet til å spalte en utømmelig tilgjengelig vannkilde H2O i komponentene hydrogen til lagring og oksygenet ut i friluft, uten forurensning!
Voila! Forsøksdrift med denne dualiteten av den produserte el.kraft fra vindmøller er allerede satt i gang og hydrogenet kommer på markedet!
Hans J. Berge (IU) (09. mars 2006)
Stanley Meyer...
Denne karen var visst på sporet:
http://www.rexresearch.com/meyerhy/meyerhy.htm
http://www.waterfuelcell.org/
Selvfølelig blir slikt avfeid blant de etablerte vitenskapelige miljø, men det ga han beng i. Mannen skal anigivelig ha blitt myrdet i 1998. Vel, ikke så overaskende hvis dette virkelig funket...
Joe Cell (26. oktober 2006)
Interessant
Heia tufte ja heia tufte.
vi skorer mål. mår og gutta er av stål :D
Marius vollaløkken (12. desember 2006)