Mängden iridium i elektrolysörer måste minska radikalt

Protonutbytesmembran-elektrolysörer (PEM-elektrolysörer) använder idag stora mängder iridium som katalysatorpartiklar i cellstacken för att kunna producera grön vätgas. Mängden iridium, som sitter inkapslad i ett bläck intill membranet (PEM-elektrolysör), måste emellertid minska radikalt. Anledningen är att det helt enkelt inte finns tillräckligt med iridium på jorden för att vätgasbranschen ska kunna skala upp tillverkningen av PEM elektrolysörer till de nivåer som krävs om man fortsätter med dagens cellmaterialteknik. Iridium är dessutom en extremt dyr ädelmetall. Idag kostar den omkring 2 miljoner kronor per kilo, och år 2030 bedöms priset vara drygt 8 miljoner kronor per kilo.

Smoltek har lösningen på iridium-problemet i elektrolysörcellen

Inom vätgasområdet utvecklar koncernbolaget Smoltek Hydrogen en tredimensionell nanostrukturbaserad beläggning utvecklad för att radikalt minska minska mängden iridium i PEM-elektrolysörer – något som vätgasbranschen är väldigt intresserad av. Rent tekniskt är det själva iridiumkatalysatorer som man minskar. Inte nog med det. Smolteks cellmaterial ökar även protongenomströmningen i elektrolysören – vilket medför att man kan få ut mer vätgas från en elektrolysör i befintlig storlek. Eller så kan man välja att minska storleken på elektrolysören, vilket kan halvera tillverkningskostnaden.

Under året har Smoltek Hydrogen fått mycket framgångsrika resultat från de initiala testerna av bolagets disruptiva cellmaterial till PEM-elektrolysörer. Testresultaten visar att samma kapacitet uppnås med Smolteks cellmaterial som med ett konventionellt standardmaterial, som i detta fall innehåller fem gånger mer iridium än Smoltek-materialet. Det betyder att Smoltek Hydrogens delmål att komma ner till 0,2 mg iridium per kvadratcentimeter är inom räckhåll. Nästa utvecklingssteg är att börja trimma olika tekniska parametrar för att komma närmare målet att bara behöva 0,1 mg iridium per kvadratcentimeter.

– Vi har redan bevisat att vi kan minska iridiummängden med ca 80 procent jämfört med dagens konventionella teknik, där vi med vårt cellmaterial kan producera lika mycket vätgas med bara 0,5 mg iridium per kvadratcentimeter jämfört med vad dagens teknik klarar av. Och vi ser goda möjligheter att ganska snart nå vårt mål att endast använda 0,1 mg iridium per kvadratcentimeter, vilket är en reduktion om 95 procent jämfört med idag, berättar Ellinor Ehrnberg, vd för Smoltek Hydrogen.

Prototyperna, utvecklade av koncernföretaget Smoltek Hydrogen i samarbete med en stor industriell tillverkare av elektrolysörmaterial (komponenter), har testats av ett erkänt tyskt tekniskt institut. Smolteks cellmaterial har satts samman till prototyper (demonstratorer) av kompletta elektrolysceller och testats mot konventionella celler.

De inledande långtidstesterna gav också positiva resultat för cellmaterialets korrosionsbeständighet, där Smolteks prototyper klarat ett 1 000 timmars test utan att degraderas. Den visar att den korrosionsbeständiga beläggningen förhindrar att kolnanofibrerna bryts ner i den mycket korrosiva miljön på anodsidan, där vattnet håller ett pH-värde på 0.

Smolteks patentskyddade material, Smoltek ECM, är utvecklat för att radikalt minska andelen iridiumkatalysatorer samt öka protongenomströmningen i en elektrolyscell.

Smoltek ECM består av en tredimensionell nanostrukturbaserad och korrosionsskyddad beläggning till ett av skikten i cellen (Anode PTL + catalyst i illustrationen).

Smoltek Hydrogen är en del av Smoltek-koncernen – ett svenskt nanoteknikbolag noterat på Spotlight Stockmarket under kortnamn SMOL. Bolaget har utvecklat en unik patentskyddad kolnanofiberteknologi som kan lösa avancerade materialtekniska problem inom flera industrisektorer. Bolaget inriktar sig idag på två affärsområden; vätgas med teknik till elektrolysörer och halvledare med teknik för kondensatorer.

Läs mer på www.smoltek.com