)
Publisert: 30 januar 2024
Tekst: Anne-Marie Korseberg Stokke
Foto: Angelique Culvin-Riccot
Det første kontoret på høyre hånd er til professor i kjemi, Truls Norby. Han har i 40 år forsket på faste stoffers høytemperaturkjemi og har en av de største forskergruppene på Kjemisk institutt ved UiO. Det merkes også at han er en god underviser:
– Ja, hva bruker man hydrogen til?
– Ehh ... drivstoff til biler?
Intervjuerens manglende kjemikunnskaper blir fort avslørt av professoren, men det legger ingen demper på formidlingsgleden.
– Hydrogen er etter min mening en helt nødvendig del av vår redning gjennom klimakrisen. Vi kan bygge vindmøller og solceller, men fordi det ikke alltid blåser eller alltid er solskinn her i Norge må vi ha mulighet til å lagre og transportere energi i perioder der de fornybare kildene produserer mer enn vi kan bruke. Det kan vi løse ved å bruke billig og tilgjengelig naturgass til å produsere hydrogen. For hydrogen gir oss mulighet til å lagre store mengder energi og bruke det i brenselceller til å lage elektrisitet når vi trenger det.
Energi får vi fra energikilder som sol, vind, vann og fossile brensler. En energibærer derimot brukes til å holde på energien, for lagring eller transport og senere bruk. Hydrogen er en energibærer, ikke en energikilde.
)
– Men hvordan produserer man hydrogen?
– Skal man lage hydrogen med grønn energi må man tilbake til elektrolyse, slik Norsk Hydro gjorde det for 100 år siden. I starten, og i all hovedsak fortsatt, brukes alkalisk elektrolyse – en alkalisk elektrolyttløsning. Men det er bedre å bruke en fast elektrolytt i elektrolysøren og i brenselceller. Det er for eksempel det som brukes i hydrogenbiler i dag. Teknologien kalles PEM og er basert på at man bruker en polymermembran som leder ionene, i dette tilfelle protoner, forklarer Norby.
– En annen mulighet er såkalt SOFC (Solid-oxide fuel cell) der en fast-stoff oksidelektrolytt brukes som ioneleder ved veldig høye temperaturer - ca 800 grader. Med dem kan man elektrolysere vanndamp mer effektivt og lage effektive brenselceller som tåler mange typer brensel. Ulempen er at temperaturen er så høy at materialene degraderer litt fort.
Her kommer vi inn på Norbys ekspertfelt: Protonledende keramiske materialer. Det er en mellomting mellom PEM og SOFC
– Vi har utviklet et materiale som er keramisk, men som leder protoner akkurat som polymerene gjør. Dette kan du gjøre ved lavere temperaturer enn ved SOFC. Det kan brukes i elektrolysører og brenselceller. Men det mest interessante akkurat nå er å bruke det i reaktorer der vi i ett steg kan pumpe ut hydrogen fra en blanding av naturgass og vanndamp. Tilbake blir en strøm av CO2 som for eksempel kan lagres under havbunnen på kontinentalsokkelen. Det vil si: Naturgass blir til hydrogen med karbonfangst, i ett steg. Det er verdens mest effektive prosess for å lage det vi kaller blått hydrogen!
– Men når hydrogenet er produsert, hva så med lagring og transport?
– Det går fint å lagre hydrogen, men det tar stor plass og koster litt mye energi. Der kan ammoniakk være et alternativ, sier Norby.
– Javel?
– Nesten alt hydrogen i verden går til produksjon av ammoniakk til bruk i kunstgjødsel. Men man kan også lage blått ammoniakk direkte som er lettere å frakte enn hydrogen og derfor er en salgbar energibærer.
Fire ulike farger brukes for å kategorisere hydrogen, basert på opphavet:
Grått hydrogen: Fossile brensler brukes i produksjonen av hydrogen, og all CO2 slippes ut
Grønt hydrogen: Hydrogenproduksjon med bruk av vann og elektrisitet (elektrolyse) fra fornybare kilder
Blått hydrogen: Naturgass og damp brukes i en kjemisk prosess som separerer hydrogen og CO2 for deponering
Turkis hydrogen: Samme prosess som blått, men karbonet skilles ut og lagres som et faststoff (carbon black) i stedet for som CO2-gass
Kilde: https://www.sintef.no/siste-nytt/2020/hva-er-egentlig-gra-gronn-bla-og-turkis-hydrogen/
)
Forskningen på protonledere til produksjon av blått hydrogen har resultert i firmaet CoorsTek Membrane Sciences AS, tidligere Protia AS, som Norby var med å starte i 2007. Det er basert i Forskningsparken og teller i dag 25 ansatte. Studenter ved CoorsTek gjør forsøk i SMN-laben og Norby sitter fortsatt i styret, selv om han ikke er på eiersiden.
– For CoorsTek handler det om å få disse membranene og all elektrokjemien til å virke – effektivt, varig, og til lav kostnad. Det er et viktig resultat av vår forskning ved SMN og UiO.
Ifølge Norby er de nær et kommersielt gjennombrudd og ønsker å bygge en fabrikk for å demonstrere og oppskalere produksjonen av membranene.
– Denne nye prosessen har gitt stor optimisme og mange store energiselskaper ønsker å komme i gang med teknologien i stor skala. Men det trengs betydelige investeringer i størrelsesorden 100 MNOK, og det blir spennende å se hva som skjer framover, avslutter Norby.
)
Arbeidet med å erstatte gressplenene rundt Forskningsparken med blomsterenger startet sommeren 2023. Det er bra for det biologiske mangfoldet i området, og selvsagt også for insektene. Nå jobber barna i Forskningsparken Montessori med egen innkvartering for små kryp.
)
)
)
)
)