Hoppa till innehållet
3.6.2022 | Article

Forskare vid Uleåborgs universitet undersöker flera sätt att minska utsläppen med hjälp av vätgas

Uleåborgs universitet har blivit ett av de viktigaste centren för vätgasforskning i Finland. Forskarna vid Uleåborgs universitet presenterade resultaten av sin vätgasforskning på evenemanget BotH2nia Goes Oulu torsdagen den 5 maj 2022. Cirka 60 personer var närvarande och lyssnade på forskarna vid Uleåborgs universitet och ungefär lika många deltog i webbinariet på distans.

Kuva: Tero Suutari/BusinessOulu.

Forskare vid Uleåborgs universitet undersöker flera sätt att minska utsläppen med hjälp av vätgas

Det enorma elbehovet är en av de största flaskhalsarna när det gäller att öka vätgasproduktionen. För att förbigå problemet undersöker man på Uleåborgs universitet också hittills mindre kända sätt att producera vätgas.

Under ledning av professor Marko Huttula undersöker universitetet ljuskatalys, där man gör vätgas av vatten med hjälp av solljus – utan el. Katalysatorn som accelererar den kemiska reaktionen samlar energi direkt från ljuset och använder den för att bryta ner vattenmolekylerna. Resultatet blir ren vätgas och syre.

Principen har varit känd redan i 50 år. Eftersom solljuset inte först omvandlas till el som används för elektrolysen kan sättet enligt Huttula vara det billigaste och elenergieffektivaste sättet att producera vätgas.

"Jag tror att vi kommer att se pilotanläggningar ännu under detta årtionde", säger Huttula.

Professor Riitta Keiski med universitetslektor Anne Heponiemi bredvid en ljuskatalysator som byggdes inom projektet NANOVALO.Professor Riitta Keiski, som talade om vätgas och dess förädlade föreningar som trafikbränsle, i tekniska fakultetens laboratorium vid Uleåborgs universitet tillsammans med universitetslektor Anne Heponiemi bredvid en ljuskatalysator som byggdes inom projektet NANOVALO (vattenrening och vätgasproduktion). Bild: Tero Suutari/BusinessOulu.

Otillräcklig produktion av vätgas bromsar användningen av vätgas i trafiken

"Vätgasproduktionen är det största hindret för att använda vätgas i trafiken. Tekniken som lämpar sig för användning av vätgas i trafiken finns redan", påminner professor Juho Könnö.

"Användningen av vätgas minskar inte nödvändigtvis trafikutsläppen", påminner Könnö. "Om vätgas produceras med fossil energi kan vätgasbilens totala koldioxidutsläpp stiga till nästan samma nivå som hos nya dieselbilar".

Med hjälp av produkter förädlade av vätgas kan vätgasen utnyttjas i bränslen utan betydande investeringar i distributionsinfrastrukturen.

"I projektet Biokaasusta fossiilitonta biovetyä ja puhdasta energiaa (GREENE, Från biogas till fossilfri biovätgas och ren energi) utvecklas och byggs en utrustning för kontinuerlig vätgasproduktion i pilotskala", berättar professor Riitta Keiski som fungerar som expert i projektet.

I projektet utnyttjas som energikälla den kolmonoxid som uppstår i samband med produktion av vätgas.

Laborant Juhani Väisänen forskar i tekniska fakultetens laboratorium vid Uleåborgs universitet. Laborant Juhani Väisänen forskar i tekniska fakultetens laboratorium vid Uleåborgs universitet. Bild: Tero Suutari/BusinessOulu.

Lättare stål minskar utsläppen från trafiken

Uleåborgs universitets centrala forskningsområden omfattar också forskning i stålproduktion. Professor Timo Fabritius betonar att det finns flera tekniker som utnyttjar vätgas vid framställning av stål för att minska utsläppen från ståltillverkningen. Vid sidan av de tillverkningssätt som nu först tas i bruk inom stålproduktionen håller man på att utveckla till exempel vätgasbaserad plasmateknik och mikrovågsassisterad vätgasreducering.

I industriländerna används i genomsnitt cirka 300 kg stål per person och år och i utvecklingsländerna 200 kg. Av de metaller vi konsumerar är 85 procent stål. Därför kan man redan genom att utveckla stålkvaliteten avsevärt minska skadliga utsläpp i miljön. Varje gång bilens vikt minskas med 100 kg minskar även de traditionella förbränningsmotorbilarnas koldioxidutsläpp med cirka 6 gram per körkilometer.

"Genom att övergå till användning av ultrastarkt stål kan utsläppen i trafiken minskas med åtminstone 70 procent. Genom att använda ultrastarkt stål kan man till exempel göra bilkorgarna betydligt lättare", berättar forskare Jukka Kömi.

Det är naturligt att utveckla nya stålkvaliteter, då det redan nu finns 70 000 olika stålkvaliteter på marknaden.

Professor Jukka Kömi presenterar Uleåborgs universitets stora verkstad.Med hjälp av ultrahållbart stål och vätgasbaserad stålproduktion kan koldioxidutsläppen minskas avsevärt. Professor Jukka Kömi presenterar Uleåborgs universitets stora verkstad, där den vetenskapliga utvecklingen av höghållfast stål är bland de ledande i världen. Bild: Tero Suutari/BusinessOulu.

Det behövs också lämpliga affärsmodeller

Att enbart utveckla vätgastekniken räcker inte för att med hjälp av vätgas minska utsläppen av växthusgaser inom stålproduktionen eller någon annanstans.

"Utöver teknologierna måste vi också ha lämpliga affärsmodeller för att utnyttja dem", säger forskare Marika Iivari vid Handelshögskolan vid Uleåborgs universitet. Hon uppmanar till att sätta sig in i affärsdesign, med vilken Iivari syftar på framtidsorienterad utveckling av den nya tidens affärsverksamhet.