Volkswagen och Stanford University utvecklar framtidens bränsleceller

Bränsleceller anses vara ett seriöst alternativ till elbilens konventionella battericeller. Det största problemet med bränslecellstekniken är dock den relativt höga kostnaden. Ett partnerskap mellan Volkswagen och prestigefyllda Stanford University i Kalifornien, har med hjälp av en ny process man tagit fram nu lyckats ta udden av detta hinder.

En av de viktigaste orsakerna till att bränsleceller kostar mer är att de innehåller ädelmetallen platina som används som katalysator i processen. Materialet fördelas ut i partikelform på kolpulver. Men det är endast på platinapartiklarnas yta som katalysen äger rum. Det innebär att stora delar av det dyra materialet faktiskt aldrig kommer till användning i processen.

Tre gånger så effektiv

I en helt ny process, som Volkswagen och Stanford University tagit fram tillsammans, placeras platinaatomer ut på en yta av kol vilket skapar extremt tunna partikelskikt. Det här gör att mängden platina som krävs kan minskas till en bråkdel av den som används i dag. Samtidigt är den nyutvecklade bränslecellskatalysatorn tre gånger så effektiv jämfört med dagens teknik och har också längre livslängd.

Professor Prinz på Stanford University förklarar:
– Denna teknik innebär enorma möjligheter för att sänka kostnaderna, eftersom den mängd av ädelmetallen som krävs minimeras. Samtidigt ökas både katalysatorns prestanda och livslängd. Förutom för bränsleceller, kan atomskiktavsättning också användas för en mängd andra tillämpningar som kräver högpresterande material, till exempel nästa generations litiumjonbatterier.

Det är alltså inte bara bränsleceller utan även konventionella batterier som kan dra fördel av de nya forskningsrönen. Thomas Schladt på Volkswagen-koncernens forskningsavdelning:
– Detta är naturligtvis intressant även för andra tillämpningar i bilar, till exempel när det gäller batterier. Men den modifierade variant av atomskiktsavsättning (”ALD”, atomic layer deposition) som tagits fram här, tar det hela till en helt ny nivå.

Stor potential

Bränsleceller har stor potential när det gäller utsläppsfri bilism och ger betydande fördelar jämfört med dagens elbilar. Både när det gäller effektivitet, räckvidd och den tid det tar att ”tanka”, kan bränslecellsdrivna bilar jämföras med vanliga bilar med förbränningsmotor. Skillnaden är dock betydande i ett annat viktigt avseende – bränslecellsbilar avger endast vatten och värme som ”utsläpp”.

På grund av de relativt sett höga tillverkningskostnaderna är bränsleceller fortfarande en nischprodukt. Tack vare den nya katalysatortekniken, kommer de ekonomiska förutsättningarna dock att ändras radikalt. Bränsleceller skulle då kunna bli ett reellt alternativ till batteridrivna drivenheter och den klassiska förbränningsmotorn. Forskarnas uppgift är nu att överföra sina laboratorieresultat till storskalig produktion.