Martin Andersson

Universitetslektor, Docent

Forskningsområden

Ämnesklassifikation (UKÄ)

  • Energiteknik
  • Annan materialteknik
  • Energisystem

Nyckelord

  • bränsleceller, elektrolys, modelering

Forskning

Bränslecellen uppfanns redan 1838, det kommersiella genombrottet dröjde till 2008, den framtida potentialen är mycket lovande

 

Domedagsprofetior angående växthuseffektens betydelse för livet på jorden når oss via media allt oftare. Bränsleceller är mycket lovande för ett framtida miljövänligt och resurseffektivt samhälle. Hög energieffektivitet och inga utsläpp av koldioxid, kväveoxider eller hälsoskadliga partiklar är några av fördelarna. Ett minskat behov av importerad olja kan leda till ett minskat beroende av oberäkneliga oljestater och på sikt till en fredligare värld.

 

Bränslecellen är ingen ny uppfinning, idén kommer från år 1838 och Christian Friedrich Schönbein och William Robert Grove. Det dröjde dock fram till 1950-talet innan kompletta bränslecellssystem var konstruerade. Anledningen till att utvecklingen var långsam till en början kan till stor del förklaras med tillgången till billig olja. Bränsleceller blev mer allmänt kända då de användes som kraftkälla i det amerikanska rymdprogrammet Apollo. Forskningen har ökat mycket under senare år på grund av ökade bränslepriser och diskussionen kring växthuseffektens påverkan på jordens klimat.

 

Den enklaste formen av en bränslecell bygger på att syre och väte reagerar med varandra och bildar vatten. En bränslecell är uppbyggd av en anod, en katod och en elektrolyt (membran). Anoden är förbunden med strömkällans positiva pol och katoden med dess negativa pol. Bränslet transporteras till anoden där omvandlas elektrokemiskt från gasform till jonform. Vätejonerna transporteras igenom elektrolyten för att nå syret i katoden. Elektronerna släpps inte igenom elektrolyten, vilket gör att en spänning uppstår.

 

PEMFC (polymerelektrolytmembranbränslecellen) har blivit den ledande bränslecellstypen för bärbara applikationer och för fordonsapplikationer eftersom den opererar vid en låg temperatur, har en jämförelsevis enkel konstruktion och en hög effekttäthet. Trots enorma vetenskapliga såväl som tekniska framsteg under de senaste två decennierna har kommersialiseringen av bränsleceller försenats på grund av:

(1) För höga priser på nödvändiga material och komponenter

(2) Tekniska problem med främst vattenhanteringen

 

Produktion av bränsleceller i stor skala har startat för ett antal nischmarknader inom rymdprogrammen, för småskalig kraftvärme, datacenter och som reservkraft för exempelvis sjukhus eller mobilmaster. Inom några år kommer sannolikt bränslecellssystem att vara mer vanliga inom fordonsindustrin. Det är en enorm marknad som hägrar, vilken förväntas växa kraftigt i takt med att tillverkningskostnaden minskar samt verkningsgraden och livslängden ökar. Den internationella energimyndigheten (IEA) förutspår att vätgas motsvarande 15 procent av dagens råoljeproduktion kommer att användas i bränsleceller för fordon år 2050 samt att den installerade effekten för stationära bränslecellssystem år 2050 kommer att motsvara mer än den nuvarande globala effekten av kärnkraft.

Senaste forskningsoutput

M. Andersson, Mularczyk, A., Lamibrac, A., Beale, S. B., Eller, J., Lehnert, W. & Büchi, F. N., 2018 nov 15, I : Journal of Power Sources. 404, s. 159-171 13 s.

Forskningsoutput: TidskriftsbidragArtikel i vetenskaplig tidskrift

Beale, S. B., Reimer, U., Froning, D., Jasak, H., M. Andersson, Pharoah, J. G. & Lehnert, W., 2018 nov 1, I : Journal of Electrochemical Energy Conversion and Storage. 15, 4, 041008

Forskningsoutput: TidskriftsbidragArtikel i vetenskaplig tidskrift

Zeng, S., Zhang, X., Song Chen, J., Li, T. & Martin Andersson, 2018 okt 1, I : International Journal of Heat and Mass Transfer. 125, s. 506-514 9 s.

Forskningsoutput: TidskriftsbidragArtikel i vetenskaplig tidskrift

Visa alla (86)