Annons

Sex typer av bränsleceller

Alkaliska bränsleceller användes i USA:s Apolloprogram och var även på väg att användas för att driva svenska ubåtar.

- De nya bränslecellerna är minst dubbelt så effektiva. De alkaliska bränslecellerna skadades också av koldioxid i luften, säger Otto von Krusenstierna, som ledde Aseas utveckling av bränsleceller för ubåtar under slutet av 1960-talet.

Aseas alkaliska bränsleceller använde ammoniak som bränsle, som före förbränningen delades upp i väte och kväve. Bränslecellerna för ubåtar konkurrerades ut av sterlingmotorn innan de hann börja användas.

Den gamla kraftstationen

Fosforsyrabränsleceller (pafc) har i försök använts som kraftstationer, bland annat av dåvarande Sydkraft.

- De ska teoretiskt göra 40 procent av den kemiska energin till el och ungefär lika mycket värme, men nedbrytning i cellerna gjorde att det blev mindre och mindre el. De är dessutom ganska dyra, så vi hade svårt att se att de någonsin skulle bli ekonomiska, säger Lars Sjunnesson, som medverkande i Sydkrafts försök under 1990-talet.

De bränsleceller som Sydkraft använde var stora som containrar och drevs med naturgas. pafc har dessutom använts av militären för portabel strömförsörjning.

Den nya kraftstationen

Smältkarbonatbränsleceller (mcfc) arbetar vid temperaturer på 600 grader och varmare. Den höga temperaturen ger två stora fördelar: dels behövs inte platina som katalysator, dels kan man utnyttja värmen för att sönderdela metan till kol och väte.

mcfc är en av bränslecellerna med högst effektivitet: upp till 60 procent av den inmatade kemiska energin omsätts till elektricitet. Om även värmen tas till vara kan verkningsgraden bli så hög som 80 procent.

I Europa och USA finns i dag mcfc-anläggningar installerade som producerar totalt 60 megawatt, vilket motsvarar elförbrukningen för 20 000 villor. Tekniken finns kommersiellt tillgänglig, men är fortfarande för dyr för att konkurrera med andra kraftverk.

Bilmotorn

Bränsleceller med polymermembran (pem) är den typ som är mest omtalad, och det är också på den som det sker mest forskning.

Sedan 2005 använder Telia pem-celler i stället för dieselgeneratorer som reservkraft på vissa telestationer.

- Det ger dels miljövinster, dels kan vi skräddarsy reservtiden upp till två veckor. Någonstans mellan 2009 och 2013 tror vi att bränsleceller kan konkurrera både tekniskt och ekonomiskt, säger Mikael Flodin som leder projektet vid Telia.

Det nya batteriet

Direktmetanolbränslecell (dmfc) är en variant av pem som matas med metanol i stället för väte. Restprodukterna blir vatten och koldioxid. dmfc är den bränslecell som är den mest troliga ersättaren för batterier i portabel elektronik.

dmfc ger lägre effekt än pem, men har fördelar i och med att den flytande metanolen är lättare att hantera än vätgas. Problemen med dmfc är bland annat att metanol läcker genom membranet och sänker verkningsgraden.

Hushållsgeneratorn

Fastoxidbränslecell (sofc) har tidigare bara använts för kraftverk, men på senare tid har mindre celler blivit intressanta.

- Under de senaste fem åren har bränsleceller utvecklats för reservkraft. Det har också varit intresse för sofc som en sorts villapannor i Tyskland och Japan, eftersom de har gas framdragen till hushållen, säger Bengt-Erik Mellander, professor i fysik som forskar om sofc vid Chalmers tekniska högskola.

sofc har en temperatur på nära 1 000 grader, vilket gör att den själv kan reformera naturgas till bland annat väte. Forskning pågår för att minska temperaturen till under 750 grader för att minska materialkostnaderna.