Det grønne skiftet er i gang og «alt» skal bli elektrisk. Samtidig havner bobiler i skvis mellom rekkevidde og vekt. Men tenk om solcellene på taket kunne produsere rent drivstoff.
Fornøyd kan Athanasios Chatzitakis observere at eksperimentet hans fungerer. Foto: Eivind Torgersen/UiO.
Forskere ved Universitetet i Oslo (UiO) splitter vann til hydrogen kun ved hjelp av sollys. Kanskje er dette første steg på veien mot en bil med solceller på taket som selv kan produsere hydrogenet den trenger til drivstoff, skriver UiO i en pressemelding.
Verden er full av vann. Vann består av hydrogen og oksygen, og slik sett har vi en stor kilde til elektrisitet fra brenselceller som bruker hydrogen som drivstoff.
– I dag kommer bare rundt fire prosent av den årlige produksjonen av hydrogen fra fornybare ressurser. Det meste hydrogenet kommer fra fossile kilder, særlig fra naturgass, sier Athanasios Chatzitakis, forsker ved Senter for materialvitenskap og nanoteknologi ved UiO.
– Problemet er blant annet at hydrogen fra vann koster fire–fem ganger mer enn hydrogen fra fossile kilder.
Produksjon av hydrogengass ved å splitte vann kan kreve mye energi. Chatzitakis prøver å få dette til ved hjelp av elektrolyse. En metode som står for under en halv prosent av den totale hydrogenproduksjonen i dag.
Hydrogenboblene strømmer opp etter et par sekunder
Elektrolyse er kjemiske reaksjoner som foregår ved hjelp av elektrisk strøm. Strømmen skal Chatzitakis hente fra sollys og solceller. Denne energien skal få i gang de reaksjonene som splitter vannet – uten hjelp fra elektrisk strøm utenfra.
Store hydrogenbobler samler seg på baksiden av solcellen. På fremsiden pipler det opp små oksygenbobler. Foto: Eivind Torgersen/UiO.
– Hvis vi får det til, er det helt fantastisk. Og i prinsippet er det fullt mulig, sier Chatzitakis til Titan.uio.no.
Han tar også sjansen på å bevise det. I solsteken på toppen av Forskningsparken setter han solcellen sin i et vannglass, og i løpet av sekunder strømmer det bobler opp på hver side. På den ene siden oksygen og på den andre siden hydrogen. Vann (H2O) har blitt til oksygengass (O2) og hydrogengass (H2).
– Det er en helt vanlig solcelle, men forsiden og baksiden er dekket med elektrokatalysatorer. Strømmen fra solcellen sørger for å sette i gang reaksjoner på begge sider, sier Chatzitakis.
I vannet har han hatt litt natriumhydroksid som sørger for at vannmolekylene beveger seg raskere og driver frem reaksjonene. På den ene siden reaksjoner som skaper hydrogengass, og på den andre siden reaksjoner som lager oksygengass.
– Kostnaden for elektrisitet med solceller kommer til å bli lavere og lavere. Det betyr at kostnaden av grønn hydrogen blir lavere også hvis vi får en økning i bidraget fra elektrolyse til den totale hydrogenproduksjon, sier Chatzitakis.
Kan bruke vannet på nytt
De siste årene har hydrogenbiler kommet helt i skyggen av bølgen av elbiler med stadig større rekkevidde. En eksplosjon på en fyllestasjon i Sandvika i 2019 førte til full stopp i etterspørselen, både for biler og andre hydrogenbaserte fremkomstmidler.
Det hindrer ikke forskere i å se etter nye og bedre teknologier. Klimamessig er nemlig hydrogen en drøm av et drivstoff. En brenselcelle utnytter den kjemiske reaksjonen mellom hydrogen og oksygen til å produsere elektrisitet, og det eneste «avfallsstoffet» er vanndamp.
Chatzitakis drømmer om en teknologi som kan gjenbruke dette vannet ved å hente ut hydrogenet på nytt.
– I en brenselcelle med hydrogen «brenner» hydrogenet til strøm og vann. Man får vann tilbake som man da kan bruke på nytt, sier han.
I for eksempel en bil vil du ha alt du trenger. Du har verken behov for å koble deg til et strømnett eller til en dieselpumpe. Men veien frem dit er fortsatt veldig lang.
Han kimser heller ikke av eksplosjonsfaren. Det er ikke tilfeldig at blandingen av hydrogengass og oksygengass kalles knallgass.
– Hydrogen er farlig. Det kan eksplodere. Men det samme gjelder for alle typer drivstoff. Bensin og naturgass kan også eksplodere.
Det kan også være litt skummelt å være avhengig av sollys i et land der store deler av året har relativt lite av akkurat det. I hjemlandet Hellas, derimot:
– I Norge er det kanskje bedre med batteri, men i Hellas for eksempel koster det veldig mye å lade. Samtidig har vi mye mer sollys. I slike områder kan det være bra å bruke mer energi fra sola.
– Så dette er ikke den eneste løsningen. Det er én av mange, Chatzitakis. Og kanskje en løsning bobilfolket kan håpe fungerer om noen år?
Tekst: Redaksjonen
