Nanobeläggning förlänger livet på bränseceller

Inom några år planerar flera biltillverkare serieproduktion av bilar med bränsleceller. Det rör sig då om så kallade PEM-bränsleceller som arbetar vid låg temperatur och som drivs med vätgas.

Den typ som Chalmers och Sandvik utvecklar kallas fastoxid- eller högtemperaturbränsleceller och kan ­använda natur- eller biogas direkt som bränsle. Fördelen är, att till skillnad mot vätgas så är naturgasnätet väl utbyggt i många länder.

Problemet är att fastoxidbränsleceller är dyra och har problem med livslängden. Den höga arbetstemperaturen, typiskt kring 600–800 grader, går hårt åt materialen. De bipolära plattorna av stål som sitter mellan de enskilda cellerna både korroderar och läcker krom.

Det problemet säger sig forskare på Chalmers och Sandvik nu ha löst med en ny, tålig beläggning. Den består av kobolt och cerium i nano­metertunna skikt.

Det specialbelagda stålet tillverkas av Sandvik. Ny Teknik kunde redan 2011 berätta att företaget byggt upp två storskaliga tillverkningslinjer för specialbelagda stålband till bränsleceller.

– Tillverkningen ökar gradvis. Bränsleceller stampar på gränsen till storskalig kommersialisering, säger Håkan Holmberg, ansvarig för affärsutveckling för belagda produkter på Sandvik Materials Technology.

I det nya projektet med Chalmers deltar även den danska bränslecellstillverkaren Topsoe Fuel Cell och lastbilstillverkaren Volvo. Projektet är på totalt 10 miljoner kronor, varav ­närmare sju kommer från Energi­myndigheten.

Målet är att få i gång tillverkning av högtemperaturbränsleceller som är både billigare och har längre livslängd än de som finns på marknaden i dag.

Tanken är att de till exempel ska kunna ersätta naturgaspannor i miljontals europeiska bostäder. För Volvos del handlar det om att utveckla effektiva elaggregat för lastbilar som står stilla.

– Pilotstudier pågår just nu hos Topsoe, säger Jan-Erik Svensson, professor i materialkemi vid Chalmers, som leder projektet.